生物医用材料系列生物医学材料消毒和灭菌
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干热法
原理：在适当温度的干热空气中加热，杀灭存在的
微生物。
对象：玻璃制品，磁制品，金属制品等，在160—
190 ℃的温度进行。
优点：可以在干燥情况下对大规模的装置进行杀菌
操作。
缺点：与高压蒸汽法相比，杀灭效果稍差。
杀灭效果：一般细菌和真菌是能被杀灭的 ,然而在孢
一切微生物包括病原菌和非病原菌： 如 细菌、放射菌、真菌、芽胞,
病毒、立克次氏体等。
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芽胞是某些微生物在其生命周期中的 正常休眠阶段, 其耐杀灭性要比增殖状态 高许多倍。用消毒方法不能杀灭芽胞, 肝 炎病毒等。
由于芽胞膜致密耐热, 对化学品等 抵抗能力强, 因此常以杀灭芽胞作为评价 灭菌效果的依据。
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图1：桌上型高压灭菌锅（台湾颐和）
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图2：全自动微电脑蒸汽消毒炉
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灭菌温度越高,灭菌效果越好。高压消毒时 间与温度的关系是:
✓ 115 oC, 0.7千克/厘米2表压, 30分钟; ✓ 121 oC, 1千克/厘米2表压, 20分钟; ✓ 126Байду номын сангаасoC, 1.4千克/厘米2表压, 15分钟.
是用“1/10减少时间”的 D值 来表示，
即杀灭90%微生物所需要的时间，其为速 度常数的倒数。
D值单位：
✓ 热化学灭菌：时间分或小时； ✓ 电离辐射灭菌：拉得。
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4.2 生物医学材料的热灭菌法
热灭菌法是借助高温使微生物细胞蛋白 质凝固。
主要灭菌法：
✓ 高压蒸汽灭菌法； ✓ 干热法； ✓ 火焰法
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4.3 生物医学材料的化学灭菌法
化学灭菌法是使化学药品渗入到微生物的 细胞内与其反应形成化合物, 影响蛋白质、酶 系统的生理活性, 破坏细胞的生理机能而导致 细胞死亡,达到灭菌效果。
两种类型的消毒灭菌剂：
1.液体与固体的水溶液； 2.气体。
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4.3.1 临床及制品生产中经常使用的 化学消毒灭菌剂
子形成菌里面，即使 300 ℃， 也有30%侥幸 , 所以要 注意。
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图3：干热灭菌器
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温度 160～170℃ 170～180℃ 180～190℃
时间 2小时 1小时 30分钟
表一、通常设定的温度、时间
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如: ✓超过高分子材料的玻璃化温度, 会引起高分子 形状和表面的改变, 因而会影响其机械性能及 生物相容性等性能； ✓ 一些硅橡胶-低温各同性碳的复合制品, 灭菌 后其抗凝血性能有所下降； ✓医用高分子材料制作的电子元件和精密器件 不宜使用高压蒸汽灭菌；
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✓ 重要的是, 这种灭菌方法不能适应工业规模 高分子制品的灭菌要求。灭菌后的产品不宜 长期保存, 因此需要开展灭菌方法的研究和 建立相应工业规模的灭菌装置，以适应生物 医学材料的发展要求。
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消毒: 指杀灭(破坏)非芽胞型和增殖状态 的致病微生物的过程.
灭菌: 指杀灭物品中一切微生物的过程。 方法有三种: 热灭菌、化学灭菌、辐射灭菌。
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➢ 灭菌能达到消毒目的； 消毒达不到灭菌要求。
➢ 某些化学药剂低浓度是消毒剂, 高浓度时是灭菌剂。
➢无法严格确定微生物的致病性。
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高压蒸汽灭菌温度受压力控制，压力增高， 温度增高。 高压蒸汽灭菌应考虑:
1. 热灭杀时间； 2. 热力穿透时间
（包装大小、安放位置等）； 3. 安全时间。
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高压蒸汽法对材料灭菌, 要求材料至少要能耐 受 115 oC 以上 的高温.
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灭菌过程中，杀灭微生物的速率通 常与微生物的浓度或单位体积内微生物 的数目成正比。
1 N0 K= In
t Nt t: 灭菌时间；N0 ：灭菌前原始微生物
数目；Nt：灭菌后存活的微生物数目。
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杀灭微生物的速率的另一种表示法
1.重金属及其化合物:
主要包括汞、银、铜重金属盐类, 都是蛋白 质沉淀剂。杀菌作用是由于重金属离子易与细胞 蛋白质结合而使之变性, 或者与酶的-SH基结合而 使酶失去活性。
适用于高压蒸汽消毒的高分子材料有:
聚丙烯, 尼龙, 硅橡胶, 天然橡胶, 聚四氟乙烯,
聚三氟氯乙烯, 氟乙烯丙烯共聚物, 聚碳酸酯,
聚对苯二甲酸乙二醇酯, 环氧树脂等。
其他高分子材料大都不适用.
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特点
灭菌有效, 简便, 经济
缺点
热和湿气会对一些材料的性质产生 明显的影响
生物医学材料的消毒与灭菌
第一节 微生物的灭杀 第二节 生物医学材料的热灭菌法 第三节 生物医学材料的化学灭菌法 第四节 生物医学材料的辐射灭菌法 第五节 灭菌技术的发展
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生物医学材料及其制品
病原菌 污染
与人体接触
病原菌 增殖
局部及全身疾患
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➢ 医用制品用于人体，应属灭菌处理； ➢ 一般医用外科制品灭菌后要求：
芽胞存活率低于10 -6，即100万次无菌实 验后，阳性率 < 1。 ➢灭菌和消毒无法严格区别，统称“消毒”。
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4.1 微生物的灭杀
微生物是一群体形微小、构造简单的 低等生物, 一般由单细胞构成，也有简单 的多细胞和没有典型细胞形态的类型。
——以火焰中加热为根据的杀灭微生物的方法。
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高压蒸汽灭菌法
高压蒸汽灭菌法由于在加压下蒸汽的穿透 性有所增强, 温度高, 细胞原生质含水量高, 变性 凝固更容易发生。
高压蒸汽灭菌是热力灭菌中使用最普遍, 效 果最好, 最可靠的一种灭菌方法。
高压蒸汽灭菌法在专门的高压蒸汽灭菌器 中进行（如高压锅）。