【科普】氣體電離等離子體清潔技術(shù)在醫(yī)療器械中的滅菌應(yīng)用

　　目前，氣體電離等離子清潔技術(shù)越來越多地應(yīng)用于醫(yī)療器械或醫(yī)療設(shè)備的表面滅菌。等離子體的消毒滅菌特性使其能夠用于生物材料設(shè)備制造或外科手術(shù)。與電子束滅菌相比，等離子體滅菌成本更低;與環(huán)氧乙烷滅菌相比，等離子體滅菌毒性較低;此外，等離子體滅菌是在常溫下進(jìn)行的，因此材料不會(huì)受到蒸汽滅菌產(chǎn)生的熱量和水解的影響。因此，等離子體滅菌更適用于對熱或輻射敏感的材料。與傳統(tǒng)滅菌技術(shù)相比，等離子體滅菌可以節(jié)省更多的時(shí)間和成本。例如，它可以直接應(yīng)用于包裝物品的滅菌，與一些化學(xué)滅菌技術(shù)相比，還可以節(jié)省通風(fēng)時(shí)間。

　　人體對所有植入材料最基本的要求是無菌。滅菌是使用適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法殺死或消除感染載體上的所有致病源。“無菌保證上限”(SAL)通常用于定量評估滅菌過程的效果。SAL定義為滅菌后微生物存活的概率。數(shù)值越小，微生物的存活率越小。根據(jù)國際規(guī)定，Sal不得大于10-6，即滅菌后微生物的存活率不得大于百萬分之一。

　　常用的滅菌方法有干熱滅菌、化學(xué)試劑滅菌和輻射滅菌。高壓蒸汽滅菌器用于在一定氣壓下，在溫度高達(dá)120℃的蒸汽中滅菌30分鐘或更長時(shí)間。目前，醫(yī)用和外科器械中廣泛使用的高分子材料在高溫滅菌后會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的化學(xué)劣化和物理變形。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)材料的主體、界面或表面性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，材料的功能將被破壞。

　　許多化學(xué)品可用于消毒。20世紀(jì)50年代末，醫(yī)院開始使用環(huán)氧乙烷作為低溫滅菌方法對醫(yī)療和外科器械進(jìn)行滅菌。環(huán)氧乙烷通過烷基化核酸中的胺基來殺滅微生物，從而達(dá)到殺菌的目的。環(huán)氧乙烷是一種有毒且公認(rèn)的致癌物。除了為員工提供安全培訓(xùn)和防護(hù)服外，醫(yī)院還需要安裝昂貴的檢測、通風(fēng)和通風(fēng)設(shè)備;滅菌后的器械需要在空氣中長期清洗，以去除表面殘留的環(huán)氧乙烷，這迫使醫(yī)院擁有大型昂貴的存儲(chǔ)設(shè)備以適應(yīng)滅菌周期;此外，由于環(huán)氧乙烷具有爆炸性，必須與二氧化碳、氟利昂和其他阻燃劑混合。雖然環(huán)氧乙烷有很多缺點(diǎn)，但直到最近，還沒有找到合適的低溫滅菌替代方法。

　　20世紀(jì)70年代初，X射線γ輻射滅菌已成為一種簡單有效的滅菌方法。γ輻射會(huì)破壞大多數(shù)聚合物的交聯(lián)鏈，從而使其降解。在規(guī)定劑量γ下，在X射線輻射下，通過降解交聯(lián)聚合物需要很長時(shí)間才能滅菌。射線滅菌時(shí)使用γ，操作程序和放射源的放置、安裝和使用都有嚴(yán)格的程序規(guī)范。放射源還必須存放在特定位置，并嚴(yán)格按照程序操作和使用。

　　醫(yī)療器械材料的等離子表面處理設(shè)備（等離子清洗機(jī)）

　　等離子體放電產(chǎn)生的高活性自由基和離子是實(shí)現(xiàn)滅菌的關(guān)鍵因素。采用射頻輝光放電技術(shù)的等離子體滅菌系統(tǒng)可用于各種生物表面的清潔和滅菌。在實(shí)驗(yàn)室中，采用惰性氣體輝光放電預(yù)處理的組織培養(yǎng)基質(zhì)，大大改善了組織細(xì)胞在基質(zhì)表面的吸附，細(xì)胞種植率也提高了一倍。因此，經(jīng)等離子體處理的基板的可靠性也得到了提高。在基板的表面處理過程中，基板的滅菌也完成了。

　　傳統(tǒng)的滅菌消毒效果并不理想，低溫等離子體滅菌消毒技術(shù)更能滿足現(xiàn)代產(chǎn)品的消毒需求。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1、酶標(biāo)板酶標(biāo)板的材料一般為聚苯乙烯(pS)，其表面能低，親水性差。低溫等離子體接枝處理后，可將醛基、氨基、環(huán)氧基等活性官能團(tuán)引入底物表面，提高底物表面的潤濕性和表面能，使酶牢固固定在載體上，提高酶的固定度。

　　2、糖化血紅蛋白測試卡糖化血紅蛋白測試卡主要由吸水墊、聚乙烯纖維膜、反光條和pet底板組成。低溫等離子體可以改變聚乙烯纖維膜表面的微觀結(jié)構(gòu)，提高其親水性。

　　3、導(dǎo)尿管通常由天然橡膠、硅橡膠或聚氯乙烯(pVC)材料制成。由于其生物相容性差，需要進(jìn)行等離子體改性以提高基質(zhì)的潤濕性，并在PVC表面涂覆三氯生和溴腈。改性PVC材料可以殺滅細(xì)菌，抵抗細(xì)菌粘附，從而減少材料在使用過程中引起的患者感染，提高了材料的生物相容性。

　　4、輸液器在使用過程中，有時(shí)拔出針頭時(shí)，針座與針管因接觸不良而分離。為了避免此類醫(yī)療事故的發(fā)生，對針座進(jìn)行表面處理是非常必要的。銷座孔很小，普通方法很難實(shí)現(xiàn)，但非常適合采用低溫等離子體技術(shù)進(jìn)行處理。等離子體活化后的表面潤濕性很好，可以提高與針管的結(jié)合強(qiáng)度，確保它們不會(huì)相互分離。

　　5、血液過濾器血液過濾器的主要功能是過濾血液中的白細(xì)胞、部分血小板、微聚合物和細(xì)胞代謝碎片，減少非溶血性輸血反應(yīng)的發(fā)生。血液過濾器的濾芯通常采用聚酯纖維無紡布作為濾芯。由于高分子材料的疏水性，血液過濾器的內(nèi)壁和濾芯需要進(jìn)行等離子體抗凝處理，以提高其過濾能力、潤濕性和使用壽命。

　　6、人體使用的心血管支架生物材料必須具有生物相容性，尤其是與血液接觸的材料，如血管內(nèi)支架必須具有血液相容性，因此支架表面將形成藥物涂層。低溫等離子體預(yù)處理可以改善支架表面的潤濕性和涂層與基體的粘結(jié)強(qiáng)度，提高涂層在支架表面的均勻性和粘結(jié)牢度。

　　7、人工晶狀體疏水性聚丙烯酸酯人工晶狀體是一種新型軟性材料，具有良好的屈光度和柔韌性，表面粘度大，能與后囊產(chǎn)生更強(qiáng)的粘附力，有效抑制晶狀體上皮細(xì)胞的遷移和增殖，降低后囊混濁的發(fā)生率。然而，由于聚丙烯酸酯的強(qiáng)疏水性，容易吸附細(xì)胞和細(xì)菌，導(dǎo)致嚴(yán)重的術(shù)后炎癥反應(yīng)。低溫等離子體改性可以提高聚丙烯酸酯的表面能和潤濕性

　　罕見或新發(fā)現(xiàn)的病毒和細(xì)菌日益猖獗，醫(yī)院感染控制的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。在這種情況下，更需要重視和推廣這種高效的等離子體滅菌技術(shù)。