摘要：低温等离子体灭菌技术是近年来普遍使用的灭菌消毒技术，其具有低污染、低腐蚀性以及灭菌效果好等优点，本文系统地分析国内现阶段低温等离子体灭菌技术研究现状以及主要的研究方向，为相关领域科研工作提供参考。
关键词：低温等离子体；灭菌；研究现状
一、等离子体灭菌技术的起源
等离子体（plasma）又叫做电浆，是不同于固体、液体和气体的物质第四态，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体[1]。
等离子体灭菌技术创始于20世纪60年代，美国研究人员Menashi等对卤素类气体等离子体进行了研究，他们发现等离子体具有很强的杀菌作用的特性，并根据该特性研制出等离子体消毒设备。1987年，Jacobs申请了第一个关于过氧化氢等离子体灭菌器的专利，自从20世纪90年代以来已经有灭菌效果较好商用等离子体灭菌装置上市[2]。
二、低温等离子体灭菌技术的作用原理
低温等离子灭菌技术是消毒学领域今年来出现的一种新技术，其具有尤其在医疗用具的灭菌方面应用比较广泛，低温等离子体的产生通常是在几帕到几百帕的真空环境下，利用特定电磁电场作用，使某些中性气体的分子产生连续不断的电离，形成带负电荷和等量带正电荷的离子相互共存的物质状态，当电离率与复合率达到平衡时，这种稳定存在的物质形态就称之为等离子体[3]，其气态分子在真空条件下被特定电磁波激发形成低温等离子体，其中众多带电粒子具有较高的热动能，瞬间高速击穿、蚀刻、氧化器械表面附着的微生物中蛋白质和核酸物质，使其灭活，达到对器械灭菌的目的[4]。
三、国内对低温等离子体技术研究进展
（一）低温等离子体灭菌技术在医用器械灭菌中的应用
在消毒与灭菌中，能采用物理方法者尽量不用化学方法，避免化学物品对医护人员、环境以及被灭菌器械的危害。怕热怕湿医疗器械的灭菌目前采用的环氧乙烷灭菌法和低温蒸汽甲醛灭菌法都存在作用时间长和残留物问题，只有低温等离子体灭菌法不仅作用时间快速，也不存在任何对人体有害和对环境污染的残留物[5]。
赵菊荣等[6]研究了氧化氢等离子体在宫腔镜器械消毒中的应用效果，结论表明过氧化氢等离子体模式可以明显提高宫腔镜器械的消毒合格率,并且缩短了消毒时间,保障器械使用寿命均具有促进意义,但过氧化氢等离子体模式存在消毒成本较高的不足。
（二）低温等离子体灭菌技术在空气灭菌中的应用
于龙等[7]利用低温等离子体空气消毒机对空气中细菌和病毒气溶胶进行处理，其对金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌和噬菌体Phi X174气溶胶的净化效率(除菌率)分别为99.98%、99.98%和99.95%，证明了低温等离子体空气消毒机对密闭空间内空气中细菌和病毒气溶胶灭活效果较好。
付慧群等[8]以双介质阻挡低温等离子体技术为核心，设计制造了殡仪场所用空气净化器样机，结果显示，启动该消毒装置60 min后，殡仪馆内空气细菌总数平均下降率为64.60%，TVOC、PM10和PM2.5的净化率分别为45.24%，14.79%和24.06%。提示低温等离子体技术能有效降低殡仪馆内空气中的细菌总数及TVOC、PM10、PM2.5浓度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）低温等离子体灭菌技术在食品领域中的应用
李天琪[9]研究了低温等离子体对即食鱿鱼丝的灭菌效果以及铝塑包装、真空包装、气调包装对等离子体灭菌效果的影响,同时研究了等离子体灭菌对即食鱿鱼丝品质的影响，结果证明低温等离子体对即食鱿鱼丝以及包装能够达到很好的的灭菌效果，并不影响其感官品质及营养品质。
徐楠[10]设计了一种人体可接触的火花放电低温等离子体装置,采用针-孔火花放电电极结构,高压直流电源作为驱动电源,通过阻容充放电回路为反应器供能,从而实现间歇性高强度的空气中火花放电,不需要额外通入气体,产生冲击波喷出的高电子密度低温等离子体。
（四）低温等离子体灭菌技术在生物医疗领域中的应用
郑超等[11]研究了等离子体对硅胶手表面的消毒灭菌效果,以模拟和评估对人手的处理，等离子体处理硅胶手表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌时,并无显著差异。
陈辰[12]分析了低温等离子体(NTP)联合X射线照射对Hep-G2肝癌肿瘤细胞的协同杀伤作用，并证明了NTP和X射线照射在治疗人肝癌荷瘤裸鼠模型上具有协同作用,由此可能提供一种新的治疗恶性肿瘤方案。
四、结语
综上所述，等离子体灭菌方法是最新的物理灭菌方法之一，相对于其他灭菌方法来说，气体等离子体的突出特点是低温、快速灭菌、无残留毒性，对耐湿热和不耐湿热的医疗器械均很适用，并且在空气中难以彻底消毒的气溶胶状态细菌能够达到很好的灭菌效果，并且其在直接作用于人体的灭菌手段以及疾病治疗领域都显示出了极大地应用前景。作为一种新技术和新方法，如何合理使用还需要需要进行更加深入探索和研究。
参考文献
[1]来源于百度百科词条：等离子体.
[2]董晓宇,侯英敏,李爽等.大气压氦介质阻挡放电等离子体对生物大分子作用的研究[C].全国工业生物化学与分子生物学学术大会论文集.2007.
[3]杨华明,易滨.现代医院消毒学.北京:人民军医出版社,2002:72-78.
[4]倪萍.过氧化氢低温等离子灭菌系统的工作原理及使用注意事项[J]．医疗设备信息，2005；20(7)：62．
[5]任南.实用感染监测方法与技术[M]．长沙：湖南科学技术出版社，2007.
[6]赵菊荣,章欣,董三芹.过氧化氢等离子体在宫腔镜器械消毒中的应用分析[J].四川解剖学杂志,2018,26(01):97-98.
[7]于龙,李娜,靳爱军,张柯,胡凌飞,李亮亮,曹杰,于洋.低温等离子体空气消毒机对微生物气溶胶杀灭效果的评价[J].中国消毒学杂志,2017,34(10):902-904+908.
[8]付慧群,李玉光,陈扬,冯钦忠,梁勇,陈霜玲.低温等离子体技术在殡仪场所空气消毒净化中的应用[J].环境与健康杂志,2017,34(11):1010-1012.
[9]李天琪. 低温等离子体对即食鱿鱼丝品质的影响研究[D].浙江海洋大学,2017
[10]徐楠. 人体可接触的火花放电低温等离子放电特性的研究[A]. 中国力学学会等离子体科学技术专业委员会、中国物理学会等离子体物理分会、中国核学会聚变与等离子体物理学会、中国物理学会高能量密度物理专业委员会.第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集[C].中国力学学会等离子体科学技术专业委员会、中国物理学会等离子体物理分会、中国核学会聚变与等离子体物理学会、中国物理学会高能量密度物理专业委员会:中国力学学会,2017:1.
[11]郑超,寇艳芹,刘振,姜红强,黄逸凡,闫克平.可触摸低温等离子体对硅胶手的消毒灭菌实验研究[J].生物医学工程学杂志,2017,34(02):303-307.
[12]陈辰. 低温等离子体联合X射线照射对Hep-G2肝肿瘤细胞的生物学效应[D].苏州大学,2017.
论文作者:崔晓龙,马婧（等同第一作者）
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/29
标签：等离子体论文; 低温论文; 中国物理学会论文; 技术论文; 气溶胶论文; 过氧化氢论文; 效果论文; 《基层建设》2019年第21期论文;