滅菌的定義

滅菌：是指采用強烈的理化因素使任何物體內外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施。分：濕熱滅菌，干熱滅菌，輻照滅菌，化學滅菌等。

干熱滅菌法

原理：干熱滅菌法是在干燥環境下用高溫殺死細菌和細菌芽胞的技術。

適用范圍：用于不能耐受濕熱蒸氣、不能用高壓蒸汽滅菌的物品，如必須保持干燥的化學物品，有刃器械如刀、剪之類，無水的油劑、油膏、甘油等。適用于耐高溫的玻璃和金屬制品以及不允許濕熱氣體穿透的油脂（如油性軟膏機制、注射用油等）和耐高溫的粉末化學藥品的滅菌，不適合橡膠、塑料及大部分藥品的滅菌。

注意事項：干熱滅菌法所需溫度較高，時間較長。常用溫度是160℃，持續2h。干熱最適用于玻璃器皿的滅菌，尤其是玻璃注射器等。溫度可以提高到170℃，滅菌時間1h。干熱對某些不耐熱材料有較大損害，不宜應用。

濕熱滅菌法

原理：以沸水、蒸氣和蒸氣加壓滅菌。

巴氏消毒法：因最早由法國微生物學家巴斯德用于果酒消毒，故名。這是一種專用于牛奶、啤酒、果酒或醬油等不宜進行高溫滅菌的液態風味食品或調料的低溫消毒方法。
巴氏滅菌法就是濕熱滅菌，此法有兩種方式
①經典的低溫維持法（lowtemperatureholdingmethod，LTH）：在61.7～62.8℃下處理30分鐘；
②較現代的高溫瞬時法（hightemperatureshorttime或flushpoint，HTST）：在71.6℃或略高溫度下處理15分鐘。在上述諸法中，以蒸氣加壓滅菌效果最好，可用常壓蒸氣滅菌，也可在高壓蒸氣鍋中（一般使用1千克/厘米2）滅菌,其蒸氣溫度可達121℃,能將耐熱的芽孢在30分鐘內全部殺死。但對某些易被高壓破壞的物質，如某些糖或有機含氮化合物，宜在0.6千克/厘米2壓力下(110℃)滅菌15～30分鐘。

煮沸消毒法：采用在100℃下煮沸數分鐘的方法，一般用于飲用水的消毒。

化學滅菌法

原理：是指用化學藥品直接作用于微生物而將其殺死的方法。化學滅菌法可分為氣體滅菌法和液體滅菌法。

氣體滅菌法：氣體滅菌法是指采用氣態殺菌劑（如臭氧、環氧乙烷、甲醛、丙二醇、甘油和過氧乙酸蒸汽等）進行滅菌的方法。

適用范圍：該法特別適合環境消毒以及不耐加熱滅菌的醫用器具、設備和設施的消毒。

液體滅菌法：是指采用殺菌劑容易如進行消毒的方法。

該法常作為其他滅菌法的輔助措施，適合于皮膚、無菌器具和設備的消毒。常采用的消毒液有75%乙醇、1%聚維酮碘溶液、0.1%~0.2%苯扎溴銨（新潔爾滅）、2%左右的酚或煤酚皂溶液等。

輻射滅菌法

原理：輻射滅菌在一定條件下利用射線進行滅菌的方法。較常用的有紫外線，其他還有電離輻射（射線加快中子等）。波長在25000～80000納米之間的激光也有強烈的殺菌能力，以波長26500納米最有效。

過濾除菌法

原理：過濾滅菌法，即用篩除或濾材吸附等物理方式除去微生物，是一種常用的滅菌方法。對不耐熱液體，過濾是唯一實用的滅菌方法。 濾器可分為深層型和過篩型兩大類。深層濾器主要靠濾材的深度，通過機械性捕獲或隨機吸附進行過濾,多數濾材屬此類型。過篩型濾器以物理過篩法將液體或氣體中 。

適用范圍：有些需要滅菌的材料不能受熱，例如許多維生素溶液。因此，許多液體可以用過濾法來滅菌。過濾法不是將微生物殺死，而是把它們排除出去。過濾除菌采用兩類器具，一類叫深層濾器，例如用燒結玻璃、不上釉的陶瓷顆粒或石棉壓成的濾板等：另一類是濾膜。深層濾器已經使用了100年以上，有逐漸被濾膜取代的趨勢，但因為大量沉淀物容易堵塞濾膜，所以一般先用深層濾器除去大的顆粒。

注意事項：濾膜一般由醋酸纖維素、硝酸纖維素、多聚碳酸酯、聚偏氟乙烯等合成纖維材料制成。濾膜的孔徑一般為0.2微米，它可以濾除絕大多數微生物的營養細胞。過濾法的最大缺點是不能濾除病毒。全辦法主要用于氣體、水、含有可溶性、不穩定物質的培養基、試驗液體和液狀醫藥品等。通常使用的過濾裝置有膜過濾器，磁制過濾器、玻璃纖維過濾器等。

下面主要介紹醫療器械開發過程中最常用的氣體滅菌（環氧乙烷滅菌）和輻照滅菌

環氧乙烷滅菌法：環氧乙烷（EO）是一種非常活潑的化學消毒劑，由于穿透深部能力強和滅菌效果好的特點，被廣泛應用于醫學上的產品消毒。

原理：環氧乙烷在作用時，其環狀結構斷裂，經羥化（-CH2-CH2-OH），與菌體內蛋白質上的氨基-NH2，羧基-COOH，羥基—OH等活性基團烷基化作用，使酶代謝過程發生障礙，從而破壞菌體 的新陳代謝，造成微生物的死亡。從而達到殺滅微生物的目的。

在醫療器械開發中我們需要關注，環氧乙烷本身是有毒氣體，滅菌后的產品如不能使環氧乙烷氣體充分揮發，殘留毒性達到一定量時就會對細胞產生危害。所以凡經環氧乙烷滅菌的醫療器械產品，送檢前充分解析對細胞毒性等試驗的準確性相當重要。

輻照滅菌(EB）：特點，常溫、快速、無殘留；輻射滅菌法僅限于某些特定材料。

原理：是利用電離輻射產生的電磁波殺死大多數物質上的微生物的一種有效方法。用于滅菌的射線有電子束、X射線和γ射線等。它們都能通過特定的方式控制微生物生長或殺死微生物。 X射線和γ射線能使其它物質氧化或產生自由基(OH·H)再作用于生物分子，或者直接作用于生物分子，打斷氫鍵、使雙鍵氧化、破壞環狀結構或使某些分子聚合等方式，破壞和改變生物大分子的結構，從而抑制或殺死微生物。

在醫療器械開發中我們需要關注，首先是材料，有的材質在輻照電子束下可能會發生物理，化學、生物性能的變化。

輻照計量的控制；EB電子束輻照滅菌技術能夠精準的控制電子束的能量，從而實現殺菌效率的高低控制，而傳統輻照滅菌技術中，由于殺菌效率的難以控制，因此造成了滅菌不足或過多的情況發生。

輻照滅菌的效率；EB電子束輻照滅菌技術可以有效的提高輻照滅菌的效率，這是由于該技術可以控制電子束的強度，使得輻射的能量分散，從而可以有效的滅菌，而傳統的輻照滅菌技術中，由于無法控制輻射的能量，因此無法有效的滅菌，從而影響了整個滅菌的效率。

輻照火菌的精度；EB電子束輻照滅菌技術可以有效的提高輻照滅菌的精度，這是由于該技術可以控制電子束的強度，使得輻射的能量分散，從而可以有效的滅菌，而傳統的輻照滅菌技術中，由千無法控制輻射的能量，因此無法有效的滅菌，從而影響了整個滅菌的精度。