灭菌和消毒是微生物学、医疗和实验室实践中的关键过程。灭菌可消除包括芽孢在内的所有形式的微生物，而消毒可降低无生命表面上的微生物负载。
定义和级别
- 灭菌：完全消除所有微生物，包括细菌内生芽孢。通过物理或化学方法实现。
- 消毒：消除大多数病原微生物，但不一定消除所有微生物形态。高水平消毒剂在延长接触时间后可杀灭芽孢。
- 抗菌：将抗菌剂应用于活体组织以降低感染风险。
- 卫生处理：将微生物数量降低至公共卫生标准规定的安全水平。
物理灭菌方法
- 高压蒸汽灭菌：121°C、15 psi条件下湿热灭菌15-20分钟，使蛋白质变性并破坏包括芽孢在内的所有微生物。是实验室培养基、器械和生物危害废物的最可靠方法。
- 干热：160-170°C加热2小时，氧化细胞成分。用于不能高压灭菌的玻璃器皿、金属器械和粉末。
- 过滤：膜过滤器（0.22 µm孔径）从热敏溶液（如抗生素、血清和酶）中去除细菌和真菌。HEPA过滤器可去除空气颗粒。
- 辐射：伽马射线（钴-60）和电子束辐射破坏DNA。用于一次性塑料器皿、医用植入物和药品的灭菌。
化学灭菌与消毒
- 环氧乙烷（EtO）：气态烷化剂，用于热敏医疗器械。需要专门设备和通风以去除毒性。
- 戊二醛：2%溶液用作内窥镜和手术器械的高水平消毒剂。消毒需要10-30分钟，灭菌需要长达10小时。
- 过氧化氢：3-6%溶液用于表面消毒；气化H2O2用于封闭空间和实验室设备的灭菌。
- 次氯酸钠（漂白剂）：0.1-1%溶液用于表面消毒。对细菌、病毒和真菌有效。对金属有腐蚀性。
- 酒精（70%乙醇或异丙醇）：使蛋白质变性并溶解脂质。对皮肤消毒和表面消毒有效，但不能杀灭芽孢。
灭菌监测
- 生物指示剂：使用嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢（高压灭菌）或萎缩芽孢杆菌芽孢（干热），通过暴露后测试存活率来确认灭菌效果。
- 化学指示剂：高压灭菌胶带或指示条在达到灭菌条件时变色。
- 物理监测：记录每个灭菌循环的温度、压力和时间日志。
影响消毒效果的因素
- 浓度：较高浓度的消毒剂通常提高杀灭率，但浓度超过90%的酒精因穿透力降低而效果较差。
- 接触时间：充分的接触时间至关重要；应按照制造商说明遵循最低接触时间。
- 有机负荷：血液、血清和其他有机物可保护微生物并降低消毒剂效力。预清洁是必要的。
- 温度和pH：较高温度提高消毒剂活性，最佳pH因消毒剂类型而异。
