优化立式高压蒸汽灭菌器针对临床常见病原微生物(细菌、病毒、真菌)的灭菌参数,确保灭菌合格率 100%;
验证不同参数组合下灭菌效果的稳定性与重复性,降低耗材破损率(目标≤1%);
建立符合生物安全二级(BSL-2)实验室要求的标准化灭菌操作流程,满足合规性需求。
病原微生物样本:选取临床实验室典型高风险病原微生物,制备模拟污染样本:
细菌类:结核分枝杆菌(H37Rv)菌液(浓度 1×10⁶CFU/mL)、金黄色葡萄球菌(ATCC 29213)菌液(1×10⁷CFU/mL)、枯草芽孢杆菌黑色变种(ATCC 9372,芽孢指标菌,1×10⁶CFU/mL);
病毒类:乙肝病毒(HBV)阳性血清(病毒载量 1×10⁵IU/mL)、新冠病毒(SARS-CoV-2)灭活前样本(模拟样本,含病毒核酸片段);
真菌类:白色念珠菌(ATCC 10231)菌液(1×10⁶CFU/mL);
生物指示剂:嗜热脂肪芽孢杆菌 ATCC 7953 菌片(含菌量 1×10⁶-1×10⁷CFU / 片),作为灭菌效果核心判定指标;
耗材与试剂:一次性使用病毒采样管、玻璃离心管(15mL)、血清管、LB 固体培养基、罗氏培养基、细胞培养板、无菌生理盐水、75% 乙醇。
灭菌温度(A):121℃、125℃、130℃(覆盖常规灭菌与强化灭菌区间,适配不同微生物耐热性);
保温时间(B):15 分钟、20 分钟、25 分钟(匹配芽孢、结核分枝杆菌等顽固微生物灭活需求);
排气方式(C):重力排气(传统方式)、脉动排气(3 次抽真空 - 注蒸汽循环)、阶段排气(升温段 1 次 + 保温前 2 次)。
分组设置:共 9 个实验组,每组 3 个平行样本,同时设置空白对照组(未污染耗材)与阳性对照组(未灭菌污染样本);
样本装载:将污染样本与生物指示剂均匀放置于灭菌器腔体(包括腔体角落、上层、下层、门边等易形成死角的位置),装载量不超过腔体容积的 70%,确保蒸汽流通;
灭菌操作:按设定参数启动灭菌程序,全程记录温度、压力变化曲线;
效果检测:
细菌 / 真菌检测:灭菌后取出样本,梯度稀释后接种至对应培养基,37℃培养 48-72 小时,观察菌落生长情况,计算杀灭率;
病毒检测:HBV 样本采用实时荧光定量 PCR 检测病毒核酸残留,新冠病毒模拟样本检测核酸片段,无扩增信号判定为灭活合格;
芽孢检测:生物指示剂接种至 LB 培养基,56℃培养 7 天,无菌落生长判定为灭菌合格;
耗材破损统计:检查玻璃离心管、血清管等耗材的破损情况,计算破损率。
灭菌温度的影响:
121℃时,结核分枝杆菌杀灭率 95%,枯草芽孢杆菌杀灭率 92%,存在灭活不透彻风险;
125℃时,病原微生物杀灭率均达 100%,生物指示剂全部无菌生长,玻璃耗材破损率 0.3%;
130℃时,灭菌效果达标,但玻璃耗材破损率升至 2.8%,且能耗增加 15%,经济性不佳。
保温时间的影响:
15 分钟保温时,腔体角落样本中枯草芽孢杆菌出现阳性生长(杀灭率 94%),灭菌存在死角;
20 分钟保温时,各点位样本均无微生物生长,杀灭率 100%,耗材破损率 0.3%;
25 分钟保温时,灭菌效果无提升,但培养基残渣碳化现象加重,增加灭菌器清洁难度。
排气方式的影响:
重力排气:因冷空气滞留,腔体底部样本杀灭率 95%(结核分枝杆菌残留);
阶段排气:杀灭率提升至 99%,仍有 1 组枯草芽孢杆菌样本阳性;
脉动排气:透彻排出冷空气,蒸汽穿透力最佳,所有样本杀灭率 100%,无灭菌死角。
结核分枝杆菌培养物无活菌生长,HBV 样本核酸检测无扩增信号,白色念珠菌杀灭率 100%;
灭菌过程参数记录完整,可追溯,符合《医疗质量管理办法》对医疗记录的合规要求。
装载前检查灭菌器密封圈、安全阀状态,确保设备正常运行;
污染样本分类装载,液体样本直立放置,避免泄漏;
脉动排气阶段确认每次抽真空后压力降至 0.02MPa 以下;
灭菌后自然冷却至压力为 0、温度<80℃时再开启舱门,避免气溶胶溢出;
每月用标准温度计、压力计校准设备,确保参数精度(偏差≤±0.5℃、±0.01MPa)。
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