摘要：本文分析了几种常见的医疗器械灭菌方式，并且阐述了灭菌工艺验证及无菌检查方面的内容，以期为医疗器械灭菌的相关工作提供借鉴及参考。
关键词：医疗器械；灭菌方法；灭菌工艺；无菌检查
灭菌（sterilization）系指用于使产品无任何形式的存活微生物的确认过程。灭菌法系指杀灭或除去所有微生物的繁殖体和芽孢或孢子的技术。灭菌涉及到厂房、设备、容器、洁具、工作服装、原材料、成品、包装材料、仪器等，尤其是一些产品，比如支架和血管内导管、医用缝合针线、隐形眼镜护理用液或一次性使用输液器等，这些都是会和机体产生接触的医疗器械。
1灭菌方法
1.1干热灭菌法
干热灭菌法其实就是运用干热空气来实现杀灭微生物或是消除热原物质的一种方式。可以在较高温度耐受的条件下使用，并且还应该不被蒸汽穿透，或是被湿热破坏相对容易的物品上运用。因为在温度固定的情况下，相较于饱和蒸汽而言，干热对微生物的杀灭效果远远不及，因此干热灭菌应该在相对较高的温度下进行，或是持续进行较长的灭菌时间。
干热灭菌的关键器材包括干热灭菌柜,隧道灭菌系统：
（1）加热器，它是干热灭菌设备的主要组成部分，对灭菌效果的好坏影响极大。
（2）高效过滤器，在干热灭菌设备中，进风应通过高效过滤器；除去内部空气循环系统中产生的尘埃物质需要高效过滤器；防止排风倒流的污染也可装高效过滤器。所以高效过滤器必须满足干热灭菌工艺用风量的要求，并能承受相应的风压。
（3）风机，对干热灭菌器中的气流循环影响很大，风机的风量应该可以测量，并可调整，因为风机风量的测量指示值，可以为设备使用过程中检查风机状态提供依据。
1.2湿热灭菌法
主要是在饱和蒸汽、沸水或是流通蒸汽的环境中实现灭菌。其灭菌效率相较于干热灭菌法来说，要更好一些，主要包括下面几点原因：①在含水量相对较高的环境下，蛋白质产生变性现象的几率相对较高，并且凝固的几率相对较大；②湿热穿透力相对较强，并且传导的速度相对较大。③蒸汽的潜热性能非常好，假若蒸汽和被灭菌的物品之间进行接触，就会凝结成水，并且将潜热释放出来，这就会使得湿度在很短的时间内升高，进而使得灭菌效果得到强化。
湿热灭菌方式的影响因素主要包括下面几点：
（1）细菌类型及数量：不同细菌对热的抵抗力存在差异，并且同一细菌的各个发育阶段对热的抵抗力也存在差异。细菌数越少，灭菌时间就会更短。
（2）产品性质及灭菌时间：通常而言，灭菌温度越高，灭菌时间就会越短。可是由于产品稳定性不同，就要在达到有效灭菌水平的条件下，合理地进行灭菌温度及灭菌时间的调节。
（3）蒸汽的特点：蒸汽包括饱和蒸汽、湿饱和蒸汽及过热蒸汽。饱和蒸汽热的含量相对较高，并且具备相对较大的热穿透力，鉴于此，就具备极大的灭菌效力。湿饱和蒸汽中存在一定的水分，热含量相对较低，不具备良好的穿透性能，灭菌效力相对较差。过热蒸汽温度相对饱和蒸汽要高一些，可是因为不具备良好的穿透性能，因此灭菌效率并不理想。
（4）介质的特点：产品存在丰富的营养物质，例如糖类、蛋白质等，能够强化细菌的抗热性。细菌生存性能的影响因素之一就是介质pH值。通常在中性条件下，耐热性最大，碱性次之，酸性会预制细菌的生长及发育。
1.3辐射灭菌法
以放射性同位素放射的y射线杀菌的方式。射线可使有机化合物的分子直接产生电离的现象，使得正常代射的自由基遭到严重破坏，使得微生物体内的大分子化合物出现分解。辐射灭菌的特性就是不升高被灭产品的温度，具备相对较强的穿透性，适用于不耐热医疗器械、高分子材料、包装材料等的灭菌。辐射灭菌，设备造价相对较高，某些产品材质就会出现性质、性能的变化，比如聚氯乙烯（PVC）辐照应用中，剂量大于8kGy后，PVC颜色就会改变成黄色。聚乙烯（PE）在实验中运用剂量不同的辐照时，或是在辐照后黄度出现变化，结果证明，高密度聚乙烯比低密度聚乙烯更容易辐射致色，经不同剂量辐照后的PE的黄度都会随着存放时间的增长减小，并且渐渐趋于稳定。当然，在实际运用辐射灭菌的时候，一定要做好安全防护。
1.4紫外线灭菌法
系指借助紫外线照射杀灭微生物的一种方式。通常来说，适用于灭菌的紫外线波长范围是200-300 nm，并且灭菌效果最好的波长是253.7 nm。紫外线能够对核酸蛋白产生影响，使得核酸蛋白变性，并且空气在紫外线的影响下，会制造微量臭氧，如此就能够发挥出杀菌的效果。紫外线在直线传播的条件下，会被各种表面进行反射，并不具备相对较强的穿透力，可是能够更加容易地穿透清洁空气与纯净的水。鉴于此，紫外线灭菌的方式只能在照射物体表面、无菌室空气与水的环境下进行灭菌，并不能在固体物质深部实现灭菌。紫外线要是长时间照射人体，就会出现严重的结膜炎现象，并且会产生红斑与皮肤烧灼等问题，所以通常来说，应该在工作人员入室前开启紫外线灯1-2h，之后将紫外线灯关闭，工作人员再进入洁净室。
1.5环氧乙烷灭菌法
环氧乙烷灭菌法其实就是借助环氧乙烷气体来杀菌。这种方式相对来说比较传统，主要是运用在工服、不耐加热灭菌的医疗器械、设备等。环氧乙烷灭菌法灭菌效果的影响因素主要包括下面几点：①湿度；②温度；③气体浓度；④灭菌时间。
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环氧乙烷的渗透及扩散性能相对较好，并且主要的灭菌机制是强氧化，鉴于此，其使用范围非常广泛并且灭菌效果非常好，能够很好地杀灭微生物的繁殖体、芽孢等。虽然环氧乙烷在浓度相对较高的时候，会具备一定的刺激性臭味及毒性，可是仅仅在中度毒性水平，通常能够在很短的时间内挥发完毕，并不会在系统表面出现毒性残留的情况。
1.6臭氧灭菌法
臭氧的消毒机制是：臭氧在常温、常压下分子结构稳定性相对较差的条件下，能够在短时间内完成氧及单个氧原子的分解，并且多余的氧原子会自行进行结合，再一次变成一般性的氧分子，并不会存在有毒残留物，因此也被誉为无污染消毒剂。这种方式的适用范围不仅包括各种细菌（包括肝炎病毒、大肠杆菌、绿脓杆菌及杂菌等），还能够适用于霉菌的杀灭，并且灭菌效果非常好。
2灭菌工艺验证
2.1生物负荷检测
生物负荷系指产品中微生物数量或是浓度，而无菌产品无菌保证水平的决定性因素包括两个，分别是灭菌工艺与灭菌前的生物负荷。如何在制造时降低微生物污染的几率尤为关键，鉴于此，应该运用水平相对较高的原材料，并且在实际制造的过程中运用能够抑制微生物生长发育的环境，例如提高温度、降低PH值等。
2.2环境监测
要想使得微生物的数量低于规定限度，就应该严格控制生产操作范围中微生物的实际水平。微生物传播到产品的途径主要包括操作台面、固定设备及仪器等。鉴于此，所有微生物可能会存在的死角都一定要进行彻底的清除，并且工作操作区域一定要保持干净、干燥及整洁。空气中所有掉落的微生物尘埃及颗粒是常见的污染途径之一，而空气中细菌、霉菌的数量的监测是把营养琼脂平皿放置在空气中一定时间，并且进行培养之后，计数菌落进行计算。
操作人员是潜在污染源之一，因此有必要针对操作者的衣服、手套及面罩进行样本的采集，并且评估微生物类型及数量，甚至应该针对操作人员开展微生物学知识的培训课程。
2.3灭菌程序验证
灭菌程序验证在无菌产品灭菌整个流程中尤为关键，并且实际操作中较为繁琐、复杂。一般来说，灭菌程序验证应该首先制定完善的灭菌程序验证方案，并且编制科学的评估标准，进而使得灭菌设备与监控设备在规定参数范围内的正常运行得到有效保障，能够提供可靠的依据，保证灭菌的预期效果，联用生物负荷使用生物指示剂，不管使用环境及条件怎样，灭菌工艺还是能够实现无菌保证水平，上述检验应该进行三次以上，如此才能够得到结果的重复性及星星情况，分析上述结果，完成验证报告。灭菌工艺中所运用的生物指示剂是标准化的细菌芽抱制备品，一定要严格筛选细菌类型，一定要运用非致病性的细菌，应该应该对特定灭菌工艺的耐受性能超过平均水平。
3无菌检查
3.1浸提液制备方法
①管类器具：根据管内表面积每10cm=流过管内腔1mL浸提介质，流量大概是10mL/min②容器类器具：容器内已装有液体的可直接抽取容器内液体为供试液；空容器按容器内表面积每10cm=加入浸提介质1mL，振摇数次。③实体类器具：实体类器具按表面积每10cm=加入浸提介质1mL，振摇数次。
3.2直接接种法
将产品或是具备代表性的部分直接投放入营养培养基内。药典推荐下面两种培养基：①硫乙醇酸盐流体培养基内含有葡萄糖和硫乙醇酸钠，在30-35℃温度的环境下进行培养，对需氧细菌及厌氧性微生物的生长来说是非常好的；②改良马丁培养基在23-28℃培养，能够有利于真菌的培养。
3.3薄膜过滤法
假若并不能直接投放，或是产品存在抑菌成分就应该运用薄膜过滤法。实际上就是首先采取无菌验证的方式，之后运用无菌氯化钠溶液或是其他有机溶剂，完成产品的浸提，进而使得浸提液能够经过装有孔径不大于0.45μm的薄膜过滤器，之后借助0.9%无菌氯化钠溶液进行滤膜的冲洗操作。然后运用硫乙醇酸盐流体培养基和改良马丁培养基，添加到薄膜过滤器中，或者将滤膜取出，添加到上面的培养基里，根据药典上的规定设定培养的温度及时间。
3.4结果判断
假若阳性对照管出现浑浊，并且存在细菌生长的现象，阴性对照管是阴性状态，能够基于实际的观察现象及结果进行判断：假若硫乙醇酸盐流体培养基与改良马丁培养基管都是澄清状态，或是虽然出现浑浊，可是并没有出现菌生长的现象，都要确定成供试品达标；假若需气菌、厌气菌与真菌培养基管中所有1管都出现明显的浑浊现象，而且存在有菌生长的现象，就要再一次进行加倍取样，重新进行试验，除阳性对照管外，其余各管都不能出现有菌生长的现象，不然就要判供试品不达标。
4结语
在实际生产过程中，一定要严格控制灭菌程序的实际运行，并且严格控制相关参数，例如温度、压力、时间、相对湿度、灭菌气体浓度及辐射剂量等。灭菌程序一定要定期进行验证。假若灭菌流程出现变更的现象，就要实施再验证。此外，无菌检查并保证不了所有批次产品的无菌状态，可是这是产品出厂前的最后一道检查流程，真正落实无菌检查，能够极大地提升灭菌工艺与无菌操作的实际效果，并且使得结果的可信度得到保障。
参考文献
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论文作者:秦仲铮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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