ISO 22196标准抗菌检测

发布时间：2025-07-03 12:40:49 阅读量：1 作者：生物检测中心

ISO 22196：塑料及其他非多孔材料表面抗菌性能评估标准详解

标准概述
ISO 22196:2011(E)标准名为《塑料与其他非多孔表面抗菌活性的测量》，由国际标准化组织（ISO）制定并发布。该标准的核心目标在于提供一套严谨、可重复、定量评估经抗菌处理的塑料及其他光滑无孔固体材料表面抗细菌增殖能力的实验室测试方法。其评估结果主要用于产品研发阶段的性能验证与横向比对，不可直接等同于实际使用环境中的抗菌效果承诺。

核心原理与测试机制

  1. 定量接触评测法： 通过在受控实验条件下，将特定种类、浓度的细菌悬液定量接种于待测样品（抗菌处理）及对照样品（未处理或惰性材料）表面。
  2. 限定接触时间： 标准规定接种后，使用无菌塑料薄膜覆盖样品，确保菌液与测试表面充分接触并维持均匀分布，接触时间通常固定为24小时（或依据协议设定其他时长）。
  3. 菌落计数比对： 接触期结束后，采用特定方法（如震荡洗脱、涂抹等）回收样品表面存活的细菌，接种于琼脂平板培养。通过统计培养后形成的菌落形成单位（CFU）数量，精确计算抗菌样品相较于对照样品的细菌减少量。
  4. 抗菌活性量化： 最终结果以抗菌活性值（R） 及抗菌率（%） 的形式呈现，客观反映抗菌处理对测试菌种的抑制或杀灭效能。
 

标准化测试流程要点

  1. 样品制备：
    • 样品需平整、洁净、无污染，尺寸通常不小于50mm x 50mm。
    • 每组测试需包含平行样品（通常3个以上）以保证数据可靠性。
    • 对照样品必不可少，包括：
      • 阴性对照： 未处理或惰性材料（如空白塑料片、玻璃片），用于计算基础细菌存活量。
      • 阳性对照： 已知有效抗菌材料（可选），用于验证实验体系有效性。
      • 接种量对照： 直接测定初始接种的活菌浓度（0小时计数）。
  2. 测试菌种选择：
    • 强制要求使用革兰氏阳性菌代表：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。
    • 强制要求使用革兰氏阴性菌代表：大肠埃希氏菌（Escherichia coli）。
    • 可根据产品预期用途酌情增加其他特定菌种（如铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌等）。
    • 所有测试菌株需符合标准规定的ATCC菌株编号或等效物。
  3. 菌悬液制备与接种：
    • 测试菌需预先在适宜培养基中活化培养至对数生长期（活性最强）。
    • 使用磷酸盐缓冲液（PBS）等无菌稀释液调整菌液浓度至约1.0-3.0 x 10^5 CFU/ml 的接种浓度。
    • 使用精密移液器将0.4 ml菌悬液均匀滴加于样品表面中心区域。
    • 立即覆盖无菌塑料薄膜（如聚乙烯膜），确保菌液均匀铺展且避免蒸发。
  4. 培养与接触：
    • 将接种并覆盖好的样品置于恒定温湿度环境（通常为35°C ± 1°C，相对湿度 >90%）中培养24小时 ± 1小时。
  5. 细菌回收与计数：
    • 接触结束后，将样品与覆盖膜一同转移至含10ml（或协议规定体积）无菌中和洗脱液（如含吐温80的PBS）的容器中。
    • 通过剧烈震荡（如涡旋振荡器）或机械涂抹等方式，确保表面细菌充分洗脱至溶液中。
    • 对洗脱液进行系列梯度稀释。
    • 取适量稀释液（通常0.1ml或1ml）涂布于琼脂平板（如大豆酪蛋白琼脂TSA），37°C ± 1°C培养48小时 ± 4小时。
    • 人工或自动计数各平板上形成的典型菌落（CFU）。
  6. 数据处理与结果计算：
    • 平均菌落数计算： 分别计算测试样品组（After）和对照组（Control）在接触24小时后回收的平均活菌数（CFU/样品）。
    • 抗菌活性值（R）：
      R = (Ut - At)
      • Ut：对照组24小时后平均活菌数的Log10值。
      • At：抗菌样品组24小时后平均活菌数的Log10值。
    • 抗菌率（%）：
      Antibacterial Activity (%) = (C - A) / C * 100
      • C：对照组24小时后的平均活菌数（未经Log转换的CFU/样品）。
      • A：抗菌样品组24小时后的平均活菌数（未经Log转换的CFU/样品）。
 

结果解读与判定

  • R > 2.0： 通常认为材料在该测试条件下表现出显著的抗菌效果。数值越大，效果越强。
  • 抗菌率 > 99% (即R ≈ 2.0)： 表示抗菌样品表面的活菌数量比对照组减少了99%以上（即存活细菌不足对照组的1%）。
  • 结果有效性前提：
    • 接种量对照组（0小时）的活菌计数需在预期接种浓度范围内。
    • 阴性对照组（24小时）必须显示出明显的细菌增殖（通常要求增加1-2个数量级），证明实验条件适宜细菌生长。
    • 阳性对照样品（如有）应显示出预期的抗菌效果。
 

重要适用范围与限制声明

  1. 适用材料： 主要针对表面光滑、无渗透性（非多孔） 的固体材料，如塑料、陶瓷、金属（经特殊涂层处理形成连续表面）、玻璃、树脂涂层板材等。
  2. 作用机制： 专门评估表面接触型抗菌效果（如添加抗菌剂、涂层、改性等），不适用于通过溶出物质在材料周围产生抑菌圈（扩散抑菌）的机制（此类情况需参考ISO 20743等标准）。
  3. 实验室局限： 测试在高度受控的实验室条件下进行，其结果反映的是特定菌种在特定温湿度、营养接触有限环境下的抗增殖能力。
  4. 非实际效能等同：
    • 不等于实际使用效果： 结果不能直接等同于产品在实际复杂多变的使用环境（如不同污染物、温湿度变化、机械磨损等）中的长期抗菌性能或卫生效果。
    • 非医疗/消杀器械标准： 此标准不适用于评估医用消毒剂、器械或一次性卫生用品的杀菌效能，该类产品有专门的法规和标准（如ISO 20743针对纺织品，ISO 18184针对抗病毒纺织品，消毒产品有各国药典或EPA等法规）。
    • 非永久性效果验证： 该标准未规定对材料抗菌持久性（如耐洗涤、耐磨、耐候性） 的测试方法。
  5. 结果报告要求： 根据标准出具的检测报告须详尽包含：测试依据标准号、样品信息、测试菌种（及具体菌株号）、接种浓度、接触时间、培养条件、中和剂信息、详细的活菌计数结果（含平行样数据与平均值）、计算的R值和抗菌率、对结果有效性的判定（如对照组成长情况）、以及明确的局限性说明。
 

核心应用价值
ISO 22196为材料开发者、制造商及第三方检测机构提供了一套国际公认且高度规范化的基准工具，用于：

  • 研发支持： 客观比较不同配方、工艺处理的抗菌材料的效果优劣。
  • 质量控制： 验证生产批次间抗菌性能的一致性。
  • 宣称依据： 为符合性声明（如“对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有抗菌效果”）提供标准化的实验室数据支撑（需严格遵守各国广告法规，明确标注测试条件与局限性）。
  • 横向比较： 在相同标准框架下，对不同供应商或不同技术的抗菌材料进行性能对比。
 

总结
ISO 22196标准是评估光滑非多孔材料表面抗菌性能的黄金准则。其严谨的定量方法、规范的操作流程和明确的菌种要求，确保了测试结果的可靠性和横向可比性。然而，使用者必须深刻理解该标准的实验室测试属性及其固有的局限性，清晰认识到其结果不能直接外推至实际使用效果或产品寿命周期内的持续抗菌能力。在依据此标准数据进行产品宣传时，必须遵循诚信原则，清晰标注测试条件并包含必要的免责声明，确保信息的科学性与准确性。