灭菌效果常规检测

发布时间:2025-07-24 12:07:53 阅读量:1 作者:生物检测中心

检测:保障安全的核心防线

灭菌,作为医疗、制药、实验室及食品工业等关键领域的基石,其有效性直接关系到生命安全与产品质量。常规的灭菌效果检测是验证灭菌过程是否达到预定无菌保证水平(SAL,通常为10⁻⁶)的强制性质量保证措施。它并非一次性验证,而是贯穿于日常灭菌操作中的持续监控。以下是主要的常规检测方法及其应用:

一、 生物指示剂法:灭菌效果的金标准

生物指示剂(BI)是灭菌效果检测最直接、最可靠的方法,利用对特定灭菌方式具有高度抗性的标准微生物(通常为嗜热脂肪地芽孢杆菌Geobacillus stearothermophilus 芽孢用于湿热灭菌,枯草芽孢杆菌黑色变种Bacillus atrophaeus 芽孢用于干热和环氧乙烷灭菌)来挑战灭菌过程。

  • 原理: 将已知高浓度、高抗性的活微生物芽孢(通常≥10⁶ CFU/单位)制成载体(如纸条、安瓿瓶、自含式)。将其置于灭菌物品中最难灭菌的位置(冷点)。
  • 过程:
    1. 放置: 将BI随同待灭菌物品一起放入灭菌器。
    2. 灭菌: 运行完整的灭菌程序。
    3. 培养: 灭菌程序结束后,取出BI,在规定的适宜温度下(如56-60°C 用于嗜热脂肪地芽孢杆菌,30-35°C 用于枯草芽孢杆菌黑色变种)进行培养。
    4. 观察: 观察培养期间(通常48小时或按说明书)BI的颜色变化(如自含式BI培养基由紫变黄)或浑浊度。
  • 结果判定:
    • 阴性(通过): 所有测试的BI在培养后均无微生物生长(颜色不变或保持澄清)。表明灭菌过程在该挑战点达到了杀灭所有测试微生物的效果,理论上达到了SAL 10⁻⁶。
    • 阳性(失败): 任一测试的BI在培养后显示微生物生长(颜色变化或变浑浊)。表明灭菌过程在该挑战点未能完全杀灭测试微生物,灭菌失败,必须立即停止使用该批次物品,调查原因并采取纠正措施。
  • 优点: 直接模拟微生物杀灭效果,结果可靠,是法规要求的核心验证方法。
  • 缺点: 需要较长的培养时间(通常48小时),无法即时判断结果。
 

二、 化学指示剂法:过程参数的即时监控

化学指示剂(CI)利用在特定灭菌条件下(如特定温度、时间、蒸汽饱和度、辐照剂量、EO浓度等)会发生可观测的、不可逆的物理或化学变化的物质制成。

  • 类型与用途:
    • 过程指示剂(包外指示剂): 通常为变色油墨条或标签,粘贴在灭菌包外部。仅能指示物品是否经过了某种灭菌过程,不能证明灭菌成功。用于区分已灭菌和未灭菌物品,防止混淆。
    • 特定参数指示剂(包内指示剂): 放置在灭菌包或容器内部。设计用于响应灭菌过程的一个或几个关键参数(如达到特定温度、特定温度维持时间、EO气体穿透)。常见类型有Bowie-Dick测试包(用于预真空压力蒸汽灭菌器每日空载测试,检测空气排除和蒸汽穿透效果)和多参数指示剂(响应温度和时间)。
    • 综合指示剂: 设计用于响应灭菌过程的所有关键参数(如温度、时间、蒸汽饱和度)。通常放置在灭菌包内最难灭菌的位置,是包内监测的重要工具。
  • 原理与判读: CI包含的化学物质在达到预设的灭菌关键参数阈值时,会发生明显的颜色变化(如由米白色变为深棕色/黑色)或图案显现。通过目视比较变化后的颜色/图案与标准色块或说明,判断该点参数是否达标。
  • 优点: 即时显示结果(灭菌后即可查看),使用方便,成本相对较低,是日常批次放行的重要依据(需结合物理监测和定期生物监测)。
  • 缺点: 不能直接证明微生物杀灭效果,仅反映物理/化学参数是否达到预设值。其预设阈值可能与实际达到无菌保证水平所需的参数存在差异。结果易受储存条件、湿度等影响。
 

三、 物理参数监测法:过程控制的基石

物理监测是对灭菌器运行过程中关键物理参数的实时记录和监控,是确保灭菌程序按设定运行的基础。

  • 监测参数:
    • 压力蒸汽灭菌: 温度(关键)、压力、时间(关键)、真空度(预真空型)、干燥时间。
    • 干热灭菌: 温度(关键)、时间(关键)、腔体内温度均匀性。
    • 环氧乙烷灭菌: 温度、湿度、压力、灭菌剂浓度(关键)、暴露时间(关键)、通风时间。
    • 辐照灭菌: 辐照剂量(关键)、剂量分布均匀性。
  • 设备: 灭菌器自带的高精度传感器和记录仪(温度探头、压力传感器、湿度传感器、气体浓度监测仪、剂量计等),通常连接数据记录系统。
  • 过程: 在每次灭菌循环中,设备自动、连续地记录关键参数的变化曲线。
  • 结果判定: 灭菌程序结束后,检查记录曲线,确认所有关键参数(尤其是温度/剂量、时间)均达到并维持在设定值范围内,且整个腔体内的参数分布符合要求(如温度均匀性测试)。
  • 优点: 提供灭菌过程运行的客观、连续记录,是判断单次灭菌循环是否按预定程序执行的主要依据,也是调查灭菌失败原因的关键证据。
  • **缺点:**证据。
  • 缺点: 仅证明设备运行参数符合设定,不直接证明微生物杀灭效果。传感器需要定期校准以保证准确性。
 

综合应用与结论:三角验证,缺一不可

常规灭菌效果检测绝非依赖单一方法,而是生物指示剂法、化学指示剂法和物理参数监测法三者的有机结合与相互印证

  1. 物理监测是基础: 确保每次灭菌循环都严格按已验证合格的参数运行。
  2. 化学指示剂是即时哨兵: 特别是包内化学指示剂(尤其是多参数或综合指示剂),作为日常批次放行的快速、直观依据,指示关键参数是否在物品内部达到要求。
  3. 生物指示剂是终极裁判: 定期(如每日、每周或每批次,根据风险评估和法规要求)使用,提供微生物杀灭效果的直接证据,是验证灭菌过程有效性的金标准。
 

常规检测频率与记录:

  • 物理监测:每次灭菌循环都必须进行并完整记录存档。
  • 包外化学指示剂:每包外部使用。
  • 包内化学指示剂:每包或每个灭菌容器内部最难灭菌位置放置(根据风险评估和规范要求)。
  • 生物指示剂:按既定频率(基于灭菌器类型、使用频率、负载类型、风险评估和法规/标准要求,如每日、每周、每灭菌周期)放置于代表性负载(挑战包)的最难灭菌位置进行测试。所有生物指示剂测试结果必须详细记录。
 

重要性:

严格执行常规灭菌效果检测,是保障患者安全、确保产品质量、满足法规要求(如GMP, GLP, ISO 13485等)和降低医疗/生产风险的不可替代的核心环节。它提供了持续的信心,证明每一次灭菌过程都有效地消灭了目标微生物,筑起了守护生命与健康的关键防线。任何检测结果的异常(如生物指示剂阳性、化学指示剂未达标、物理参数超限)都必须立即启动偏差调查,查明原因并采取有效纠正预防措施(CAPA),确保灭菌过程持续受控。持续改进的检测体系,是灭菌安全永恒的后盾。