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了解器械灭菌过程及其重要性

灭菌是细胞生物学和生物医学实验的基石。如果没有经过消毒的实验室仪器,大多数生物医学实验室将无法进行任何涉及培养活细胞的工作。虽然许多实验室乐于与无菌建立非正式的关系,但低估拥有无菌实验室仪器的影响极为罕见。尽管如此,灭菌通常被归为初级实验室人员的一项重要的苦差事,就像清洁玻璃器皿一样。   

一个薄弱的器械灭菌过程可能导致比完全缺乏灭菌设施更大的经济损失。当实验室使用消毒不良的设备时, 实验很容易受到污染,导致因产生无法使用或异常结果而蒙受损失。在某些情况下,受污染的设备会污染其他仪器或硬件,导致实验室经历多点实验失败,这些失败可能难以隔离和补救。要避免这些灭菌不充分的陷阱,需要以严格且以结果为导向的方法来观察无菌情况——许多实验室可以从采用这种做法中受益。 

哪些器械需要消毒?

对于任何进行细胞培养工作的实验室来说,灭菌都是极其重要的,以至于可以毫不夸张地说,涉及细胞培养的所有实验室仪器都必须进行灭菌。大多数实验室都有大量硬件,即使他们进行细胞培养,也不会直接参与细胞培养工作。重要的是,即使是不参与细胞培养的设备也可以从灭菌中受益——假设实验室可以承担灭菌成本。   

例如,常规进行基因测序或 PCR 的实验室可能会发现对执行分子生物学工作所必需的移液器和热循环仪进行消毒是一个困难的经济提议。因为这些设备不参与细胞培养,不完全无菌的后果是微不足道的——或者说基本原理是这样的。至关重要的是,这个理由是不正确的。   

虽然这些仪器上的生物污染确实不会导致非常昂贵的细胞培养实验在暴露于错误微生物后死亡,但即使是离体实验也可能会因错误暴露于生物材料而破坏其结果。 

即使对于从未直接暴露于任何生物材料的实验室硬件,灭菌也是一项重要的预防措施。例如,通过对生物安全柜内部进行消毒,实验室可以确保其实验的工作空间不会成为污染源。同样,对玻璃器皿进行消毒可确保它可以与敏感实验相邻使用,而不必担心破坏结果。 

然而,并非所有实验室都有足够的资金来对所有可能受益的东西进行消毒。灭菌通常是昂贵的,因此大多数实验室最终会优先对关键设备进行灭菌,同时允许远离细胞培养区域的其他仪器进行未灭菌。因此,对灭菌资源进行分类是实验室工作人员养成的一个好习惯,因为如果实验室中的大多数其他设备没有依次灭菌,那么未经灭菌就无法使用的硬件几乎没有用处。   

实验室在仪器灭菌过程中需要什么

灭菌过程有几个不同的阶段,每个阶段都需要实验室内不同的空间。灭菌过程的空间复杂性取决于实验室是进行研究、临床工作还是制造。制造和临床工作比研究工作具有更高的无菌标准,因此灭菌空间的分离和复杂程度更加明显。简而言之,灭菌过程所需的三个空间是:

  • 去污区

  • 包装区

  • 杀菌区

每个空间都有不同的用途,对应于它负责容纳的灭菌过程的阶段。去污区是建立无菌基础的地方,通过使用粗略的方法(如用非无菌水或清洁化学品进行清洗)尽可能多地去除污染物。   

因为去污往往是一件凌乱的事情,所以大多数实验室更喜欢在主实验室工作间之外有一个去污空间。去污的目的是从被消毒的仪器或设备上去除所有可见的污染。这可能包括从污垢团块到结块清洁化学品的任何东西。重要的是,去污过程不能留下任何在过程开始之前不存在的东西。因此,大多数去污过程都是通过用水清洗设备来结束的。 

去污后,实验室必须对要去污的设备进行包装,使硬件的功能表面可以暴露在消毒器中,但不能暴露在外部空气或任何其他可能导致新污染的环境中。 

例如,要在高压灭菌器中使用热蒸汽对桶的内部进行消毒,需要通过将一块锡箔松散地放在桶口顶部并用胶带将其固定在两侧来“包装”桶. 因此,当高压灭菌器中的热蒸汽对桶进行消毒时,蒸汽可以在锡箔下方流动,对桶的功能表面(容纳液体的内部)进行消毒,然后流出。因为锡箔是用胶带固定在桶上的,所以即使桶从高压灭菌器中取出,桶的功能表面也将保持免受露天和无菌状态的影响。然而,对于处理临床材料或制造药物的实验室来说,无菌包装的标准远远超出了简单的锡纸桶方案。 

灭菌区是灭菌过程的核心。根据实验室的方式,灭菌区可以使用几种不同的灭菌方法中的一种。这些方法可以包括热蒸汽和压力,例如在标准实验室高压釜中,或者更奇特的方法,例如伽马射线照射。大多数实验室都坚持使用其设施中可用的任何灭菌方法,这意味着绝大多数时间都使用高压灭菌器。然而,对于涉及药品或医疗器械制造的实验室,辐照更为常见。 

灭菌过程验证

灭菌运行完成后,大多数实验室都有几种方法之一来验证他们的设备是否真正完全灭菌,而不仅仅是部分灭菌。最简单的验证方法是不起眼的高压灭菌胶带。虽然它仅适用于在高压灭菌器的情况下验证灭菌,但高压灭菌器胶带是有效的,因为当它暴露在灭菌条件下达到保证完全灭菌所需的时间时,它会改变颜色。因此,许多实验室在灭菌过程中大量使用高压灭菌胶带。  

更复杂的灭菌验证需要细胞培养实验。在典型的灭菌验证实验中,活细菌培养物的样本通过实验室使用的灭菌过程,然后对培养物的容器进行擦拭以获取存活的细胞。然后将拭子培养几天并观察新的细胞集落。如果没有菌落生长,则灭菌过程成功。  

使灭菌管道取得成果

在实验室能够成功地对相关的细胞培养硬件进行消毒之前,他们需要准备好合适的用品。跟踪灭菌过程所需的大量试剂、清洁剂和一次性用品可能非常困难,尤其是对于没有长期无菌技术或无菌制造历史的实验室而言。对于从高压灭菌胶带到去污阶段清洁解决方案的所有内容,与经验丰富的供应商合作是支持成功灭菌和实验的主要因素。值得庆幸的是,对于刚刚起步的实验室来说,这样的供应商触手可及——只需一个电话即可开始与他们合作。   

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