Chapter 03 Disinfection and Sterilization

第3章消毒与灭菌DisinfectionandSterilization0.5teachinghrHigherEducationPressHigherEducationPress目的要求：1.掌握消毒、灭菌、抑菌、防腐、无菌的定义2.掌握常见的消毒灭菌方法、原理、用途3.了解影响消毒灭菌效果的因素HigherEducationPressHigherEducationPress基本概念1.消毒（disinfection）杀死物体上病原微生物的方法。2.灭菌（sterilization）杀灭所有微生物的方法，包括病原微生物和非病原微生物、繁殖体和芽胞。3.抑菌（bacteriostasis）抑制体内或体外细菌繁殖。4.防腐（antisepsis）防止或抑制细菌生长繁殖的方法。5.无菌（asepsis）不含活菌。6.无菌操作（asepsistechnique）防止微生物进入机体或物体的操作技术。HigherEducationPressHigherEducationPress第一节物理消毒灭菌法消毒灭菌的物理方法主要包括：热力、紫外线、电离辐射、超声波、过滤等。一、热力消毒灭菌法热力消毒灭菌是利用高温杀死微生物。可分为湿热灭菌与干热灭菌两大类。湿热灭菌与干热灭菌各有特点，但湿热灭菌的效果较干热灭菌好，所以使用也更普遍。HigherEducationPressHigherEducationPress1.干热消毒灭菌法干热的杀菌作用通过脱水干燥和大分子变性而实现。一般细菌繁殖体在干燥状态下，80～100℃经1h即可被杀死；芽胞则需160～170℃经2h才会死亡。（1）焚烧（2）烧灼法（3）干烤法HigherEducationPressHigherEducationPress2.湿热消毒灭菌杀菌机制：在水分子存在的情况下更易于使菌体蛋白凝固，热力穿透性更强。（1）巴氏消毒法（pasteurization）有两种方法，一种是61.1～62.8℃加热30min，另一种是71.7℃经15～30s。（2）煮沸法（boilingwater）在一个大气压下，将水煮沸至100℃，保持5～10min可杀灭繁殖体，保持1～2h可杀灭芽胞。HigherEducationPressHigherEducationPress（3）流通蒸汽消毒法（free-flowingsteam）是利用一个大气压下100℃的水蒸气进行消毒。细菌繁殖体经15～30min可被杀灭，但芽胞通常不全部被杀灭。（4）间歇灭菌法（fractionalsterilization）采用流通蒸汽法，经过间歇加热方式，以达到灭菌的目的。HigherEducationPressHigherEducationPress（5）高压蒸汽灭菌法（autoclaving）一种最有效的灭菌方法。通常温度达121.3℃，维持15～20min，可杀灭包括细菌芽胞在内的一切微生物。HigherEducationPressHigherEducationPress二、辐射杀菌法辐射杀菌法包括电离辐射灭菌法和非电离辐射灭菌法两种。1.电离辐射灭菌法应用放射性同位素γ源或β射线加速器发生的高能量电子束进行灭菌。2.紫外线消毒紫外线为非电离辐射，其中波长为265～266nm的紫外线消毒能力最强，这与DNA吸收光谱范围相一致。紫外线穿透性差，只能用于消毒物体表面及手术室、实验室及烧伤病房等。HigherEducationPressHigherEducationPress三、滤过除菌是利用物理阻留的方法除去液体或空气中的微生物，以达到无菌目的。滤菌器(filter):含有微细小孔0.22微米,只允许液体或气体通过,而大于孔径的细菌等颗粒不能通过四、超声波杀菌频率高于20000赫兹的声波在液体中传播时发生强烈的空化和乳化现象---每秒种产生数百万计的微小空化气泡.在声压作用下这些气泡急速地大量产生，不断地猛烈爆破，产生强大的冲击力和负压吸力，足以使细菌杀死。HigherEducationPressHigherEducationPress五、低温抑菌法大多数细菌耐低温，在低温状态下，这些细菌的新陈代谢减慢，故低温常用于保存细菌菌种。冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法，一般可保存微生物数年至数十年。HigherEducationPressHigherEducationPress第二节化学消毒灭菌法一、化学消毒剂作用机制1.使菌体蛋白凝固变性2.干扰细菌酶的活性3.损害细胞膜的结构HigherEducationPressHigherEducationPress二、消毒剂的种类及其应用含氯石灰（漂白粉）、过氧乙酸、戊二醛、苯扎溴铵（新洁尔灭）、甲醛和环氧乙烷等。醇类——70%～75%乙醇杀菌力最强。醛类——甲醛有强大杀菌能力，主要采用熏蒸消毒。氧化剂——过氧乙酸杀菌力强，对多种细菌、病毒有效。HigherEducationPressHigherEducationPress第三节影响消毒效果的因素一、消毒剂的性质、浓度和作用时间二、微生物的种类三、微生物的数量四、有机物的存在五、酸碱度六、温度HigherEducationPressHigherEducationPress第四节生物因素对细菌的影响一、噬菌体侵袭细菌、放线菌的病毒。二、抗生素抗微生物和抗肿瘤的一类物质。三、细菌素有抗菌作用的一类物质，但作用范围狭窄。HigherEducationPressHigherEducationPress主要内容：1.①消毒（disinfection）：杀死物体上病原微生物的方法，并不一定能杀死含芽胞的细菌或非病原微生物。②灭菌（sterilization）：杀死物体上所有微生物的方法，包括病原微生物、非病原微生物及芽胞。③抑菌(bacteriostasis)：抑止体内或体外细菌的生长繁殖。常用抑菌剂为抗生素。④防腐（antisepsis）：阻止或抑制细菌生长繁殖的方法，细菌一般不死亡。⑤无菌（asepsis）：不含活菌。⑥无菌操作：防止细菌进入人体或其它物品的操作技术。2.消毒与灭菌分为物理学方法及化学方法：HigherEducationPressHigherEducationPress物理学方法：①热力灭菌法：干烤箱:160~170℃2小时可达到灭菌效果,主要用于高温下不变质、不损坏、不蒸发物品的灭菌;巴氏消毒灭菌法:62℃半小时或71.7℃15~30秒主要用于牛奶、酒类等消毒；高压蒸气灭菌法:是最有效的灭菌方法，121.3℃，1.05Kg/cm215~20分钟，用于耐高温、耐湿物品的灭菌。②电磁波辐射法：红外线主要通过高热灭菌；紫外线265~266nm杀菌效果最好，作用于细菌DNA，主要用于室内空气及不耐热物体表面消毒；电离辐射产生游离基破坏细菌DNA，用于塑料制品、食品等消毒。微波常用2450MHZ与915MHZ，用于非金属物品、食品用具③滤过法：物理阻留除去液、气体中的细菌，用于除去一些不耐高温的血清、毒素、细胞培养基中的细菌。HigherEducationPressHigherEducationPress④超声波：空腔化作用裂解细菌，主要用于粉碎菌细胞，提取细胞组分。⑤干燥与低温：干燥使细菌脱水，用于保存食品，低温中冷冻真空干燥法是保存菌种最好的方法。化学方法①菌体蛋白变性剂：酚、醇、重金属盐、酸类、醛类；②干扰细菌代谢：氧化剂、重金属盐等③破坏细胞膜：表面活性剂等。3.影响消毒灭菌效果的因素①消毒剂性质、浓度、作用时间②微生物的种类和数量③温度④PH值⑤有机物HigherEducationPressHigherEducationPress思考题1.名词解释：消毒、灭菌、无菌、防腐、无菌操作、生物安全2.简述紫外线杀菌的作用机制和注意事项3.湿热灭菌有哪些方法?各有何用途?4.在温度和时间相同的情况下，为什么湿热灭菌法的效果比干热法好?5.常用消毒剂种类?简述化学消毒剂的杀菌机制。6.简述病原微生物的分类及病原微生物实验室的分级？7.当从事病原生物学安全实验室工作时，应考虑哪些与生物安全相关的问题？