一、脈動(dòng)真空滅菌原理

1、脈動(dòng)真空滅菌器的工作原理

脈動(dòng)真空滅菌器是將飽和水蒸汽當(dāng)成滅菌介質(zhì)，應(yīng)用器械使脈動(dòng)真空的空氣強(qiáng)行排除的方法，歷經(jīng)數(shù)次抽真空與數(shù)次注入蒸汽的交替價(jià)值，使滅菌室符合限定的真空度后，將飽和蒸汽充入，以此符合規(guī)定的壓力飽和度，更好的對(duì)滅菌物實(shí)施滅菌，主要包含脈動(dòng)真空與預(yù)真空兩個(gè)時(shí)期。

脈動(dòng)真空是數(shù)次對(duì)滅菌室實(shí)施抽真空，在完成一次抽真空后，把一定量的蒸汽放入滅菌器，使剩余的空氣與蒸汽融合，以此滿足一定的蒸汽，再實(shí)施抽真空作業(yè)，在歷經(jīng)數(shù)次的抽真空最后進(jìn)入蒸汽滅菌的方式。

預(yù)真空指的是，高壓蒸汽滅菌對(duì)滅菌室進(jìn)入蒸汽之前，實(shí)施一次抽真空，盡最大限度的除去滅菌室的空氣后，再融入蒸汽實(shí)施滅菌的方式。

脈動(dòng)真空滅菌的根本原理是，應(yīng)用真空泵出現(xiàn)的負(fù)壓，將滅菌室中的冷空氣抽出，再次輸入飽和蒸汽實(shí)施滅菌工作，抽真空干燥是最后一道程序。

完整的工程程序是：準(zhǔn)備-脈動(dòng)-升溫-滅菌-排蒸汽-干燥、完成。

2、脈動(dòng)真空滅菌的根本原理

脈動(dòng)真空滅菌的根本原理是在微生物承受熱力作用后，蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)會(huì)加速，互相撞擊，以此致使連接肽鏈的付鍵出現(xiàn)斷裂，其分子由具備規(guī)律性的緊密構(gòu)造，轉(zhuǎn)變成無(wú)秩序的散漫構(gòu)造，大量的疏水基會(huì)在分子表面暴露，并且相互融合為非常較大的聚合體而沉淀凝固，即借助不可逆地把結(jié)構(gòu)蛋白和酶破壞掉，實(shí)現(xiàn)殺滅微生物的目的。

二、影響滅菌效果的因素

1、物理/化學(xué)條件

在細(xì)菌形成芽孢過(guò)程中的多種環(huán)境因素會(huì)影響孢子的耐熱性。例如，溫度較高并有二價(jià)陽(yáng)離子(如Ca2+、Fe2+、Mg2+、Mn2+)存在時(shí)，芽孢的耐熱性增強(qiáng)。與此相反，當(dāng)pH超出6.0～8.0的范圍時(shí)，或在高濃度的鹽水或磷酸鹽中形成芽孢時(shí)，其耐熱性下降。

自然界中芽孢的耐熱性與環(huán)境條件相關(guān)，如溶液濃度、水分(相對(duì)平衡濕度)、pH、對(duì)芽孢有損傷作用的物理因素以及對(duì)芽孢有抑制作用的化學(xué)品等，它們均會(huì)影響芽孢的耐熱性。

包藏在晶體或有機(jī)物內(nèi)的芽孢，其耐熱性通常明顯高于一般非包藏態(tài)的芽孢。因此，在某一溫度條件下，將泥土包藏性芽孢和從泥土分離并培養(yǎng)得到的芽孢同時(shí)滅菌時(shí)，要想獲得相同的滅菌效果，同一滅菌溫度下，前者所需的滅菌時(shí)間比后者要高出十多倍。

由于被滅菌品受到了泥土中芽孢的污染，如在運(yùn)輸處理中被未經(jīng)過(guò)濾空氣微粒所致的污染，或者由人員或其他物品接觸遭受污染時(shí)，要將芽孢完全殺滅會(huì)很困難。正因?yàn)槿绱?，GMP要求采取一切必要的措施防止污染。

2、相對(duì)濕度

在熱力滅菌中，水對(duì)殺滅細(xì)菌芽孢起著重要作用。與水相關(guān)的滅菌方式只有兩種：濕熱和干熱。濕度達(dá)到飽和[相對(duì)濕度(RH)為100%(或aw=1.0)]時(shí)的滅菌方式稱為濕熱滅菌;相對(duì)濕度低于100%條件下的滅菌方式統(tǒng)稱干熱滅菌。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，溫度在90～125℃之間，相對(duì)濕度在20%～50%時(shí)，細(xì)菌芽孢較難殺滅;當(dāng)相對(duì)濕度高于50%或低于20%時(shí)，則較易殺滅。這對(duì)選擇滅菌條件具有指導(dǎo)意義。

3、曝?zé)釙r(shí)間

滅菌過(guò)程中，原核細(xì)胞的死亡(被殺滅)遵循一級(jí)反應(yīng)的規(guī)則。溫度與某一時(shí)間芽孢存活對(duì)數(shù)間的關(guān)系，在許多情況下呈線性。

這就是說(shuō)，在特定的滅菌溫度下，任一時(shí)間孢子死亡僅與這個(gè)時(shí)間孢子的濃度相關(guān)，而使孢子數(shù)下降一個(gè)對(duì)數(shù)單位所需時(shí)間并不受孢子原始濃度的影響。

三、結(jié)構(gòu)組成和工作流程

1、結(jié)構(gòu)組成

脈動(dòng)真空滅菌器主要由滅菌器主體、密封門(mén)、消毒車、搬運(yùn)車、管路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。

脈動(dòng)真空滅菌器以飽和水蒸氣作為滅菌介質(zhì)，采用機(jī)械強(qiáng)制脈動(dòng)真空的空氣排除方式，經(jīng)過(guò)多次抽真空和多次注入蒸汽交替作用，使滅菌室達(dá)到一定的真空度后，再充入飽和蒸汽，達(dá)到設(shè)定壓力和溫度，經(jīng)過(guò)一定的持續(xù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)滅菌物進(jìn)行滅菌的目的。

2、工作流程

一個(gè)完整的工作流程包括：準(zhǔn)備、脈動(dòng)、升溫、滅菌、排氣、干燥、結(jié)束等7個(gè)過(guò)程。管道原理圖，見(jiàn)下圖。

在蒸汽氣源、水源、壓縮空氣等正常并開(kāi)啟狀態(tài)下，設(shè)備得電后即自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)F1，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口減壓閥向滅菌器夾層進(jìn)氣，夾層內(nèi)壓力由壓力控制器YK控制，一般在0.22MPa左右，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定壓力后，F(xiàn)1關(guān)閉，周而復(fù)始。此時(shí)夾層疏水器開(kāi)始工作，排除夾層內(nèi)冷凝水，并對(duì)設(shè)備內(nèi)室預(yù)熱，設(shè)備處于準(zhǔn)備狀態(tài)。

消毒物品擺放完畢后將消毒車推入滅菌器，關(guān)閉滅菌器密封門(mén)。

根據(jù)控制面板設(shè)定好的程序，首先進(jìn)入脈動(dòng)過(guò)程，一般設(shè)定抽真空3次。F3氣動(dòng)閥打開(kāi)，F(xiàn)6、F7水閥打開(kāi)，真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)冷凝器抽取內(nèi)室空氣，直至設(shè)定好的負(fù)壓值(一般為-80kPa)。這時(shí)F3、F6、F7、真空泵關(guān)閉，F(xiàn)2內(nèi)室進(jìn)氣閥打開(kāi)，從夾層向內(nèi)室充入飽和蒸汽，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定好的壓力上限時(shí)，F(xiàn)2自動(dòng)關(guān)閉，再一次進(jìn)行內(nèi)室抽真空，周而復(fù)始，直至完成設(shè)定的脈動(dòng)次數(shù)。

接著進(jìn)入升溫階段，F(xiàn)3、F6、F7、真空泵均關(guān)閉，F(xiàn)2打開(kāi)，向內(nèi)室進(jìn)蒸汽，逐漸升高內(nèi)室溫度，當(dāng)內(nèi)室壓力到達(dá)限度值時(shí)，F(xiàn)2自動(dòng)關(guān)閉;當(dāng)內(nèi)室壓力小于等于壓力限度值時(shí)，F(xiàn)2自動(dòng)打開(kāi)。

當(dāng)內(nèi)室溫度上升達(dá)到設(shè)定的滅菌溫度(132～134℃)時(shí)，進(jìn)入滅菌階段，溫度維持設(shè)定溫度以上，偏差一般不超過(guò)±1℃，滅菌時(shí)間一般在6～10min左右，內(nèi)室壓力在0.258MPa以上。此時(shí)F1、F2、F5閥會(huì)間歇性開(kāi)關(guān)。

到達(dá)滅菌設(shè)定時(shí)間，滅菌結(jié)束，F(xiàn)3、F7閥先開(kāi)啟，進(jìn)入排氣階段。當(dāng)內(nèi)室壓力下降到30kPa時(shí)，F(xiàn)6閥打開(kāi)，真空泵得電運(yùn)行，對(duì)內(nèi)室進(jìn)行抽真空，進(jìn)入干燥階段。干燥完成后整個(gè)滅菌周期結(jié)束，設(shè)備發(fā)出蜂鳴聲，此時(shí)可打開(kāi)密封門(mén)，取出滅菌物品。