过氧化氢低温等离子灭菌原理与操作要点

过氧化氢低温等离子灭菌原理与操作要点

杨静文  河南省漯河市舞阳县中心医院

在现代医疗、科研以及工业生产等领域，灭菌技术是保障产品安全和质量的关键环节。传统的高温高压灭菌方法，虽然能够有效杀灭细菌、病毒等微生物，但不适用于对高温敏感的精密医疗器械、电子设备和塑料制品。随着科技的发展，过氧化氢低温等离子灭菌技术应运而生，它以低温、快速、环保的优势，为不耐高温高湿物品的灭菌提供了新的解决方案。

一、过氧化氢低温等离子灭菌原理

（一）等离子体的形成

等离子体被称为物质的第四态，在日常生活中，闪电、极光等现象都与等离子体相关。在过氧化氢低温等离子灭菌过程中，等离子体的形成是关键。设备首先将灭菌舱内抽成真空状态，降低舱内压力，使得气体分子间的距离增大，为后续的电离创造条件。随后，向舱内注入一定浓度的过氧化氢液体，过氧化氢在特定条件下汽化成过氧化氢气体，充满整个灭菌舱。当对灭菌舱施加高频电场时，气体中的原子和分子吸收能量，其内部的电子获得足够的动能摆脱原子核的束缚，形成自由电子、离子和中性粒子的混合体，即等离子体。

（二）灭菌作用机制

等离子体中的成分复杂，包含激发态的原子、分子、自由基、带电离子以及紫外线等，这些成分协同作用，实现高效灭菌。

自由基具有极强的化学活性，它们能够与微生物细胞内的各种生物大分子，如蛋白质、核酸和脂质等发生反应。例如，自由基可以破坏蛋白质的氨基酸结构，使其失去活性；还能攻击核酸分子中的碱基，导致 DNA 链断裂或碱基损伤，从而使微生物无法进行正常的代谢和繁殖，最终死亡。

带电离子通过电场作用与微生物细胞表面发生相互作用，破坏细胞膜的完整性。细胞膜是维持细胞内环境稳定的重要结构，一旦细胞膜受损，细胞内的物质就会外泄，细胞失去正常的生理功能，进而死亡。

此外，等离子体产生的紫外线也具有杀菌作用。紫外线能够直接作用于微生物的核酸，引起核酸分子中嘧啶二聚体的形成，阻碍 DNA 的复制和转录，使微生物无法合成生命活动所必需的蛋白质和酶，最终导致微生物死亡 。多种灭菌机制共同作用，使得过氧化氢低温等离子灭菌技术能够快速、有效地杀灭芽孢、细菌、病毒、真菌等各类微生物。

二、过氧化氢低温等离子灭菌操作要点

（一）灭菌前准备

物品预处理：待灭菌物品在放入灭菌舱前，必须进行彻底的清洁和干燥处理。对于医疗器械，需要清除表面的血液、黏液、组织残留物等污染物，因为这些污染物会影响过氧化氢气体和等离子体与微生物的接触，降低灭菌效果。可以采用物理清洗（如超声清洗）和化学清洗（如使用合适的清洗剂）相结合的方式进行清洁。清洗后的物品要确保完全干燥，残留的水分会稀释过氧化氢气体浓度，影响等离子体的产生，因此，通常采用烘干或自然晾干的方式进行干燥处理。

包装材料选择：合适的包装材料对于保证灭菌效果和维持灭菌后物品的无菌状态至关重要。包装材料应具有良好的透气性，以便过氧化氢气体和等离子体能够顺利穿透，与物品表面的微生物充分接触；同时，还要具备良好的阻菌性能，防止灭菌后的物品在储存和使用过程中再次被污染。常用的包装材料有特卫强（Tyvek）和医用灭菌袋等。在包装时，要注意密封完整，避免出现破损或漏气的情况，并且要在包装上注明物品名称、灭菌日期等信息，便于管理和追溯。

设备检查：在每次使用灭菌设备前，操作人员需要对设备进行全面检查。检查灭菌舱门的密封性是否良好，确保在灭菌过程中不会出现气体泄漏；查看过氧化氢加注系统是否正常，保证能够准确添加所需的过氧化氢剂量；检查真空泵的工作状态，确保能够将灭菌舱内抽至规定的真空度；还要检查控制系统是否运行正常，各项参数的设置和显示是否准确。只有设备各项性能指标都符合要求，才能进行灭菌操作。

（二）灭菌过程操作

物品装载：将预处理好并包装完毕的物品合理装载到灭菌舱内。装载时要注意物品之间保持一定的间隙，避免堆叠过于紧密，以确保过氧化氢气体和等离子体能够充分接触到物品的各个表面。同时，要根据物品的类型和数量，按照设备使用说明书的要求进行装载，不同类型的物品可能对装载方式和数量有不同的限制。例如，对于细长的管道类器械，要采用合适的支架进行悬挂放置，保证气体和等离子体能够进入管道内部。

参数设置：根据待灭菌物品的特性和设备的要求，设置合适的灭菌参数。主要参数包括灭菌温度、灭菌时间、过氧化氢注入量和真空度等。一般来说，灭菌温度通常控制在 45℃ - 55℃之间，这个温度范围既能保证等离子体的有效产生和灭菌效果，又不会对不耐高温的物品造成损坏；灭菌时间根据物品的种类和污染程度而定，一般为 28 - 75 分钟；过氧化氢注入量需要根据灭菌舱的容积和物品的装载情况进行精确计算和调整，以保证舱内过氧化氢气体达到合适的浓度；真空度要达到规定的数值，通常在 0.8 - 2.7kPa 之间，以确保等离子体的顺利产生。

启动灭菌程序：在完成物品装载和参数设置后，关闭灭菌舱门，确保密封良好，然后启动灭菌程序。设备会按照设定的步骤自动运行，依次完成抽真空、注入过氧化氢气体、产生等离子体进行灭菌等过程。在灭菌过程中，操作人员要密切关注设备的运行状态和各项参数的变化，如发现异常情况，应立即停止灭菌程序，并按照设备的故障处理指南进行排查和解决。

（三）灭菌后处理

通风换气：灭菌程序结束后，设备会自动进行通风换气操作，将舱内残留的过氧化氢气体排出，以确保操作人员的安全和避免残留气体对物品的影响。通风换气的时间根据设备的性能和设定有所不同，一般需要持续数分钟至数十分钟不等。在通风换气过程中，要确保通风系统正常运行，保持良好的通风环境。

物品取出与检查：通风换气完成后，打开灭菌舱门，取出灭菌后的物品。在取出物品时，要注意轻拿轻放，避免损坏包装。取出后，对物品的包装完整性进行检查，查看是否有破损、漏气等情况。如果发现包装破损，该物品应视为未达到灭菌效果，需要重新进行清洗、包装和灭菌处理。同时，还要检查灭菌指示标签的颜色变化，灭菌指示标签在经过灭菌过程后会发生颜色改变，以此来判断物品是否经过了有效的灭菌过程。

储存与发放：检查合格的灭菌物品应存放在清洁、干燥、通风良好的环境中，储存环境的温度、湿度和空气质量等要符合相关标准要求。储存时要按照灭菌日期的先后顺序进行摆放，遵循先进先出的原则，避免物品长时间储存导致失效。在发放灭菌物品时，要认真核对物品的名称、规格、数量和灭菌日期等信息，确保发放给使用部门的物品是合格且在有效期内的。

三、注意事项与常见问题处理

（一）注意事项

过氧化氢具有一定的腐蚀性和刺激性，在操作过程中，操作人员要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，避免接触皮肤和眼睛。如果不慎接触到过氧化氢，应立即用大量清水冲洗，并及时就医。

灭菌设备应放置在通风良好、干燥、清洁的环境中，避免设备受到阳光直射和潮湿环境的影响。定期对设备进行清洁和维护保养，按照设备使用说明书的要求更换过滤器、密封圈等易损件，确保设备的正常运行和灭菌效果。

对于一些特殊材质的物品，如含有铜、锌等金属成分的器械，在使用过氧化氢低温等离子灭菌前，需要先进行兼容性测试，确认该物品不会因灭菌过程而受到损坏。

（二）常见问题处理

灭菌效果不合格：如果出现灭菌效果不合格的情况，可能是由于物品预处理不彻底、包装材料选择不当、灭菌参数设置错误、设备运行故障等原因导致。需要对整个灭菌过程进行全面排查，找出原因并进行相应的改进。例如，如果是物品预处理不彻底，需要重新对物品进行清洁和干燥；如果是灭菌参数设置错误，要根据物品的特性重新设置合适的参数。

设备故障：灭菌设备在运行过程中可能会出现各种故障，如真空泵故障、过氧化氢加注系统故障、控制系统故障等。当设备出现故障时，操作人员应立即停止设备运行，并联系专业的维修人员进行检修。在维修人员到达之前，可以根据设备的故障提示信息和故障处理指南，进行一些简单的排查和初步处理，如检查电源连接是否正常、设备部件是否松动等。

过氧化氢低温等离子灭菌技术凭借其独特的原理和高效的灭菌能力，在众多领域发挥着重要作用。掌握其操作要点和注意事项，能够确保灭菌过程的安全、有效进行，为医疗、科研和工业生产等领域提供可靠的无菌保障。