生物安全实验室承担着各类生物研究任务,其环境的安全性至关重要。消毒与灭菌作为保障实验室生物安全的核心环节,关乎实验人员健康、实验结果准确性以及周边环境安全。
一、消毒与灭菌基础概念
消毒
消毒是指运用物理或化学方法,杀灭或清除传播媒介上的病原微生物,使其达到无害化水平。例如在日常实验操作中,对实验台面、地面等区域进行消毒,能有效减少病原微生物传播风险。依据有无已知传染源,可分为预防性消毒和疫源性消毒。预防性消毒是在未出现明确传染源时,为预防潜在污染而开展的消毒措施,像定期对实验室环境进行清洁消毒;疫源性消毒则是针对存在传染源或曾经存在传染源的区域进行消毒,比如当实验过程中发生病原体泄漏后的紧急消毒。按消毒时间划分,又有随时消毒和终末消毒。随时消毒在传染源存在期间随时进行,以降低病原体传播几率;终末消毒则在传染源离开后,对其可能污染的环境和物品进行彻底消毒。
灭菌
灭菌是指通过物理或化学手段,杀灭或清除传播媒介上的所有微生物,包括细菌芽胞,使物品达到无菌状态。经过灭菌处理的物品被称为 “无菌物品”,如实验中使用的部分玻璃器皿、培养基等需达到无菌标准。灭菌是更为严格的微生物控制手段,确保实验在完全无菌环境下进行,避免微生物干扰实验结果。消毒侧重于病原微生物的无害化,而灭菌追求绝对无菌,二者目标和程度存在明显差异,灭菌涵盖了消毒的范畴,但消毒无法替代灭菌实现完全无菌的要求。
二、消毒与灭菌的重要原则
精准定位消毒对象
详细分析引起实验室污染的途径,如空气传播、接触传播等,明确涉及的媒介物,像实验仪器、实验服等,以及可能存在的病原微生物种类。不同种类病原微生物对消毒剂敏感性不同,只有准确把握这些信息,才能有针对性地选择合适消毒剂及消毒方法,提高消毒效果。例如,若实验室存在耐药菌污染风险,就需选用对耐药菌有效的消毒剂。
科学选取消毒方法
依据消毒对象特性,挑选操作简便、消毒效果显著、不损坏物品且成本适宜的消毒方法。对于耐高温高压的金属器械,高压蒸汽灭菌法是高效且经济的选择;对于不能耐受高温的塑料制品,可采用化学消毒剂浸泡或低温等离子灭菌等方法。同时,要考虑消毒剂来源是否广泛,确保在日常使用中能够持续供应。
严格控制影响因素
诸多因素会干扰消毒剂的作用效果,且不同消毒剂受影响程度各异。温度方面,多数消毒剂在适当升温时杀菌作用增强,但幅度不同。例如,甲醛、戊二醛、环氧乙烷等,温度升高一倍,杀菌效果可能提升十倍;而酚类和酒精受温度变化影响相对较小。pH 值既能改变消毒剂的溶解度和分子结构,又影响微生物生长环境。在酸性条件下,细菌表面负电荷减少,阴离子型消毒剂杀菌效果更佳;碱性环境中,细菌表面负电荷增多,阳离子型消毒剂更易发挥作用。此外,消毒时间、消毒剂浓度等因素也需严格把控,保证消毒剂量充足,以实现预期消毒效果。
三、微生物污染类型及应对策略
细菌繁殖体
细菌繁殖体相对容易被消毒剂杀灭。革兰氏阳性细菌细胞壁结构特点使其对多数消毒剂较为敏感,而革兰氏阴性杆菌因其细胞壁外膜结构,往往具有较强抵抗力。由于细菌繁殖体对热敏感,在条件允许时,热力消毒成为首选方法,如干热灭菌、湿热灭菌等。对于无法采用热力消毒的情况,可选用合适化学消毒剂,如含氯消毒剂、过氧化物类消毒剂等。
细菌芽胞
细菌芽胞具有极强的抵抗力,是消毒灭菌的重点和难点对象。杀灭细菌芽胞最可靠的方法包括热力灭菌(如高压蒸汽灭菌)、电离辐射以及环氧乙烷熏蒸法。在化学消毒剂中,戊二醛、过氧乙酸虽能杀灭芽胞,但与热力灭菌法相比,可靠性稍显不足。在生物安全实验室中,若涉及可能产生芽胞的细菌实验,必须采用可靠的灭菌手段,确保实验环境和物品无芽胞残留,防止其引发后续污染风险。
病毒
不同病毒对消毒因子的耐力差异极大。一般来说,亲水病毒因其结构特点,对消毒因子的抵抗力较亲脂病毒更强。例如,对于亲脂病毒,常用的酒精类消毒剂就能取得良好灭活效果;而亲水病毒则可能需要更强效的消毒剂或更长时间的消毒处理。在实验室中,针对不同类型病毒感染性材料的操作区域和相关物品,需根据病毒特性选择合适消毒方法和消毒剂浓度,以有效灭活病毒,保障实验室安全。
真菌
真菌对干燥、日光、紫外线以及多数化学药物具有较强耐力,但不耐热,在 60℃环境下 1 小时即可被杀灭。在实验室环境中,控制温度和湿度可有效抑制真菌生长繁殖。当发生真菌污染时,除采用高温灭菌方法处理耐热物品外,对于不耐热物品,可选用对真菌有效的化学消毒剂,如过氧乙酸、含氯消毒剂等进行擦拭、浸泡或熏蒸消毒。同时,保持实验室良好通风和干燥环境,有助于预防真菌污染的发生。
四、新型消毒灭菌技术在生物安全实验室的应用
润联智能型联合消毒灭菌技术
润联生命科学专注于为生物安全实验室提供无菌环境保障,其智能型联合消毒灭菌技术备受关注。该技术整合先进设备与高效灭菌产品,为实验室微生物污染控制带来创新解决方案。
无菌实验室消毒方案
1.设备与产品协同作业:采用比林科汉干雾过氧化氢设备或欧菲姆 KVBOX 灭菌仪作为核心设备,搭配生态高效的诺福杀孢子剂,同时配备欧菲姆 DH - 01 气体在线监测仪。比林科汉干雾过氧化氢设备运用全球领先的雾化技术,产生纳米级别的雾化颗粒,这些微小颗粒能够在空间中均匀扩散,迅速弥漫并充满整个密闭实验室空间,确保每一处角落都能得到有效消毒。
其灭菌效果卓越,具有均匀性好、无残留以及对实验设备无伤害等显著优势,非常契合生物安全实验室对环境消毒灭菌的严苛要求。欧菲姆 KVBOX 灭菌仪则特别适用于各种密闭舱体内部的消毒,如生物安全柜、隔离器、传递仓、摇床、培育箱等小型但关键的实验空间,能够精准高效地杀灭其中的微生物。
2.灭菌效果显著:润联的消毒灭菌方案具备强大的杀菌能力,可实现对黑色枯草芽孢杆菌 6 个 log 的杀灭效果,这意味着能够极大程度降低微生物污染风险,为实验提供高洁净度环境。而且整个灭菌过程迅速,仅需 2 - 3 个小时即可完成,不会对实验室第二天的正常运行造成影响,有效提高了实验室的使用效率。
3.安全可靠且验证完备:该方案在残留验证方面资料充分,所使用的消毒剂具有极低的腐蚀性,对人体安全无害,能够完美替代传统的甲醛熏蒸消毒方式,避免了甲醛带来的环境污染和健康风险。
在实际应用中,润联采用制药厂标准的验证方式,拥有齐全的残留性验证和兼容性验证资料,为实验室消毒灭菌的合规性和有效性提供坚实保障。同时,润联设备使用灵活,操作简便,便于携带,无论是大型综合实验室还是分布在不同区域的小型专业实验室,都能方便地应用该技术进行消毒灭菌。
针对实验室环境中可能出现的不同微生物污染类型,如真菌污染、芽孢污染、噬菌体污染、支原体污染、黑胶虫污染、霉菌污染等,润联均能提供专门的污染控制液,实现精准治理,满足实验室多样化的微生物防控需求。凭借专业的设备、针对性的清除液以及经验丰富的技术团队,润联生命科学致力于为生物安全实验室打造安全、环保、人员友好的无菌环境,助力生物研究工作安全、高效开展。
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