环氧乙烷(ETO)灭菌的基本原理

灭菌专用有纸记录仪在配合灭菌设备使用过程中,总是有环氧乙烷的身影,这篇文章就来讲述环氧乙烷的灭菌原理。

灭菌机理 – 烷基化作用

环氧乙烷在作用时,其环状结构断裂,经羟化,与菌体内蛋白质上的氨基、羧基、羟基等活性基团烷基化作用,使酶代谢过程发生障碍,从而破坏菌体的新陈代谢,造成微生物死亡,达到杀菌的目的。

环氧乙烷灭菌的基本原理

环氧乙烷(ethylene oxide,EO)在常温常压下为无色气体,4℃时冷凝为液体,沸点为10.4℃,具有高度的化学活性,易燃易爆。环氧乙烷具有广谱高效杀菌作用,属最有效的化学冷灭菌剂之一。环氧乙烷常被用于工业灭菌与消毒,近年来在医院怕热怕湿医疗器械灭菌中也得到广泛应用。但环氧乙烷属于有毒气体,对许多物品具有高度的吸附性,灭菌物品必须等待残留气体完全挥发才可给病人使用。因此,医护人员应充分掌握环氧乙烷的性质及灭菌原理和严格职业行为,这对有效监测和控制环氧乙烷灭菌及其灭菌后的物品安全试用具有重要意义。

 

1.1 环氧乙烷灭菌的应用

EO的灭菌原理:

 

EO可以杀灭各种微生物,包括细菌繁殖体、芽胞、病毒和真菌孢子,是一种广谱灭菌剂。一般认为是由于它能与微生物的蛋白质、DNA和RNA发生非特异性烷基化作用(non2specificalkylation)。水溶液中的EO能与蛋白质上的游离羧基(COOH基(2NH2)、硫氢基(2SH)和羟基(2OH)发生烷基化作用,取代不稳定的氢原子而形成带有羟乙根(CH2CH2OH)的化合物,蛋白质上的基团被烷基化,使蛋白质失去了在基本代谢中需要的反应基,阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢,从而导致微生物死亡。

到目前为止,所有资料显示EO杀菌作用是不可逆的,也就是说EO是杀菌剂(sterileagent)而不是消毒剂(disinfectant)。而且根据各种临床、科研结果显示EO是所有化学消毒剂或灭菌剂中灭菌效果最好的一种化学灭菌剂。环氧乙烷能抑制一些微生物酶的活性,包括磷酸致活酶、肽酶、胆碱化酶和胆碱脂酶。环氧乙烷也和DNA、RNA发生烷基化作用而导致微生物的灭活。

 

1.2 EO灭菌的优缺点及临床适用范围


1.2.1 EO灭菌的优点:

①  可用于不耐高温、不耐湿物品的灭菌。

②  环氧乙烷被认为是一种灭菌效果最好的化学灭菌剂,可杀灭所有微生物包括细菌芽胞。

③  穿透性强,可用以各种难通透部位的灭菌:如有些较细、较长的导管用其他低温灭菌方法很难达到灭菌效果,而只能用EO或辐照。

④  对物品损坏小,由于EO杀灭微生物是利用烷基化原理而非氧化过程,因此对物品损坏非常小,对不耐热精密仪器灭菌有着非常广泛的用途。

⑤  灭菌时,可以用各种包裹材料包裹,便于储存、运输,打开包裹即可使用避免了交叉污染的危险。

⑥  有标准的化学、生物监测手段,从而可以有效地控制灭菌质量,及时发现灭菌失败的包裹。

⑦  有几十年的使用经验。

 

1.2.2 EO灭菌的缺点

①  整个灭菌循环时间较长,其原因是需较长时间通风以去除EO残留。

②  EO气体有毒,必须控制室内空气中EO的浓度低于国家规定的标准。

③  EO气体易燃易爆,储存和灭菌时绝对不能泄露。必须选择安全的灭菌器,进行安全操作和储存。

 

1.2.3 EO灭菌的临床应用范围

EO灭菌在临床上有着广泛的用途常用于EO灭菌的设备仪器包括:

①    硬式和软式内镜:关节镜、气管镜、膀胱镜、胃镜、肠镜、纵隔镜、眼底镜、耳镜、咽镜直肠镜、前列腺切除器、胸腔镜、尿道镜。

②    医疗设备:麻醉设备、人工肾、透热设备、电线、表头、心肺机、呼吸、治疗设备、血透。

③    仪器:电钻、电烧器、电刀笔、牙钻、显微手术器械、神经刺激器、压力计、外科手术器械、骨钻、针头、人工关节。

④    橡胶制品:导管、扩张器、引流管、气管内插管、外科手套、被单。

⑤    塑料制品:气道插管、扩引器、气管内插管手套、起搏器、心瓣膜、喷雾器、培养皿、注射器。

⑥    其他书、玩具、线形探条、探条、温度计、缝线。

环氧乙烷灭菌过程数据,由有纸记录仪实时记录,保证灭菌工艺的有效。

因此,EO灭菌不管过去、今后和将来仍将是一种最主要的低温灭菌方法。

 

 

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