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輻照滅菌劑量確認(rèn)的微生物學(xué)方法
《微生物學(xué)方法》主要介紹微生物學(xué)研究方法論、技術(shù)原理和研究工具。內(nèi)容簡介 微生物學(xué)領(lǐng)域正經(jīng)歷跨越式的發(fā)展，創(chuàng)新方法層出不窮。下面是小編帶來的輻照滅菌劑量確認(rèn)的微生物學(xué)方法，希望對你有幫助。
輻照滅菌劑量確認(rèn)的微生物學(xué)方法
無菌狀態(tài)是一個(gè)絕對的概念，但是要確定一個(gè)體系的無菌狀態(tài)卻是一個(gè)概率問題。產(chǎn)品的無菌保證水平是指一個(gè)體系經(jīng)過滅菌操作后達(dá)到無菌狀態(tài)的概率，要確定一個(gè)產(chǎn)品的無菌狀態(tài)，必須要符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN556的條件，EN556規(guī)定無菌保證水平為10-6，即每一百萬細(xì)菌中有一個(gè)存活的概率。
ISO11137-2-2006中規(guī)定了如何確定輻照產(chǎn)品的無菌保證水平。（醫(yī)療器械的滅菌，輻照滅菌，第二部分，滅菌劑量的確認(rèn)）
劑量確認(rèn)的方法
ISO11137-2-2006中有兩種方法來確認(rèn)滅菌劑量使產(chǎn)品達(dá)到某一無菌保證水平，分別是方法一和方法二，下面列出了這兩種方法的原理和過程。
方法一
方法二可用來確定：為了達(dá)到某一無菌保證水平所需的輻照劑量，在這種方法中，我們需要用到一個(gè)反映微生物耐受劑量的標(biāo)準(zhǔn)表格。
第一步：測定初始生物負(fù)載
為了做生物負(fù)載分析，至少要分別從三批獨(dú)立的產(chǎn)品中抽出10個(gè)樣品進(jìn)行檢測。生物負(fù)載分析必須按照一個(gè)經(jīng)驗(yàn)證的、可行的方法進(jìn)行分析。計(jì)算出每一批產(chǎn)品的平均生物負(fù)載，用30個(gè)樣品的平均生物負(fù)載作為三批樣品的總平均生物負(fù)載。如果三批產(chǎn)品中有一批的平均生物負(fù)載比總平均生物負(fù)載大兩倍或兩倍以上，就用此批的平均值來做劑量驗(yàn)證，否則，用三批的總平均值來做劑量驗(yàn)證。
第二步：獲得驗(yàn)證劑量
一旦確定了原始生物負(fù)載量，就可以運(yùn)用ISO11137-2-2006標(biāo)準(zhǔn)中的參考表格確定達(dá)到10-2滅菌水平的劑量，使用該劑量處理100個(gè)樣品得出的無菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以外推出10-6無菌保證水平對應(yīng)的劑量是否合適。使用該參考表格時(shí)，產(chǎn)品中實(shí)際平均生物負(fù)載量應(yīng)小于或等于表格中列出的生物負(fù)載量。
第三步：進(jìn)行劑量驗(yàn)證試驗(yàn)
用參考表格確認(rèn)的驗(yàn)證劑量輻照100個(gè)樣品，所用驗(yàn)證劑量的相對誤差不得超過±10%，然后將輻照后的產(chǎn)品移入無菌實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行無菌檢測，每100個(gè)樣品的無菌檢測要獨(dú)立進(jìn)行。樣品于30±2℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14天，對陽性結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)。培養(yǎng)的14天內(nèi)，定期觀察陽性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目。
第四步：結(jié)果解析
如果100個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品中的陽性數(shù)目少于2個(gè)，則接受該驗(yàn)證劑量。
第五步：建立滅菌劑量
通過查閱ISO11137-2-2006標(biāo)準(zhǔn)中的表5可以確定達(dá)到某一無菌保證水平應(yīng)采用的滅菌劑量。
方法二
方法2是用來確定達(dá)到某一特定的無菌保證水平所需的輻照劑量。由于微生物對輻照有耐受性，該劑量確定的過程是復(fù)雜的，并且需要一系列的計(jì)算工作。下面僅接受一下該過程的大致過程。
第一步：至少從三批獨(dú)立產(chǎn)品中分別抽出280份樣品進(jìn)行分析。
第二步：每20份產(chǎn)品分別作為一個(gè)批次用不同的劑量輻照。至少以9個(gè)不同的輻照的劑量、劑量梯度為2kGy(2,4,6,8,…..,18kGy)輻照以上樣品，并對劑量進(jìn)行監(jiān)測。輻照后的產(chǎn)品分別進(jìn)行無菌測試。
第三步：根據(jù)以上無菌試驗(yàn)的結(jié)果，查標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)達(dá)到10-2無菌保證水平所需的劑量。通過第二步無菌試驗(yàn)的結(jié)果決定選擇哪一批產(chǎn)品用來做進(jìn)一步的無菌試驗(yàn)。從所選批次中選出100個(gè)樣品用查表得出的劑量進(jìn)行輻照處理，然后做無菌試驗(yàn)。
第四步：無菌試驗(yàn)的結(jié)果作為計(jì)算最低滅菌劑量的依據(jù)。
VDmax方法——25kGy或15kGy作為滅菌劑量的證實(shí)
ISO11137-2-2006中也列出了如何對兩種滅菌劑量（25kGy、15kGy）進(jìn)行驗(yàn)證的方法。這種方法被稱為VDmax方法，和方法1的操作方法相似，因?yàn)樵摲椒ㄒ残枰M(jìn)行原始生物負(fù)載量測定、劑量驗(yàn)證和無菌試驗(yàn)。
第一步：測定初始生物負(fù)載
至少從三批產(chǎn)品中抽出10份產(chǎn)品做生物負(fù)載分析。生物負(fù)載分析必須按照一個(gè)經(jīng)驗(yàn)證過可行的方法進(jìn)行分析。計(jì)算出每一批產(chǎn)品的生物負(fù)載，用30個(gè)樣品的平均生物負(fù)載作為三批樣品的總平均生物負(fù)載量。如果三批產(chǎn)品中有一批的平均生物負(fù)載量比總平均生物負(fù)載量大
兩倍或兩倍以上，就用此批的平均值來做劑量確定，否則，用三批的總平均值來做劑量確定。平均生物負(fù)載的最大允許值如下：
VDmax25kGy1000cfu/件
VDmax15kGy1.5cfu/件
第二步：進(jìn)行劑量驗(yàn)證試驗(yàn)
初始生物負(fù)載確定后，則可確認(rèn)驗(yàn)證劑量。通過查ISO11137-2-2006中的表9得出所需驗(yàn)證劑量。并按驗(yàn)證劑量對一批產(chǎn)品中的10份樣品進(jìn)行輻照處理。無菌保證水平為10-2。然后對10份輻照樣品進(jìn)行無菌試驗(yàn)。
第三步：結(jié)果解析
如果10份樣品中不超過一份樣品顯示陽性，則接受設(shè)定的驗(yàn)證劑量，所選的滅菌劑量被驗(yàn)證。如果2份樣品顯示陽性，必須做第二次劑量驗(yàn)證。
第四步：滅菌劑量驗(yàn)證
從另一批樣品中選出10分樣品用滅菌劑量（VDmaxDose）進(jìn)行輻照，對輻照后樣品進(jìn)行無菌試驗(yàn)，如果沒有陽性結(jié)果出現(xiàn)，則所選滅菌劑量（VDmaxDose）驗(yàn)證通過。
日常滅菌劑量審核
日常劑量審核用來反映所建立的滅菌劑量的持續(xù)有效性，日常劑量審核是為了反映初始微生物負(fù)載對輻照的耐受性。
兩種方法可用來確定日常劑量審核的周期。
選擇3個(gè)月審核一次。
執(zhí)行劑量審核之前對劑量審核的周期的選擇要做合理的說明。
ISO11137-2-2006中有關(guān)于前期滅菌劑量審核結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品生物負(fù)載的穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。最大的滅菌劑量審核周期是12個(gè)月。
微生物實(shí)驗(yàn)室常用消毒、滅菌方法
微生物實(shí)驗(yàn)室常用的器材一般包括玻璃器材、金屬器械、橡膠制品及塑料制品等，每類器材的處理及消毒措施都有不同。嚴(yán)格的消毒滅菌工作極為重要，直接影響著整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行。
（一）常見消毒滅菌方法
目前，常用的消毒滅菌方法多采用物理方法(如，干熱滅菌法、濕熱滅菌法、過濾除菌法、射線消毒法等)和化學(xué)方法(消毒劑、抗生素)兩大類。
1.干熱滅菌法
是利用恒溫干燥箱內(nèi)120℃～170℃的高熱，并保持90～120分鐘，殺死細(xì)菌和芽孢，達(dá)到滅菌目的的一種方法。主要適用于不便在壓力蒸汽滅菌器中進(jìn)行滅菌，且不易被高溫?fù)p壞的玻璃器皿、金屬器械以及不能和蒸汽接觸的物品的滅菌。用此方法滅菌的物品干燥，易于貯存。酒精燈火焰燒灼滅菌法也是屬于干熱滅菌的方法之一，在進(jìn)行動物細(xì)胞體外培養(yǎng)工作時(shí)，常須利用工作臺面上的酒精燈火焰對金屬器具及玻璃器皿口緣進(jìn)行補(bǔ)充滅菌。
2.濕熱滅菌法
壓力蒸汽濕熱滅菌法是目前最常用的一種滅菌方法。它利用高壓蒸汽以及在蒸汽環(huán)境中存在的潛熱作用和良好的穿透力，使菌體蛋白質(zhì)凝固變性而使微生物死亡。適合于布類工作衣、各種器皿、金屬器械、膠塞、蒸餾水、棉塞、紙和某些培養(yǎng)液的滅菌。高壓蒸汽滅菌器的蒸汽壓力一般調(diào)整為1.0～1.1 kg/cm2，維持20～30min即可達(dá)到滅菌效果。
3.射線消毒法
利用紫外線燈進(jìn)行照射消毒的方法。紫外線是一種低能量的電磁輻射，可以殺滅多種微生物。紫外線的作用機(jī)制是通過對微生物的核酸及蛋白質(zhì)等的破壞作用而使其滅活。適合于實(shí)驗(yàn)室空氣、地面、操作臺面消毒。消毒時(shí)間為30min。用紫外線殺菌時(shí)應(yīng)注意，不能邊照射邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，因?yàn)樽贤饩�不僅對人體皮膚有傷害，而且對培養(yǎng)物及一些試劑等也會產(chǎn)生不良影響。
4.過濾除菌法
是將液體或氣體通過有微孔的濾膜過濾，使大于濾膜孔徑的細(xì)菌等微生物顆粒阻留，從而達(dá)到除菌的方法。過濾除菌法大多用于遇熱易發(fā)生分解、變性而失效的試劑、酶液、血清、培養(yǎng)液等。
目前，常用微孔濾膜金屬濾器或塑料濾器正壓過濾除菌，或用玻璃細(xì)菌濾器、濾球負(fù)壓過濾除菌。濾膜孔徑應(yīng)在0.22～0.45μm范圍內(nèi)或用更小的細(xì)菌濾膜，溶液通過濾膜后，細(xì)菌和孢子等因大于濾膜孔徑而被阻，并利用濾膜的吸附作用，阻制小于濾膜孔徑的細(xì)菌透過。
5.化學(xué)消毒劑消毒法
用于那些不能利用物理方法進(jìn)行滅菌的物品、空氣、工作面、操作者皮膚、某些實(shí)驗(yàn)器皿等。常用的化學(xué)消毒劑包括甲醛、高錳酸鉀、70%～75%乙醇、過氧乙酸、來蘇爾水、0.1%新潔爾滅、環(huán)氧乙烷、碘伏或碘酊等。其中利用70%～75%乙醇、0.1%～0.2%氯化汞、10%次氯酸鈉、飽和漂白粉等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的滅菌;利用甲醛加高錳酸鉀[(2mL甲醛+1g高錳酸鉀)/m3]或乙二醇(6mL/m3)等加熱熏蒸法進(jìn)行無菌室和培養(yǎng)室的消毒。在使用時(shí)應(yīng)注意安全，特別是用在皮膚或?qū)嶒?yàn)材料上的消毒劑，須選用合適的藥劑種類、濃度和處理時(shí)間，才能達(dá)到安全和滅菌的目的。
6.抗生素抑菌法
主要用于培養(yǎng)液，是培養(yǎng)過程中預(yù)防微生物污染的重要手段以及作為微生物污染不嚴(yán)重時(shí)的“急救”措施。常用的抗生素有青霉素、鏈霉素和新霉素等。
(二)不同種類物品及培養(yǎng)物的消毒滅菌方法
1.無菌操作室消毒
培養(yǎng)材料進(jìn)行培養(yǎng)、觀察或更換培養(yǎng)液時(shí)，必須從各方面防止任何污染物進(jìn)入培養(yǎng)液或容器，所以無菌操作室的消毒是至關(guān)重要的。由于無菌操作室的污染來源主要是空氣中的細(xì)菌和真菌孢子，因此長期停用后的無菌操作室應(yīng)進(jìn)行熏蒸消毒，熏蒸是用高錳酸鉀+甲醛[(2mL甲醛+1g高錳酸鉀)/m3]進(jìn)行無菌室的消毒。經(jīng)常使用的無菌操作室，在每次使用前都應(yīng)進(jìn)行地面衛(wèi)生清潔，并用紫外線燈照射30min，進(jìn)行空氣消毒。對超凈工作臺，每次操作前用紫外燈照射30min，然后用70%～75%酒精擦拭。
2.培養(yǎng)液滅菌
培養(yǎng)液在制備過程中帶有各種雜菌，分裝后應(yīng)立即滅菌，或在24小時(shí)內(nèi)完成滅菌工序。目前常用過濾除菌法除去培養(yǎng)物操作液和培養(yǎng)液中的細(xì)菌�；�?qū)ε囵B(yǎng)液中耐熱組分先進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，然后在無菌室加入經(jīng)過過濾除菌的不耐熱溶液，混勻后分裝備用。
使用高壓蒸汽滅菌器滅菌時(shí)，將分裝好的培養(yǎng)液放入底部有一定量(淹沒加熱管)涼水的高壓蒸汽滅菌器內(nèi)，增壓至0.35~0.4 kg/cm2時(shí)排凈滅菌器內(nèi)冷空氣，以便使蒸汽能到達(dá)各個(gè)消毒部位，保證消毒滅菌徹底。然后繼續(xù)加壓加熱，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到1.0~1.1 kg/cm2為121℃，保持15~20min即可。由于消毒滅菌效果取決于溫度而不是壓力，所以在一定壓力下保持較長的消毒滅菌時(shí)間是必須的。在121℃的蒸汽溫度下可以很快殺死各種細(xì)菌及高度耐熱的芽孢桿菌，因此許多培養(yǎng)液的消毒滅菌壓力、溫度一般保持在1.0～1.1 kg/cm2、121℃。消毒滅菌時(shí)間與需要消毒滅菌的培養(yǎng)液量密切相關(guān)(表2-3)，時(shí)間不足達(dá)不到滅菌效果，時(shí)間過長培養(yǎng)液內(nèi)的一些化學(xué)物質(zhì)遭到破壞，影響培養(yǎng)液成分。消毒滅菌結(jié)束后，關(guān)閉熱源，只有當(dāng)滅菌器內(nèi)壓力降為零時(shí)才能打開放氣閥，排除剩余蒸汽，取出培養(yǎng)液。不可在壓力較高時(shí)打開放氣閥，引起減壓沸騰，使容器中液體溢出。培養(yǎng)液組成中如含有遇熱易分解的物質(zhì)，則需用過濾方法消毒滅菌。首先對培養(yǎng)液中耐熱組分進(jìn)行高壓蒸汽滅菌后放置在無菌場所，固體培養(yǎng)液在40℃左右瓊脂即將凝結(jié)前，加入經(jīng)過過濾除菌的不耐熱溶液，混勻后冷卻備用。
使用高壓蒸汽滅菌器滅菌時(shí)，將分裝好的培養(yǎng)液放入底部有一定量(淹沒加熱管)涼水的高壓蒸汽滅菌器內(nèi)，增壓至0.35~0.4 kg/cm2時(shí)排凈滅菌器內(nèi)冷空氣，以便使蒸汽能到達(dá)各個(gè)消毒部位，保證消毒滅菌徹底。然后繼續(xù)加壓加熱，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到1.0~1.1 kg/cm2為121℃，保持15~20min即可。由于消毒滅菌效果取決于溫度而不是壓力，所以在一定壓力下保持較長的消毒滅菌時(shí)間是必須的。在121℃的蒸汽溫度下可以很快殺死各種細(xì)菌及高度耐熱的芽孢桿菌，因此許多培養(yǎng)液的消毒滅菌壓力、溫度一般保持在1.0~1.1 kg/cm2、121℃。消毒滅菌時(shí)間與需要消毒滅菌的培養(yǎng)液量密切相關(guān)(表2-3)，時(shí)間不足達(dá)不到滅菌效果，時(shí)間過長培養(yǎng)液內(nèi)的一些化學(xué)物質(zhì)遭到破壞，影響培養(yǎng)液成分。消毒滅菌結(jié)束后，關(guān)閉熱源，只有當(dāng)滅菌器內(nèi)壓力降為零時(shí)才能打開放氣閥，排除剩余蒸汽，取出培養(yǎng)液。不可在壓力較高時(shí)打開放氣閥，引起減壓沸騰，使容器中液體溢出。培養(yǎng)液組成中如含有遇熱易分解的物質(zhì)，則需用過濾方法消毒滅菌。首先對培養(yǎng)液中耐熱組分進(jìn)行高壓蒸汽滅菌后放置在無菌場所，固體培養(yǎng)液在40℃左右瓊脂即將凝結(jié)前，加入經(jīng)過過濾除菌的不耐熱溶液，混勻后冷卻備用。液體培養(yǎng)液在冷卻到室溫后再加入過濾除菌溶液。過濾除菌時(shí)，使用孔徑為0.22～0.45μm或更小的細(xì)菌濾膜。過濾除菌可利用抽濾裝置或注射過濾器進(jìn)行，所用器皿均應(yīng)進(jìn)行高壓消毒滅菌，溫度不應(yīng)超過121℃。
3.玻璃器皿、塑料器皿和器械滅菌
玻璃器皿可進(jìn)行干熱滅菌或高壓蒸汽滅菌，但在蒸汽滅菌后最好及時(shí)烘干水分。對不能進(jìn)行高壓蒸汽滅菌的塑料器皿可用75%酒精浸泡，使用前在無菌操作臺面上晾干的同時(shí)，用紫外線重復(fù)殺菌。實(shí)驗(yàn)室還可以用環(huán)氧乙烷滅菌袋對塑料器皿進(jìn)行消毒，消毒后的器皿要充分散氣2～4小時(shí)后才可使用。無菌操作所用的各種器械，一般采用干熱或高壓蒸汽滅菌，或用75%酒精浸泡，然后在無菌操作臺面上晾干的同時(shí)再用紫外線重復(fù)殺菌;在使用期間可多次對其進(jìn)行酒精燈火焰灼燒滅菌。
4.培養(yǎng)材料的消毒滅菌
采自動物機(jī)體的實(shí)驗(yàn)材料，攜帶著微生物及雜質(zhì)，接種前須進(jìn)行表面消毒滅菌，對內(nèi)部已受微生物侵染的材料應(yīng)予以淘汰。從動物機(jī)體采集的某些組織塊，須用消毒劑進(jìn)行浸泡處理，進(jìn)行表面消毒。常用消毒劑有過氧化氫(10~12%，浸泡5~15 min)、過氧乙酸(0.05%，浸泡30s~1min)、酒精(70~75%，浸泡2 min)。
滅菌程序驗(yàn)證內(nèi)容
撰寫驗(yàn)證方案及制定評估標(biāo)準(zhǔn)。
確認(rèn)滅菌設(shè)備技術(shù)資料齊全、安裝正確，并能處于正常運(yùn)行。
確認(rèn)關(guān)鍵設(shè)備控制儀表在規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)能正常運(yùn)行。
采用被滅菌物品或模擬物品進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)滅菌效果符合規(guī)定。
完善文件記錄，撰寫驗(yàn)證報(bào)告。
滅菌程序運(yùn)行監(jiān)控
關(guān)鍵參數(shù)應(yīng)在驗(yàn)證確定的范圍內(nèi)：溫度、壓力、時(shí)間、濕度、滅菌氣體濃度、輻照劑量等。
滅菌程序定期驗(yàn)證，時(shí)效不超過半年。
滅菌設(shè)備或程序發(fā)生變更重新進(jìn)行驗(yàn)證。
滅菌保證
滅菌效果與滅菌前產(chǎn)品污染程度及污染菌特性有關(guān)，把握微生物污染水平及污染菌耐受性，注意各個(gè)環(huán)節(jié)降低污染程度。
滅菌冷卻階段防止已滅菌物品再次污染。
適用生物指示劑、化學(xué)指示劑等監(jiān)控滅菌結(jié)果。
生物指示劑
基本要求：
菌種的耐受性應(yīng)大于需滅菌產(chǎn)品中所有可能污染菌的耐受性。
菌種應(yīng)無致病性。
菌株應(yīng)穩(wěn)定，存活期長，易于保存。
易于培養(yǎng)。若使用休眠孢子，孢子含量在90%以上。
常用生物指示劑
濕熱滅菌：嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子（ATCC7953等，活孢子數(shù)為5×105～5×106個(gè)/片)。
干熱滅菌：枯草芽孢桿菌孢子（ATCC9372等，活孢子數(shù)為5×105～5×106個(gè)/片)。
輻射滅菌：短小芽孢桿菌孢子（ATCC27142等，活孢子數(shù)為5×107～5×108個(gè)/片)。
枯草芽孢桿菌孢子（ATCC9372等，活孢子數(shù)為5×105～5×106個(gè)/片)。
氣態(tài)過氧化氫滅菌：嗜熱脂肪芽孢桿菌孢子（ATCC7953等，活孢子數(shù)為1×106～5×106個(gè)/片)。
過濾除菌法：缺陷假單胞菌（ATCC19146等）。
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