高壓蒸氣滅菌為什么通常是121℃？
發(fā)布時(shí)間：2024-12-11 瀏覽次數(shù)：95
在醫(yī)療和實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，高壓滅菌器扮演著至關(guān)重要的角色。121℃，這個(gè)看似普通的數(shù)字，實(shí)則蘊(yùn)含著深厚的科學(xué)原理和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。下排式滅菌器常用的滅菌溫度為什么是121℃，不是120℃呢？它不僅是一個(gè)溫度值，更是一個(gè)經(jīng)過精心計(jì)算和驗(yàn)證的滅菌保障。今天，讓我們一起揭開121℃滅菌溫度背后的秘密。
控制微生物的方法有哪些？
一般來說，可以分為三大類，即殺滅、抑制和去除。殺滅為分為滅菌和消毒，抑制可分為防腐和化療，去除一般指過濾。
高壓蒸汽滅菌為啥好用？
高溫滅菌是典型的物理法滅菌，也是最廣為人知的滅菌手段。例如灼燒就是典型的干熱滅菌，每天喝的巴氏牛奶指的就是利用巴氏消毒法制備的牛奶，燒開水是典型的煮沸消毒，而高壓蒸汽滅菌法在全球的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)及工廠中廣泛使用。
熱蒸汽滅菌的高效性在于：熱蒸汽比熱空氣穿透力更強(qiáng)；熱蒸汽對細(xì)胞成分如蛋白質(zhì)的破壞作用更強(qiáng)；蒸汽存在潛熱，當(dāng)氣體轉(zhuǎn)變成液體時(shí)可放出大量熱量；熱蒸汽可迅速提高滅菌物體的溫度。
為什么是121℃？
高溫高壓滅菌最常用的條件相信大家都清楚，即：121℃，15~20 min。大家想過為什么是121而不是120℃嗎？
121℃成為高溫高壓滅菌常用溫度有著特定的歷史淵源。1879年高壓滅菌器誕生之初，因缺乏溫度傳感器，是借助壓力表來把控滅菌流程，當(dāng)時(shí)滅菌條件以壓力單位衡量，國內(nèi)常用1kg/cm2（相當(dāng)于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即1bar=1kg/cm2=0.1MPa=14.5psi），此壓力下的水沸點(diǎn)略低于121℃。值得一提的是，美國采用華氏溫度體系，其滅菌常用溫度設(shè)定為250℉，按照華氏度與攝氏度的換算公式，恰好約等于121.1℃。
到了19世紀(jì)工業(yè)革命時(shí)期，法國機(jī)械師E.波登發(fā)明的波登管壓力表，實(shí)現(xiàn)了蒸汽壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測。經(jīng)測定，15psi（約103kPa）的飽和蒸汽壓力所對應(yīng)的溫度正是121℃，這一溫度既能保證有效滅菌，又不會對設(shè)備提出過高要求，于是在工業(yè)和醫(yī)療滅菌領(lǐng)域，121℃逐漸被確立為標(biāo)準(zhǔn)溫度并沿用至今。
科學(xué)依據(jù)：為何選擇121℃
121℃的滅菌溫度是基于科學(xué)和實(shí)踐的考量。這個(gè)溫度足以使微生物中的蛋白質(zhì)變性和凝固，破壞細(xì)胞功能，有效殺死細(xì)菌、病毒、真菌和孢子。121℃時(shí)，高壓滅菌器的工作壓力約為15psi，這個(gè)壓力可以使水的沸點(diǎn)提高到121℃，從而在更高的溫度下以飽和蒸汽形式存在，對有效滅菌至關(guān)重要。
國際標(biāo)準(zhǔn)：121℃的權(quán)威性
全球各行業(yè)的法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)中，包括醫(yī)療保健和實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，都廣泛接受了121℃作為滅菌的標(biāo)準(zhǔn)溫度。例如，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB8599-2008大型蒸汽滅菌器技術(shù)要求自動控制型、YY1007-2018立式蒸汽滅菌器標(biāo)準(zhǔn)也對滅菌器的溫度控制進(jìn)行了規(guī)定，其中包括滅菌工作溫度的范圍。這些標(biāo)準(zhǔn)確保了不同設(shè)施的滅菌過程保持一致，對于維持高標(biāo)準(zhǔn)的安全和衛(wèi)生至關(guān)重要。
121℃能滅殺所有微生物嗎？
這個(gè)答案是否定的。
2002年，Kashefi和Lovley在Science上發(fā)文，他們從東太平洋海底黑煙囪中篩選到一株古菌，該菌能在85-121℃下生長，命名為菌株121。菌株在121℃下的代時(shí)為24小時(shí)，在130℃下滅菌2小時(shí)，然后轉(zhuǎn)到103℃條件，菌株仍能繼續(xù)生長。
2008年，Takai等人在PNAS發(fā)文，他們開發(fā)了一種高靜水壓力培養(yǎng)技術(shù)，成功適用于深海養(yǎng)生物的培養(yǎng)。他們從深海熱液中分離到菌株Methanopyrus kandleri strain 116，菌株在40 MPa靜水壓力時(shí)，能在90-122℃下生長，最適生長溫度為105℃，122℃高壓條件生長繁殖，刷新生物最高生長溫度。
121℃，不僅僅是一個(gè)數(shù)字，它是科學(xué)、歷史和標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶。在追求無菌環(huán)境的今天，它更是我們健康的守護(hù)神。讓我們一起尊重科學(xué)，遵循標(biāo)準(zhǔn)，保障安全。
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