1、低溫等離子體對(duì)微生物的失活作用及其機(jī)理研究試驗(yàn)菌種的價(jià)錢？消毒效果的檢測(cè)費(fèi)用：化學(xué)指示膠帶，化學(xué)指示卡，到防疫站檢測(cè)？電鏡掃描被處理細(xì)菌表面形貌，費(fèi)用？等離子體滅菌的關(guān)鍵技術(shù)是：滅菌腔體中等離子體必須均勻，不存在死角；有一定的能量要求。大容積均勻等離子體發(fā)生技術(shù)的難度高！在環(huán)境問題越來越受到人們關(guān)注的今天，常壓低溫等離子體消毒作為一種清潔的消毒方法將會(huì)有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。常壓低溫等離子體消毒滅菌的研究（東華大學(xué)2006年文章）有關(guān)等離子體殺滅微生物效果的報(bào)道較多，但等離子體殺滅微生物的機(jī)理的研究則很少報(bào)道。但是，迄今為止，關(guān)于其滅菌機(jī)理的研究，仍停留在只是以等離子體場(chǎng)中活性物種混存下的表觀反

2、應(yīng)結(jié)果為依據(jù)作出的推測(cè)，尚未能建立起具有普遍說服力的滅菌機(jī)理。究竟等離子體中各活性物種在滅菌中各自起著何種作用，貢獻(xiàn)份額多少，仍然是等離子體滅菌基礎(chǔ)理論研究中亟待解決的問題據(jù)此，我們提出利用遠(yuǎn)程等離子體場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)其活性物種(電子、離子、自由基)的有效分離，從而解明它們各自在滅菌中的作用規(guī)律。采用Langmuir雙電子探針和電子自旋共振(ESR)波譜儀對(duì)遠(yuǎn)程氧等離子體的活性物種分布進(jìn)行了定量測(cè)定，考察了遠(yuǎn)程氧等離子體對(duì)大腸桿菌的滅活作用。但在等離子體作用于微生物的同時(shí)也必然作用于染菌載體表面。隨著越來越多的聚合物材料被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代 醫(yī)用設(shè)備、生物移植材料中，等離子體在滅菌的同時(shí)引發(fā)這些醫(yī)用高分

3、子材料表面的化學(xué)修飾、刻蝕、交聯(lián)、聚合等反應(yīng)會(huì)對(duì)其醫(yī)學(xué)使用性能有何影響，越來越受到人們的關(guān)注。（遠(yuǎn)程氧等離子體對(duì)大腸桿菌的滅菌效果與機(jī)理研究，陳杰瑢2008.1）結(jié)論 采用低溫等離子體滅菌機(jī)滅菌關(guān)節(jié)鏡手術(shù)器械能夠保證滅菌的安全性，對(duì)精密的器械損傷小、滅菌時(shí)間短，增加了使用周轉(zhuǎn)，提高了手術(shù)器械的使用頻率，提高了效益 。在醫(yī)院日常工作中，醫(yī)用滅菌設(shè)備配置使用的好壞是對(duì)醫(yī)院醫(yī)療質(zhì)量和醫(yī)療安全的有效保證。現(xiàn)如今在大多數(shù)醫(yī)院中所使用滅菌方法多為熱力滅菌、輻射滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌、低溫甲醛蒸汽滅菌以及使用各種滅菌劑如戊二醛、二氧化氯、過氧乙酸和過氧化氫等長(zhǎng)時(shí)間浸泡的方法。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種新技

4、術(shù)、微創(chuàng)手術(shù)、腔鏡手術(shù)的大量開展，所使用的醫(yī)療器械的清洗、滅菌等處理要求越來越高。由于存在著各種限制條件，如會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害、滅菌時(shí)間過長(zhǎng)、滅菌溫度過高對(duì)器械損傷較大，上述滅菌方法的局限性促使新的滅菌技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。綜合理解當(dāng)前理想的滅菌器應(yīng)該具有如下的特點(diǎn)和性能： ( 1 )滅菌速度應(yīng)盡量快，時(shí)間要短，為連臺(tái)手術(shù)提供保障； ( 2 )滅菌溫度應(yīng)該低于 5 5左右，對(duì)器械損傷盡量小； ( 3 )滅菌時(shí)對(duì)整個(gè)環(huán)境無影響，滅菌殘留物是無害的； ( 4 )能夠滿足多種醫(yī)療器械的滅菌要求； ( 5 )使用耗材價(jià)格不能過高。 采用過氧化氫做為輔助劑，將過氧化氫氣體滅菌與低溫等離子結(jié)合起來 ，快速殺滅各

5、種微生物的技術(shù)方法就是目前最好的選擇。 滅菌物品的選擇范圍適用于怕熱怕濕物品， 本醫(yī)院主要用于內(nèi)鏡器械， 如腹腔鏡 、 膀胱鏡、 膝關(guān)節(jié)鏡等。骨科動(dòng)力系統(tǒng)， 如電池、 電鉆、 胸骨鋸等。顯微手術(shù)器械、 精密血管器械等。導(dǎo)線及光學(xué)設(shè)備 ， 如攝像機(jī)、 傳感器、 光纖等。不適用于低溫等離子體滅菌器滅菌的物品主要有布類、 紙類、 粉劑、 油脂類及對(duì)過氧化氫具有吸附性的物品和含水物品。 等離子體滅菌技術(shù)是消毒學(xué)領(lǐng)域繼 甲醛、環(huán)氧乙烷、戊二醛等低 溫滅菌技術(shù)之后又一新 的低溫滅菌技術(shù)，其特點(diǎn)是低溫、快速滅菌、毒性殘留低，而且對(duì)于耐濕熱和不耐濕熱的醫(yī)療器械均適用。由于血壓計(jì)袖帶在醫(yī)院使用頻繁，并且是反復(fù)使

6、用紫外線的滅菌機(jī)制 目前 較清楚 ， 主 要是使 細(xì)菌 DNA、 RNA的堿基受 到破 壞 ，形成嘧 啶二 聚體 、 嘧啶水化 物 、 核酸斷 裂等片 段形式 ， 使核酸失去 復(fù)制 、 轉(zhuǎn) 錄功能，導(dǎo)致細(xì)菌死 亡。而低溫等離子體的滅菌機(jī)制 ，目前 尚不完 全清楚 。低溫等離子體中有殺菌作用的成分有紫外線、帶電粒子、活性 氧等。近年來許多研究表明， 在低壓下的低溫等離子體中 ，紫外線發(fā)揮滅菌作用，而在大氣壓下的低溫等離子體中，紫外光子產(chǎn)生又重新復(fù)合，難以到達(dá)消毒樣品的表面 ， 紫外線的作用可忽略。由此，我們推測(cè)等離子體中的帶電粒子和活性氧在大氣壓低溫等離子體滅菌過程中起主要作用。究竟能否實(shí)現(xiàn)滅菌

7、與材料表面性能最優(yōu)化的同步完成，從而實(shí)現(xiàn)可控等離子體滅菌技術(shù)，是等離子體滅菌應(yīng)用基礎(chǔ)研究中亟待解決的問題，目前尚未見國(guó)內(nèi)外的相關(guān)報(bào)道。過氧化氫等離子體穿透性差，如何提高其穿透性呢？。但選擇一種合適的低溫滅菌方法最關(guān)鍵 的條件 是： 滅菌劑的穿透要好和對(duì)物品的損傷小。等離子體滅菌是醫(yī)療衛(wèi)生、制藥、生物工程 食品行業(yè)滅菌技術(shù)的未來發(fā)展方向。等離子體滅菌技術(shù)2008年7月20日等離子體滅菌技術(shù)是新一代的高科技滅菌技術(shù)，它能克服現(xiàn)有滅菌方法的一些局限性和不足之處，提高消毒滅菌效果。例如對(duì)于不適宜用高溫蒸汽法和紅外法消毒處理的塑膠、光纖、人工晶體及光學(xué)玻璃材料、不適合用微波法處理的金屬物品，以及不易達(dá)到

8、消毒效果的縫隙角落等地方，采用本技術(shù)，能在低溫下很好地達(dá)到消菌滅菌處理而不會(huì)對(duì)被處理物品造成損壞。本技術(shù)采用的等離子體工作物質(zhì)無毒無害。本技術(shù)還可應(yīng)用到生產(chǎn)流水線上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行消毒滅菌處理。等離子體滅菌作用機(jī)理:活性基團(tuán)的作用：等離子體中含有的大量活性氧離子、高能自由基團(tuán)等成分，極易與細(xì)菌、霉菌及芽孢、病毒中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性，使各類微生物死亡。高速粒子擊穿作用：在滅菌實(shí)驗(yàn)后，通過電鏡觀察經(jīng)等離子體作用后的細(xì)菌菌體與病毒顆粒圖像，均呈現(xiàn)千瘡百孔狀，這是由具有高動(dòng)能的電子和離子產(chǎn)生的擊穿蝕刻效應(yīng)所致。紫外線的作用：在激發(fā)H2O2形成等離子體的過程中，伴隨有部分紫外線產(chǎn)生，這種高能紫

9、外光子被微生物或病毒中蛋白質(zhì)所吸收，致使其分子變性失活。等離子體滅菌的應(yīng)用:在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的等離子體滅菌技術(shù)于20世紀(jì)80年代始于美國(guó)，Menashi等首先提出鹵素類氣體等離子體具有很強(qiáng)的殺菌作用，可用于非耐熱醫(yī)療器械的快速滅菌，低溫等離子體滅菌技術(shù)1987年獲得專利。美國(guó)強(qiáng)生公司研制的Starrad 100S過氧化氫等離子體滅菌器，于1997年經(jīng)FDA批準(zhǔn)上市。現(xiàn)已在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家醫(yī)療機(jī)構(gòu)微創(chuàng)手術(shù)中廣泛使用。2004年開始在我國(guó)推廣宣傳，已有幾十家大型醫(yī)療單位開始使用。由此也使得等離子體低溫滅菌技術(shù)在我國(guó)醫(yī)療領(lǐng)域的使用得到廣泛的認(rèn)同。等離子體滅菌的特點(diǎn):環(huán)保：以臨床常用的雙氧水為介質(zhì)，

10、經(jīng)射頻電磁場(chǎng)激發(fā)形成低溫等離子體并完成滅菌，其最終產(chǎn)物是少量水蒸汽和氧氣，無毒物殘留與排出，對(duì)醫(yī)務(wù)人員無損害，對(duì)環(huán)境無污染。安全：采用自動(dòng)控制觸板，易操作，無需高溫、高壓，且安裝和調(diào)試簡(jiǎn)單，使用安全。常溫：滅菌溫度為3545，干性滅菌，對(duì)器械和物品無損害，可延長(zhǎng)貴重器械使用壽命。省時(shí)：滅菌周期短，可在3050分鐘的時(shí)間內(nèi)完成簡(jiǎn)單器械滅菌，在5070分鐘內(nèi)完成復(fù)雜器械的滅菌，操作完成后可直接使用，無需象高溫滅菌后要自然冷卻放置，也不象環(huán)氧乙烷低溫滅菌后需要放置648小時(shí)通風(fēng)擴(kuò)散，以降低環(huán)氧乙烷的殘留濃度。適用范圍廣：低溫滅菌適用于多種材料器械，尤其對(duì)非耐熱電子器械如內(nèi)窺鏡、電子儀器、電池、導(dǎo)線、

11、攝影照相機(jī)等物品的滅菌處理，獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用高溫、高壓蒸汽等手段對(duì)手術(shù)器械、手術(shù)包、敷料、一次性衛(wèi)生用品等進(jìn)行滅菌消毒。這種方法不但耗費(fèi)能量，而且滅菌消毒時(shí)間長(zhǎng)，如口鏡、胃鏡、腸鏡、氣管鏡、玻璃器皿、塑料制品、膠管等，目前還沒有有效的滅菌消毒方法，對(duì)附著在其上的菌類、病毒，如乙肝病毒、芽孢等很難徹底消滅。冷等離子體滅菌消毒裝置具有滅菌消毒時(shí)間短，節(jié)約能源，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種物品的滅菌消毒，不損傷器械及消毒物品。 通電后，在電場(chǎng)作用下電離出冷等離子體。冷等離子體內(nèi)的電子溫度可達(dá)20000-30000C,電子的半徑約為（10的-13）米，而細(xì)菌或病毒大小約為（10-6）米或更

12、小，這樣幾十個(gè)或幾千個(gè)電子將細(xì)菌包圍，其幾萬度的高溫足以將細(xì)菌或病毒完全殺死。但因電子本身的熱容量很小，所以在宏觀上沒有熱容量產(chǎn)生，不會(huì)損傷任何被消毒的物品，所以稱其為冷等離子體。再者，因等離子體內(nèi)含有單原子氧，單原子氧是一種強(qiáng)氧化劑，也能殺死微生物，（參考94102578號(hào)專利）醫(yī)院的消毒供應(yīng)中心是醫(yī)院里最大的集中性、開放性消毒場(chǎng)所，它擔(dān)負(fù)整個(gè)醫(yī)院內(nèi)部各項(xiàng)工作所需的器械、用具等供應(yīng)任務(wù)，并集中了物品的回收、消毒滅菌、保管、發(fā)放等環(huán)節(jié)。按照規(guī)程，手術(shù)器械用完后一般經(jīng)回收、清洗、消毒、滅菌、干燥、包裝、存放等流程給以處理，其中包裝流程是將干燥后的手術(shù)器械進(jìn)行封裝起來，經(jīng)包裝后，能有效地防止器械被

13、二次污染。低溫等離子體滅菌器具有滅菌時(shí)間短、范圍廣、穿透力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)具有快捷、方便、無二次污染、無需高溫環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而被廣泛地應(yīng)用在醫(yī)院的消毒中心供應(yīng)室。隨著我國(guó)衛(wèi)生體制改革的深入，醫(yī)療技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備將得到快速發(fā)展，醫(yī)療衛(wèi)生管理也將向更高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，醫(yī)療器械滅菌過程的記錄、追蹤將成為一項(xiàng)必須解決的工作，目前普通的低溫等離子體滅菌器沒有科學(xué)、完善的記錄手段，只能靠簡(jiǎn)單的人工記錄完成。這不但給記錄人員帶來了繁重的記錄工作，而且記錄人員還會(huì)發(fā)生差錯(cuò)甚至?xí)霈F(xiàn)遺漏和錯(cuò)誤。一旦發(fā)生遺漏和錯(cuò)誤，會(huì)給醫(yī)院的器械使用帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。因而，如何使得低溫等離子體滅菌器的操作記錄及操作人員等信息可自動(dòng)記

14、錄，成為可追溯性信息來源，成為本發(fā)明要解決的技術(shù)問題。（參考201010001167專利）在生成等離子體時(shí)，不只產(chǎn)生電子和離子，也產(chǎn)生紫外線和自由基等。例如，由等離子體中的例子沖擊造成細(xì)菌的物理破壞、由紫外線造成DNA的破壞、由氧自由基、OH自由基等自由基原子-分子造成細(xì)菌表面的刻蝕等，利用等離子體及其副生成物等能夠有效地進(jìn)行滅菌或破壞病毒、細(xì)菌，或進(jìn)一步使蛋白質(zhì)、脂肪成分無害化或分解、去除蛋白質(zhì)、脂肪成分等滅菌處理。（0076滅菌對(duì)象物要看下，日本的一個(gè)專利）在醫(yī)療領(lǐng)域隨著各種高新醫(yī)療儀器和器材的日益廣泛應(yīng)用，如何對(duì)這些器械進(jìn)行低溫滅菌和高效消毒成為醫(yī)療領(lǐng)域的新難題。傳統(tǒng)高溫滅菌已不能適應(yīng)快

15、速、高效、無腐蝕、無變性的新要求。液態(tài)滅菌劑，如戊二醛類，由于其刺激性、毒性及腐蝕性，已無法實(shí)現(xiàn)對(duì)精密醫(yī)療器械，如口腔器材的滅菌，只能用于一般的消毒。而常用的環(huán)氧乙烷滅菌耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)器械要求高，毒性大。用簡(jiǎn)單的氣體過氧化氫及液態(tài)過氧乙酸滅菌，其操作復(fù)雜，特殊滅菌材料，如葡聚酸，塑料盒橡膠等常用的醫(yī)療器械材料的化學(xué)變性，以及對(duì)醫(yī)療人員的刺激，損傷，也是其無法避免的缺陷。（參考200910008635號(hào)專利）等離子體滅菌器是目前最先進(jìn)的低溫滅菌技術(shù)，具有安全、環(huán)保、節(jié)能、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以完全補(bǔ)足傳統(tǒng)高溫滅菌器的缺陷，是環(huán)氧乙炔、甲醛、戊二醛等有毒害、低效率的滅菌器的替代產(chǎn)品。但是與這些產(chǎn)品相比，

16、等離子體滅菌器的容量小很多、成本高很多，無法滿足大規(guī)模的應(yīng)用需求。等離子體滅菌器的真空系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)和加注系統(tǒng)受容量的影響都比較明顯，而這些也都是產(chǎn)品中非常核心的部分。以主要零部件以及產(chǎn)品整體配置和性能指標(biāo)等因素綜合考慮，單一內(nèi)室的總?cè)萘坎灰顺呒爱a(chǎn)品整體配置和性能指標(biāo)等因素綜合考慮，單一內(nèi)室的總?cè)萘坎灰顺^400L；如果空間利用率高的話，實(shí)用容量可以略高于300L。這樣的空間可以滿足一般醫(yī)療和科研用途的需求，但對(duì)于工業(yè)用途以及大規(guī)模的醫(yī)療和科研用途而言就顯得比較有限，而且其成本、容量比并不理想。經(jīng)論證，上述問題無法增容增配等常規(guī)方法徹底解決，僅能稍稍緩解，而付出的代價(jià)卻是成本的大幅增加和效率

17、的大幅降低。美國(guó)某知名企業(yè)是等離子體滅菌行業(yè)的元老，其產(chǎn)品在全球的醫(yī)療、科研領(lǐng)域得以廣泛推廣，但極少在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。其最高端機(jī)型的容量?jī)H為150L左右，空間很有限；但是為了達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的，此款機(jī)型的制造成本很高，約為其100L機(jī)型的2.5倍。為了增加僅僅50%的實(shí)用容量，卻要多付出150%的成本，這顯然是違背常理的，沒有什么實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。歐洲某廠商正在研制大容量工業(yè)用機(jī)型，仍然采用單一內(nèi)室的設(shè)計(jì)方案。為了達(dá)到匹配的目的，其執(zhí)行元件大幅升級(jí)，成本及其高昂，但其參數(shù)控制的精度卻很不理想，實(shí)際使用效果不盡人意，更無法用于要求苛刻的醫(yī)療和科研用途。據(jù)申請(qǐng)人所知，在全球范圍內(nèi)還沒有一個(gè)理想的大容量等

18、離子體滅菌器的設(shè)計(jì)方案，無法滿足較大規(guī)模的滅菌用途，更無法達(dá)到醫(yī)療、科研和工業(yè)普遍適用的預(yù)期。這是一個(gè)全球性的技術(shù)空白。（參考201010174778號(hào)專利）等離子體滅菌技術(shù)是消毒學(xué)領(lǐng)域近年來出現(xiàn)的一項(xiàng)新的物理滅菌技術(shù)。隨著醫(yī)學(xué)和生物高新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的滅菌技術(shù)已不能滿足某些特殊需要，一些不耐高溫的精密醫(yī)療儀器，如纖維窺鏡和其它畏熱材料都需要低溫滅菌技術(shù)。等離子體滅菌技術(shù)是繼甲烷、環(huán)氧乙炔、戊二醛等滅菌技術(shù)之后，又一新的低溫滅菌技術(shù)。等離子體滅菌技術(shù)克服了上述方法時(shí)間長(zhǎng)、有毒性的特點(diǎn)，增添了新的醫(yī)療器械低溫滅菌方法。等離子體是指不斷從外部對(duì)物質(zhì)施加能量而使其離解成陰、陽(yáng)電荷粒子的物質(zhì)狀態(tài)。由于按照能級(jí)順序，物質(zhì)狀態(tài)依次為固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、等離子體，因此等離子體習(xí)慣上又稱為第四態(tài)。除存在于自然界外，等離子體也能通過人工方式獲得。通常是對(duì)氣體施加電場(chǎng)，使荷電粒子加速。由于離子較重，所以被加速的都是電子。通過電子與較重粒子碰撞而引起電離，最終形成等離子體。低溫等離子體殺菌消毒技術(shù)幾乎具備了一種理想殺菌消毒法所應(yīng)具有的全部條件：與