專利名稱：用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗力實驗設(shè)備，尤其是一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置與 方法。不僅僅適用于過氧化氫等離子體滅菌試驗，還適用于多種醫(yī)用低溫氣體滅菌方法驗證 的微生物菌種的滅菌抗力試驗。
背景技術(shù)：
過氧化氫等離子體低溫滅菌是目前國際上最新的一種醫(yī)用低溫滅菌技術(shù)，與其它常規(guī)醫(yī) 用滅菌技術(shù)相比，具有低溫快速、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟安全等特點，可用于醫(yī)院手術(shù)室、供應(yīng)室、 窺鏡室等臨床科室對多種醫(yī)療器械(包括金屬器械和非金屬器械)進行快速低溫滅菌處理。
作為醫(yī)療滅菌設(shè)備，需要對該設(shè)備及技術(shù)方法的滅菌效能進行試驗驗證，這就需要通過 相關(guān)試驗選定一種抗力最強的標準菌種來進行驗證試驗。而選定何種菌種，則需要測定多種 微生物菌種對該滅菌方法的抗力指標D值(殺滅90%微生物所需要的時間，D值越大，說 明該菌種對此滅菌方法的抗力越強)，從而比較并選出抗力最強的菌種作為標準試驗菌種， 用于滅菌效能驗證試驗。由于過氧化氫等離子體低溫滅菌技術(shù)是一新技術(shù)，目前，尚沒有一 種簡便、可靠的試驗裝置來進行上述驗證菌種的抗力試驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置與 方法，旨在通過該裝置與方法對經(jīng)過氧化氫等離子體滅菌試驗后所用的標準微生物菌種進行 有關(guān)滅菌抗力的研究，從而比較并選出抗力最強的菌種作為標準試驗菌種。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，具有真空 罐及密封門，從而形成實驗罐室，在實驗罐室的內(nèi)壁裝有放電電極并通過罐體上的密封饋入 件和同軸電纜與匹配調(diào)協(xié)器及等離子體激發(fā)電源連接，等離子體激發(fā)電源又與電器控制裝置 連接；所述真空罐的側(cè)壁上設(shè)有抽真空接口，該接口通過高真空擋板閥與真空泵連接，真空 泵的另一端連接電器控制裝置，所述罐壁上還配有充氣接口，該接口通過高真空擋板閥與空 氣過濾器連接，高真空擋板閥的另一端連接電器控制裝置；所述真空罐的外側(cè)壁上還配裝電 熱恒溫裝置及真空檢測傳感器，其特征在于所述實驗罐室內(nèi)安裝有抗力檢測裝置并配有溫度 傳感器II，在實驗罐室的外面接有中和劑加注器和滅菌介質(zhì)加注器，所述中和劑加液裝置通 過連接導(dǎo)管I經(jīng)實驗罐室壁上的密封接口與抗力檢測裝置連通，所述滅菌介質(zhì)加注裝置通過 連接導(dǎo)管II經(jīng)微型電磁閥連接到設(shè)在真空罐罐壁上方的霧化噴口 。
所述抗力檢測裝置具有固定在實驗罐室中部的機械傳動裝置，該裝置由直流電機、變速 箱、傳動絲杠、傳動螺母、活動桿、軸套和外套組成，在其垂直固定的外套上固定有下固定 架并在其一端裝有下活動塊，在機械傳動裝置的活動桿上固定有上固定架并在其一端裝有上 活動塊和微型閥門，在上固定架上面的活動桿外面套有彈簧并在其頂端裝有壓套，在該壓套 與微型閥門之間設(shè)有固定的壓塊和活動的旋轉(zhuǎn)塊。
所述電熱恒溫裝置由設(shè)在真空罐外面的電熱板及保溫層組成，并配有溫度傳感器及溫控器。
所述真空罐由不銹鋼、鈦合金或鋁合金制成，形狀為圓桶形或矩形，立式或臥式放置， 容積為30~150L。
所述放電電極由不銹鋼、鈦合金或鋁合金多孔板制成，與罐壁間隙為5~50mm，并與罐 壁絕緣。
所述中和劑加注器包括1 5個注射器和加液托架，每個注射器內(nèi)存有5一0ml的含有中 和劑的培養(yǎng)基。
所述滅菌介質(zhì)加注器包括注射器和加液托架。 所述中和劑加注器和滅菌介質(zhì)加注器的附近裝有溫度傳感器I。
一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗方法，其特征在于包括如下步驟 1)將含有中和劑的培養(yǎng)基10mL逐一抽入l 5個注射器中，分別安裝在加液托架上， 用內(nèi)徑2mm的硅橡膠連接導(dǎo)管I將注射器、真空罐上的密封接口及耐壓試管上的橡膠密封 塞相連接，將1 5片試驗菌片分別放到1 5個耐壓試管內(nèi)，蓋上橡膠密封塞；
2) 將裝有試驗菌片的耐壓試管安裝在抗力檢測裝置的下固定架上，用下活動塊夾住， 將橡膠密封塞用上活動塊與上固定架固定，將所述硅橡膠連接導(dǎo)管I與微型闊門連接；
3) 將滅菌劑H202抽入滅菌介質(zhì)加注器的注射器內(nèi)，安裝在加液托架上，用內(nèi)徑為1.5mm 的聚四氟乙烯連接導(dǎo)管II連接到微型電磁閥上；
4) 關(guān)閉實驗罐室的密封門，在試驗裝置控制觸摸屏上，設(shè)定分組時間0~999秒，每個 菌種按照殺菌作用時間長短分成IO個組進行試驗，每組1~5個樣本；
5) 開啟真空泵抽真空，開啟耐壓試管上的橡膠密封塞；
6) 當(dāng)真空度達到50 150Pa時，關(guān)閉耐壓試管的密封塞，開啟等離子體激發(fā)電源進行預(yù) 等離子輝光放電1 10分鐘；
7) 打開微型電磁閥，加入滅菌劑H202并汽化，維持1 10分鐘擴散
8) 開啟耐壓試管的密封塞進行殺菌反應(yīng)并計時，反應(yīng)時間控制在0~999秒，隨后立即 關(guān)閉耐壓試管的密封塞，同時打開微型閥門，使中和劑浸沒菌片，時間控制精度為0.1秒鐘，
中止反應(yīng)；
9) 再次抽真空到50~150Pa，開啟等離子體激發(fā)電源，等離子放電1 10分鐘；
10) 關(guān)閉等離子體激發(fā)電源，打開充氣接口，充氣平壓；
11) 打開密封門，取出帶密封塞的耐壓試管；
12) 滅菌完畢，在1~5片菌片里面隨機取1~3片進行菌片菌落計數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明為過氧化氫等離子體低溫滅菌技術(shù)驗證提供了一種微生物
抗力試驗裝置與方法，通過該試驗裝置能夠簡便、可靠地優(yōu)選出抗力最強的菌種作為標準試
驗菌種，從而進行有關(guān)滅菌效果驗證的試驗研究。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)總圖。
圖2是本發(fā)明中抗力檢測裝置一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖(橡膠密封塞處于密封狀態(tài))。 圖3是本發(fā)明中抗力檢測裝置另一種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖(橡膠密封塞處于開啟狀態(tài))。
具體實施例方式
如圖l-圖3所示，本實施例具有真空罐1及密封門2，從而形成實驗罐室3，在實驗罐 室的內(nèi)壁裝有放電電極4并通過罐體上的密封饋入件和同軸電纜與匹配調(diào)協(xié)器9及等離子體 激發(fā)電源10連接，等離子體激發(fā)電源又與電器控制裝置12連接。所述放電電極4由不銹鋼、 鈦合金或鋁合金等金屬多孔板制成，與罐壁間隙為5~50mm，并與罐壁絕緣，所謂等離子體 激發(fā)放電就是通過放電電極4，在程序的控制之下在試驗罐室內(nèi)形成等離子體輝光放電。電 源輸出功率在50~500W范圍內(nèi)可調(diào)，放電時間控制精度為士O.l秒。
所述真空罐1的側(cè)壁上設(shè)有抽真空接口 6，該接口通過高真空擋板閥8與真空泵7連接， 真空泵的另一端連接電器控制裝置12;所述罐壁上還配有充氣接口 24，該接口通過高真空 擋板閥8與空氣過濾器11連接，高真空擋板閥8的另一端連接電器控制裝置12。真空控制 裝置由程序控制開啟真空泵和各闊門，可快速使罐內(nèi)抽真空達到規(guī)定真空值(30 300Pa)。 充氣接口 24的設(shè)置可以在很短的時間內(nèi)使試驗室恢復(fù)平壓，以便快速開啟密封門并取出耐 壓試管21。
所述真空罐1的外側(cè)壁上還配裝電熱恒溫裝置5及真空檢測傳感器13，該電熱恒溫裝置 5由設(shè)在真空罐1外面的電熱板及保溫層組成，并配有溫度傳感器及溫控器，保證試驗室壁
溫度在室溫 80'c范圍內(nèi)可控。溫度顯示精度為o.rc。
所述實驗罐室3內(nèi)安裝有抗力檢測裝置20并配有溫度傳感器n 14-2。所述抗力檢測裝 置20具有固定在實驗罐室3中部的機械傳動裝置23，該裝置由直流電機23-l、變速箱23-2、 傳動絲杠23-3、傳動螺母23-4、活動桿23-5、軸套23-6和外套23-7組成，在其垂直固定的
外套23-7上固定有下固定架20-9并在其一端裝有下活動塊20-1 ，在機械傳動裝置23的活動 桿23-5上固定有上固定架20-8并在其一端裝有上活動塊20-2和微型閥門20-3，在上固定架 20-8上面的活動桿23-5外面套有彈簧20-7并在其頂端裝有壓套20-6，在該壓套與微型閥門 20-3之間設(shè)有固定的壓塊20-4和活動的旋轉(zhuǎn)塊20-5。
為了準確結(jié)束殺菌過程，消除滅菌介質(zhì)對微生物的后續(xù)影響，需要根據(jù)試驗設(shè)定要求定 時定量地在耐壓試管內(nèi)加注中和劑，因此，本例在實驗罐室3的外面接有中和劑加注器16， 所述中和劑加液裝置通過連接導(dǎo)管I 15-1經(jīng)實驗罐室壁上的密封接口與抗力檢測裝置連通。 所述中和劑加注器16包括5個注射器和加液托架，每個注射器內(nèi)存有5~10ml的含有中和劑 的培養(yǎng)基。在抗力試驗終止時，程序自動打開耐壓試管密封塞上的微型閥門20-3，將中和劑 加入到試管內(nèi)，并浸沒菌片以達到終止殺菌反應(yīng)的目的。
本發(fā)明的滅菌介質(zhì)是過氧化氫液，需要在滅菌過程中定時定量加入到實驗罐室內(nèi)并霧化 后再變?yōu)闅鈶B(tài)均勻擴散，實現(xiàn)殺滅微生物的目的。因此，在實驗罐室3的外面接有滅菌介質(zhì) 加注器17，該滅菌介質(zhì)加注器17通過連接導(dǎo)管II 15-2經(jīng)微型電磁閥18連接到設(shè)在真空罐 罐壁上方的霧化噴口 19。所述滅菌介質(zhì)加注器17包括注射器和加液托架。根據(jù)試驗設(shè)定的 時間要求由微型電磁閥控制自動加液，時間控制可精確到O.l秒，該滅菌介質(zhì)加注器可將過 氧化氫注入量控制在0.1 5ml范圍內(nèi)精確可調(diào)。
所述真空罐l由不銹鋼、鈦合金或鋁合金等金屬材料制成，形狀為圓桶形或矩形，立式 或臥式放置，容積為30 150L;配有金屬或非金屬真空密封門2，開啟方便；
所述中和劑加注器16和滅菌介質(zhì)加注器17的附近裝有溫度傳感器I 14-1。
本例中的電器控制裝置12由單片機集成電路和彩色液晶觸摸顯示屏構(gòu)成控制電路板， 再通過繼電器和交流接觸器等功能器件構(gòu)成自動運行裝置，通過單片機芯片內(nèi)的程序軟件， 實現(xiàn)整套裝置系統(tǒng)的自動化運行。所述程序軟件是根據(jù)微生物學(xué)滅菌裝置抗力試驗的基本要 求，結(jié)合本發(fā)明裝置的特點和功能，所編制的專用程序軟件，并通過單片機控制系統(tǒng)實現(xiàn)整 套裝置的自動運行。
本實施例是一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗方法，包括了如下步驟 1)將含有中和劑的培養(yǎng)基10mL逐一抽入5個(本例5個為一組)注射器中，分別安 裝在加液托架上，用內(nèi)徑2mm的硅橡膠連接導(dǎo)管I 15-1將注射器、真空罐1上的密封接口 及耐壓試管21上的橡膠密封塞22的接口相連接，將5片試驗菌片分別放到5個耐壓試管21 內(nèi)，蓋上橡膠密封塞22。
按照《消毒技術(shù)規(guī)范》的要求將試驗菌種芽孢懸液制成菌片。要求菌量在1X1()6 5X 10tFU/片，需要進行菌落計數(shù)。
2) 將裝有試驗菌片的耐壓試管21安裝在抗力檢測裝置20的下固定架20-9上，用下活 動塊20-1夾住，將橡膠密封塞22用上活動塊20-2與上固定架20-8固定，將所述硅橡膠連 接導(dǎo)管I 15-1與微型閥門20-3連接。
3) 將滅菌劑11202抽入滅菌介質(zhì)加注器17的注射器內(nèi)，安裝在加液托架上，用內(nèi)徑為 1.5mm的聚四氟乙烯連接導(dǎo)管n 15-2連接到微型電磁閥18上。
4) 關(guān)閉實驗罐室3的密封門2，在試驗裝置控制觸摸屏上，設(shè)定分組時間0 999秒，每 個菌種按照殺菌作用時間長短分成10個組進行試驗，每組5個樣本。
5) 開啟真空泵7抽真空，開啟耐壓試管21上的橡膠密封塞22。
6) 當(dāng)真空度達到50 150Pa時，關(guān)閉耐壓試管的密封塞，開啟等離子體激發(fā)電源10進 行預(yù)等離子輝光放電1 10分鐘。
7) 打開微型電磁閥18，加入滅菌劑11202并汽化，維持1 10分鐘擴散。
8) 開啟耐壓試管的密封塞進行殺菌反應(yīng)并計時，反應(yīng)時間控制在0~999秒，隨后立即 關(guān)閉耐壓試管的密封塞，同時打開微型閥門.20-3，使中和劑浸沒菌片，時間控制精度為0.1 秒，中止反應(yīng)。
9) 再次抽真空到50 150Pa，開啟等離子體激發(fā)電源10，等離子放電1 10分鐘。
10) 關(guān)閉等離子體激發(fā)電源10，打開充氣接口24，充氣平壓。
11) 打開密封門2，取出帶密封塞的耐壓試管。
12) 滅菌完畢，在5片菌片里面隨機取3片進行菌片菌落計數(shù)。
菌落計數(shù)就是計算每個作用時間組樣本上平均存活芽孢的對數(shù)值。以作用時間為橫坐標 (X)，存活芽孢的對數(shù)值為縱坐標(Y)，算出芽孢存活與作用時間的回歸方程(Y=a+bX)。 計算各實際測定值與直線回歸方程的相關(guān)程度，根據(jù)所得直線回歸方程，計算出減少90%芽 孢所需要的作用時間D值。
設(shè)定不同的程序參數(shù)，可以進行多種菌種、多種條件下的抗力試驗。改變加入其它滅菌 介質(zhì)成份，可以是液體(如甲醛、過氧乙酸等)，也可以是氣體(環(huán)氧乙烷、氧氣、二氧化 碳等)，可進行不同介質(zhì)形成等離子體后的滅菌效果對比試驗。
權(quán)利要求
1、一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，具有真空罐(1)及密封門(2)，從而形成實驗罐室(3)，在實驗罐室的內(nèi)壁裝有放電電極(4)并通過罐體上的密封饋入件和同軸電纜與匹配調(diào)協(xié)器(9)及等離子體激發(fā)電源(10)連接，等離子體激發(fā)電源又與電器控制裝置(12)連接；所述真空罐(1)的側(cè)壁上設(shè)有抽真空接口(6)，該接口通過高真空擋板閥(8)與真空泵(7)連接，真空泵的另一端連接電器控制裝置(12)，所述罐壁上還配有充氣接口(24)，該接口通過高真空擋板閥(8)與空氣過濾器(11)連接，高真空擋板閥的另一端連接電器控制裝置(12)；所述真空罐(1)的外側(cè)壁上還配裝電熱恒溫裝置(5)及真空檢測傳感器(13)，其特征在于所述實驗罐室(3)內(nèi)安裝有抗力檢測裝置(20)并配有溫度傳感器II(14-2)，在實驗罐室(3)的外面接有中和劑加注器(16)和滅菌介質(zhì)加注器(17)，所述中和劑加液裝置通過連接導(dǎo)管I(15-1)經(jīng)實驗罐室壁上的密封接口與抗力檢測裝置連通，所述滅菌介質(zhì)加注裝置(17)通過連接導(dǎo)管II(15-2)經(jīng)微型電磁閥(18)連接到設(shè)在真空罐罐壁上方的霧化噴口(19)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征在于 所述抗力檢測裝置(20)具有固定在實驗罐室(3)中部的機械傳動裝置(23),該裝置由直 流電機(23-1)、變速箱(23-2)、傳動絲杠(23-3)、傳動螺母(23-4)、活動桿(23-5)、軸 套(23-6)和外套(23-7)組成，在其垂直固定的外套(23-7)上固定有下固定架(20-9)并 在其一端裝有下活動塊(20-1)，在機械傳動裝置(23)的活動桿(23-5)上固定有上固定架(20-8)并在其一端裝有上活動塊(20-2)和微型閥門(20-3)，在上固定架(20-8)上面的 活動桿(23-5)外面套有彈簧(20-7)并在其頂端裝有壓套(20-6)，在該壓套與微型閥門(20-3) 之間設(shè)有固定的壓塊(20-4)和活動的旋轉(zhuǎn)塊(20-5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述電熱恒溫裝置(5)由設(shè)在真空罐(1)外面的電熱板及保溫層組成，并配有溫度 傳感器及溫控器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述真空罐(1)由不銹鋼、鈦合金或鋁合金制成，形狀為圓桶形或矩形，立式或臥 式放置，容積為30 150L。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述放電電極(4)由不銹鋼、鈦合金或鋁合金多孔板制成，與罐壁間隙為5~50mm， 并與罐壁絕緣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述中和劑加注器(16)包括1 5個注射器和加液托架，每個注射器內(nèi)存有5~10ml 的含有中和劑的培養(yǎng)基。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述滅菌介質(zhì)加注器(17)包括注射器和加液托架。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置，其特征 在于所述中和劑加注器(16)和滅菌介質(zhì)加注器(17)的附近裝有溫度傳感器I (14-1)。
9、 一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗方法，其特征在于包括如下步驟1)將含有中和劑的培養(yǎng)基10mL逐一抽入l 5個注射器中，分別安裝在加液托架上， 用內(nèi)徑2mm的硅橡膠連接導(dǎo)管I (15-1)將注射器、真空罐(1)上的密封接口及耐壓試管 (21)上的橡膠密封塞(22)相連接，將1 5片試驗菌片分別放到1 5個耐壓試管(21) 內(nèi)，蓋上橡膠密封塞(22);2) 將裝有試驗菌片的耐壓試管(21)安裝在抗力檢測裝置(20)的下固定架(20-9)上， 用下活動塊(20-1)夾住，將橡膠密封塞(22)用上活動塊(20-2)與上固定架(20-8)固 定，將所述硅橡膠連接導(dǎo)管I (15-1)與微型閥門(20-3)連接；3) 將滅菌劑H202抽入滅菌介質(zhì)加注器(17)的注射器內(nèi)，安裝在加液托架上，用內(nèi)徑 為1.5mm的聚四氟乙烯連接導(dǎo)管n (15-2)連接到微型電磁閥(18)上；4) 關(guān)閉實驗罐室(3)的密封門(2)，在試驗裝置控制觸摸屏上，設(shè)定分組時間0~999 秒，每個菌種按照殺菌作用時間長短分成10個組進行試驗，每組1 5個樣本；5) 開啟真空泵(7)抽真空，開啟耐壓試管(21)上的橡膠密封塞(22);6) 當(dāng)真空度達到50 150Pa時，關(guān)閉耐壓試管的密封塞，開啟等離子體激發(fā)電源(10) 進行預(yù)等離子輝光放電1 10分鐘；7) 打開微型電磁閥(18)，加入滅菌劑11202并汽化，維持1 10分鐘擴散；8) 開啟耐壓試管的密封塞進行殺菌反應(yīng)并計時，反應(yīng)時間控制在0~999秒，隨后立即 關(guān)閉耐壓試管的密封塞，同時打開微型閥門(20-3)，使中和劑浸沒菌片，時間控制精度為 0.1秒鐘，中止反應(yīng)；9) 再次抽真空到50 150Pa，開啟等離子體激發(fā)電源(10)，等離子放電1 10分鐘；10) 關(guān)閉等離子體激發(fā)電源(10)，打開充氣接口 (24)，充氣平壓；11) 打開密封門(2)，取出帶密封塞的耐壓試管；12) 滅菌完畢，在1~5片菌片里面隨機取1~3片進行菌片菌落計數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置與方法。所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于等離子體滅菌驗證的微生物抗力試驗裝置與方法，旨在通過該裝置與方法對經(jīng)過氧化氫等離子體滅菌試驗后所用的標準微生物菌種進行有關(guān)滅菌抗力的研究，從而比較并選出抗力最強的菌種作為標準試驗菌種。解決該問題的技術(shù)方案是所述實驗罐室內(nèi)安裝有抗力檢測裝置并配有溫度傳感器II，在實驗罐室的外面接有中和劑加注器和滅菌介質(zhì)加注器，所述中和劑加液裝置通過連接導(dǎo)管I經(jīng)實驗罐室壁上的密封接口與抗力檢測裝置連通，所述滅菌介質(zhì)加注裝置通過連接導(dǎo)管II經(jīng)微型電磁閥連接到設(shè)在真空罐罐壁上方的霧化噴口。本發(fā)明可用于過氧化氫等離子體滅菌試驗。
文檔編號C12M1/36GK101363003SQ200810121008
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者劉川生 申請人:劉川生