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常用的灭菌方法有湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法和过滤除菌法。可根据被灭菌物品的特性采用—种或多种方法组合灭菌。只要物品允许,应尽可能选用最终灭菌法灭菌。若物品不适合采用最终灭菌法,可选用过滤除菌法或无菌生产工艺达到无菌保证要求,只要可能,应对非最终灭菌的物品作补充性灭菌处理(如流通蒸汽灭菌)。
灭菌是指杀死或消灭一定环境中的所有微生物,灭菌的方法分物理和化学灭菌法两大类。本实验主要介绍物理方法的一种,即加热灭菌。 加热灭菌包括湿热和干热灭菌两种。通过加热使菌体内 蛋白质凝固变性,从而达到杀菌目的。蛋白质的凝固变性与其自身含水量有关,含水量越高,其凝固所需要的温度越低。在同一温度下,湿热的杀菌效力比干热大,因为在湿热情况下,菌体吸收水分,使蛋白质易于凝固;同时湿热的穿透力强,可增加灭菌效力。 2.1 湿热灭菌 煮沸消毒法 :注射器和解剖器械等均可采用此法。先将注射器等用纱布包好,然后放进煮沸消毒器内加水煮沸。对于细菌的营养体煮沸约15~30min,对于芽孢则需煮沸约1~2h。 高压蒸汽灭菌法:高压蒸汽灭菌用途广,效率高,是微生物学实验中最常用的灭菌方法。这种灭菌方法是基于水的沸点随着蒸汽压力的升高而升高的原理设计的。当蒸汽压力达到1.05kg/cm2时,水蒸气的温度升高到121℃,经15~30min,可全部杀死锅内物品上的各种微生物和它们的孢子或芽孢。一般培养基、玻璃器皿以及传染性标本和工作服等都可应用此法灭菌。 2.2 操作方法和注意事项 加水:打开灭菌锅盖,向锅内加水到水位线。立式消毒锅最好用已煮开过的水,以便减少水垢在锅内的积存。注意水要加够,防止灭菌过程中干锅。 装料、加盖:灭菌材料放好后,关闭灭菌器盖,采用对角式均匀拧紧锅盖上的螺旋,使蒸汽锅密闭,勿使漏气。 排气:打开排气口(也叫放气阀)。用电炉加热,待水煮沸后,水蒸气和空气一起从排气孔排出,当有大量蒸汽排出时,维持5min,使锅内冷空气完全排净。 升压、保压和降压:当锅内冷空气排净时,即可关闭排气阀,压力开始上升。当压力上升至所需压力时,控制电压以维持恒温,并开始计算灭菌时间,待时间达到要求(一般培养基和器皿灭菌控制在121℃,20min)后,停止加热,待压力降至接近“0”时,打开放气阀。注意不能过早过急地排气,否则会由于瓶内压力下降的速度比锅内慢而造成瓶内液体冲出容器之外。 灭菌后的培养基空白培养:灭菌后的培养基放于37℃培养箱中培养,经24h培养无菌生长,可保存备用;斜面培养基取出后,立即摆成斜面后空白培养;半固体的培养基垂直放置凝成半固体深层琼脂后,空白培养。 2.2 干热灭菌法 通过使用干热空气杀灭微生物的方法叫干热灭菌。一般是把待灭菌的物品包装就绪后,放入电烘箱中烘烤,即加热至160~170℃维持1~2h。 干热灭菌法常用于空玻璃器皿、金属器具的灭菌。凡带有胶皮的物品,液体及固体培养基等都不能用此法灭菌。 2.2.1 灭菌前的准备 玻璃器皿等在灭菌前必须经正确包裹和加塞,以保证玻璃器皿于灭菌后不被外界杂菌所污染。常用玻璃器皿的包扎和加塞方法如下:平皿用纸包扎或装在金属平皿筒内;三角瓶在棉塞与瓶口外再包以厚纸,用棉绳以活结扎紧,以防灭菌后瓶口被外部杂菌所污染;吸管以拉直的曲别针一端放在棉花的中心,轻轻捅入管口,松紧必须适中,管口外露的棉花纤维统一通过火焰烧去,灭菌时将吸管装入金属管筒内进行灭菌,也可用纸条斜着从吸管尖端包起,逐步向上卷,头端的纸卷捏扁并拧几下,再将包好的吸管集中灭菌。 2.2.2 干燥箱灭菌 将包扎好的物品放入干燥烘箱内,注意不要摆放太密,以免妨碍空气流通;不得使器皿与烘箱的内层底板直接接触。将烘箱的温度升至160~170℃并恒温1~2h,注意勿使温度过高,超过170℃,器皿外包裹的纸张、棉花会被烤焦燃烧。如果是为了烤干玻璃器皿,温度为120℃持续30分钟即可。温度降至60~70℃时方可打开箱门,取出物品,否则玻璃器皿会因骤冷而爆裂。 用此法灭菌时,绝不能用油、蜡纸包扎物品。 2.2.3 火焰灭菌 直接用火焰灼烧灭菌,迅速彻底。对于接种环,接种针或其它金属用具,可直接在酒精灯火焰上烧至红热进行灭菌。此外,在接种过程中,试管或三角瓶口,也采用通过火焰而达到灭菌的目的。
实验室常用的器材一般包括玻璃器材、金属器械、橡胶制品及塑料制品等,每类器材的处理及消毒措施都有不同。严格的消毒灭菌工作极为重要,直接影响着整个实验能否顺利进行。 实验医学微生物学常用的器材一般包括玻璃器材、金属器械、橡胶制品及塑料制品等,每类器材的处理及消毒措施都有不同。严格的消毒灭菌工作极为重要,直接影响着整个实验能否顺利进行。(一)消毒灭菌方法 目前常用的消毒灭菌方法多采用物理方法(如干热灭菌法、湿热灭菌法、过滤除菌法、射线杀菌法等)和化学方法(消毒剂、抗生素)两大类。1.干热灭菌法 是利用恒温干燥箱内120 oC~150 oC的高热,并保持90~120分钟,杀死细菌和芽孢,达到灭菌目的的一种方法。主要适用于不便在压力蒸汽灭菌器中进行灭菌,且不易被高温损坏的玻璃器皿、金属器械以及不能和蒸汽接触的物品的灭菌。用此方法灭菌的物品干燥,易于贮存。酒精灯火焰烧灼灭菌法也是属于干热灭菌的方法之一,在进行动物细胞体外培养工作时,常须利用工作台面上的酒精灯火焰对金属器具及玻璃器皿口缘进行补充灭菌。2.湿热灭菌法 压力蒸汽湿热灭菌法是目前最常用的一种灭菌方法。它利用高压蒸汽以及在蒸汽环境中存在的潜热作用和良好的穿透力,使菌体蛋白质凝固变性而使微生物死亡。适合于布类工作衣、各种器皿、金属器械、胶塞、蒸馏水、棉塞、纸和某些培养液的灭菌。高压蒸汽灭菌器的蒸汽压力一般调整为1.0~1.1 kg/cm2,维持20~30 min即可达到灭菌效果。3.射线灭菌法 利用紫外线灯进行照射灭菌的方法。紫外线是一种低能量的电磁辐射,可以杀灭多种微生物。紫外线的作用机制是通过对微生物的核酸及蛋白质等的破坏作用而使其灭活。适合于实验室空气、地面、操作台面灭菌。灭菌时间为30 min。用紫外线杀菌时应注意,不能边照射边进行实验操作,因为紫外线不仅对人体皮肤有伤害,而且对培养物及一些试剂等也会产生不良影响。4.过滤除菌法 是将液体或气体通过有微孔的滤膜过滤,使大于滤膜孔径的细菌等微生物颗粒阻留,从而达到除菌的方法。过滤除菌法大多用于遇热易发生分解、变性而失效的试剂、酶液、血清、培养液等。目前,常用微孔滤膜金属滤器或塑料滤器正压过滤除菌,或用玻璃细菌滤器、滤球负压过滤除菌。滤膜孔径应在0.22~0.45 μm范围内或用更小的细菌滤膜,溶液通过滤膜后,细菌和孢子等因大于滤膜孔径而被阻,并利用滤膜的吸附作用,阻制小于滤膜孔径的细菌透过。5.化学消毒剂消毒法 用于那些不能利用物理方法进行灭菌的物品、空气、工作面、操作者皮肤、某些实验器皿等。常用的化学消毒剂包括甲醛、高锰酸钾、70%~75%乙醇、过氧乙酸、来苏尔水、0.1%新洁尔灭、环氧乙烷、碘伏或碘酊等。其中利用70%~75%乙醇、0.1%~0.2%氯化汞、10%次氯酸钠、饱和漂白粉等进行实验材料的灭菌;利用甲醛加高锰酸钾或乙二醇(6mL/m3)等加热熏蒸法进行无菌室和培养室的消毒。在使用时应注意安全,特别是用在皮肤或实验材料上的消毒剂,须选用合适的药剂种类、浓度和处理时间,才能达到安全和灭菌的目的。6.抗生素抑菌法主要用于培养液,是培养过程中预防微生物污染的重要手段以及作为微生物污染不严重时的“急救”措施。常用的抗生素有青霉素、链霉素和新霉素等。(二)不同种类物品及培养物的消毒灭菌方法1.无菌操作室灭菌 培养材料进行培养、观察或更换培养液时,必须从各方面防止任何污染物进入培养液或容器,所以无菌操作室的灭菌是至关重要的。由于无菌操作室的污染来源主要是空气中的细菌和真菌孢子,因此长期停用后的无菌操作室应进行熏蒸灭菌,熏蒸是用高锰酸钾+甲醛进行无菌室的灭菌。经常使用的无菌操作室,在每次使用前都应进行地面卫生清洁,并用紫外线灯照射30 min,进行空气灭菌。对超净工作台,每次操作前用紫外灯照射30 min,然后用70%~75%酒精擦拭。2.培养液灭菌 培养液在制备过程中带有各种杂菌,分装后应立即灭菌,或在24小时内完成灭菌工序。目前常用过滤除菌法除去培养物操作液和培养液中的细菌。或对培养液中耐热组分先进行高压蒸汽灭菌,然后在无菌室加入经过过滤除菌的不耐热溶液,混匀后分装备用。 使用高压蒸汽灭菌器灭菌时,将分装好的培养液放入底部有一定量(淹没加热管)凉水的高压蒸汽灭菌器内,增压至0.35~0.4 kg/cm2时排净灭菌器内冷空气,以便使蒸汽能到达各个消毒部位,保证消毒灭菌彻底。然后继续加压加热,当压力表读数达到1.0~1.1 kg/cm2为121 oC,保持15~20 min即可。由于消毒灭菌效果取决于温度而不是压力,所以在一定压力下保持较长的消毒灭菌时间是必须的。在121 oC的蒸汽温度下可以很快杀死各种细菌及高度耐热的芽孢杆菌,因此许多培养液的消毒灭菌压力、温度一般保持在1.0~1.1 kg/cm2、121oC。消毒灭菌时间与需要消毒灭菌的培养液量密切相关(表2-3),时间不足达不到灭菌效果,时间过长培养液内的一些化学物质遭到破坏,影响培养液成分。消毒灭菌结束后,关闭热源,只有当灭菌器内压力降为零时才能打开放气阀,排除剩余蒸汽,取出培养液。不可在压力较高时打开放气阀,引起减压沸腾,使容器中液体溢出。培养液组成中如含有遇热易分解的物质,则需用过滤方法消毒灭菌。首先对培养液中耐热组分进行高压蒸汽灭菌后放置在无菌场所,固体培养液在40oC左右琼脂即将凝结前,加入经过过滤除菌的不耐热溶液,混匀后冷却备用。液体培养液在冷却到室温后再加入过滤除菌溶液。过滤除菌时,使用孔径为0.22~0.45μm或更小的细菌滤膜。过滤除菌可利用抽滤装置或注射过滤器进行,所用器皿均应进行高压消毒灭菌,温度不应超过121 oC。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511271632_575328_2423358_3.jpg3.玻璃器皿、塑料器皿和器械灭菌 玻璃器皿可进行干热灭菌或高压蒸汽灭菌,但在蒸汽灭菌后最好及时烘干水分。对不能进行高压蒸汽灭菌的塑料器皿可用75%酒精浸泡,使用前在无菌操作台面上晾干的同时,用紫外线重复杀菌。实验室还可以用环氧乙烷灭菌袋对塑料器皿进行消毒,消毒后的器皿要充分散气2~4小时后才可使用。无菌操作所用的各种器械,一般采用干热或高压蒸汽灭菌,或用75%酒精浸泡,然后在无菌操作台面上晾干的同时再用紫外线重复杀菌;在使用期间可多次对其进行酒精灯火焰灼烧灭菌。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/11/201511271633_575329_2423358_3.jpg4.培养材料的消毒灭菌 采自动物机体的实验材料,携带着微生物及杂质,接种前须进行表面消毒灭菌,对内部已受微生物侵染的材料应予以淘汰。从动物机体采集的某些组织块,须用消毒剂进行浸泡处理,进行表面消毒。常用消毒剂有过氧化氢(10~12%,浸泡5~15 min)、过氧乙酸(0.05%,浸泡30 s~1 min)、酒精(70~75%,浸泡2 min)。