基于臭氧消毒柜對不同材料表面消毒分析

張占新

摘 要：臭氧是一種高效殺菌劑，不僅作用廣譜、殺菌迅速，且安全環保、無有害殘留，廣泛應用于餐具、被服、醫療器械等表面的消毒滅菌。但由于被污染的物體表面特征具有多樣性，有些材料表面粗糙多孔，有些表面光滑無孔等，導致不同材料受到污染的特點與類型不盡相同，進而影響臭氧的消毒效果。因此，為了解臭氧對不同材料的消毒效果，本文就針對臭氧對不同材料表面的殺菌效果進行了分析。

關鍵詞：臭氧消毒柜；不同材料；表面；消毒

1.材料與方法

1.1試驗材料

試驗菌種為大腸桿菌（8099），由四川大學華西公共衛生學院衛生檢驗與檢疫教研室保種并饋贈。培養細菌用固體培養基和液體培養基及相關生化試劑均為國內市售產品。試驗儀器與試劑有真空臭氧消毒柜（國內企業產品），由臭氧發生器、消毒箱體與真空系統組成，消毒箱體內容積約為20L；采用高壓放電法制取臭氧，臭氧發生器產臭氧量為10g/h。

1.2試驗方法

1）載體材料的選擇及預處理

選擇玻璃、塑料（PP聚丙烯）、金屬（不銹鋼）和白平紋純棉布等4種材質為代表，制作成染菌載體。將4種材料均裁剪成20mm×20mm的正方形片狀作為染菌載體，然后對其進行脫脂處理，壓力蒸汽滅菌后備用。

2）臭氧濃度的計算

本研究用臭氧消毒柜，附設1密閉性正方形滅菌箱，內容積約為20L。啟動臭氧發生裝置，產生臭氧量為10g/h，根據時間可計算出消毒時的臭氧濃度（C臭氧）。計算公式為：C臭氧=（t×10g/h）/20L，t：消毒時間（h）。

3）菌片的制備

取少量大腸桿菌接種到滅菌的液體培養基中，置于37℃恒溫培養箱中增菌培養24h，制成菌含量為108cfu/ml的菌懸液。將滅菌后的各菌片平鋪在無菌平皿內，然后在每個載體表面滴加10μl菌懸液涂均勻并晾干，制成染菌載片。同時用不染菌的片作為陽性對照組。

4）載體定量殺菌試驗

將染菌片布放在臭氧消毒柜箱體內規定的位置，啟動臭氧發生裝置和真空系統（50kPa）進行消毒處理。到設定的消毒時間，關閉消毒裝置，立即取出菌片分別移入到盛有5ml無菌生理鹽水（試驗證明該儀器消毒后載體無需加入中和劑）的50ml燒杯中。將燒杯置于振蕩器上均勻震蕩10次（陽性對照菌片作相同的處理），經過充分洗脫后，取洗脫液1ml接種于無菌平皿內，倒入營養瓊脂培養基制成平板，待其冷卻后將其倒置于37℃恒溫培養箱中培養48h，計數平板上菌落數，計算平均殺滅率。實驗平行重復3次。

1.3統計學方法

上述試驗均獨立重復3次，采用SPSS22.0統計軟件對實驗數據進行統計分析。分析前先對數據進行正態性檢驗與方差齊性檢驗，然后采用單因素方差分析法進行比較分析，檢驗水準α=0.05。

2.結果

2.1臭氧濃度的計算結果

當實驗所用的臭氧消毒柜工作30s、40s、50s、60s時，其運行中所釋放的臭氧最高瞬時濃度分別為4.17mg/L、5.56mg/L、6.94mg/L和8.33mg/L。

2.2不同材料菌片上細菌回收率

活菌計數培養結果表明，玻片和塑料片等載體表面大腸桿菌的平均回收率分別為64.34%和69.77%；不銹鋼表面細菌平均回收率最高，為88.37%，與其他3種材料的回收率相比，差異均有統計學意義（P<0.05）；棉布表面上細菌平均回收率最低，僅為49.61%，與其他3種材料的回收率相比，差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.3殺菌試驗結果

結果表明，該臭氧消毒柜運行40s，計算臭氧濃度為5.56mg/L，對4種材質染菌載體上大腸桿菌平均殺滅率范圍波動在97.85%～99.40%；運行50s，計算臭氧濃度在6.94mg/L，對玻璃、塑料和不銹鋼等3種光滑表面上大腸桿菌平均殺滅率均達到100%，對棉布片上大腸桿菌平均殺滅率僅99.80%；只有運行至60s時，計算臭氧濃度達到8.33mg/L，對4種載體上大腸桿菌殺滅率均可達到100%。玻璃、塑料和不銹鋼3種材料消毒效果差異無系統學意義，消毒效果均優于棉布（P<0.05）。

3.討論

目前，臭氧更多的是被應用于醫療場所及防疫領域的消毒滅菌，這些機構不僅環境復雜、微生物分布廣泛且物體表面材料多種多樣，若消毒效果不佳則有可能造成院內感染，因此能夠控制臭氧在最短的消毒時間內達到最大的消毒效果至關重要。明確臭氧對不同材料的殺菌效果不僅能夠縮短消毒時間、提高工作效率，而且能夠有針對性地對殺菌效果較差的部位進行二次消毒，降低醫院感染發生風險。在2002年版《消毒技術規范》中，對載體定量殺菌試驗所選用的載體種類沒有明確規定，要求使用者根據實際情況自行選擇。事實上，載體材料對臭氧消毒效果的影響具有不確定性，以往的研究顯示，載體表面的干燥程度都會顯著影響臭氧的殺菌效果，因此不同研究者若使用不同的載體進行試驗，得出的實驗結論便會不同，更無法與同類產品進行比較。

研究結果顯示，臭氧消毒柜對玻璃、塑料、不銹鋼、棉布表面的大腸桿菌都能夠發揮消毒作用，其中臭氧對玻璃表面的殺菌效果最佳，塑料、不銹鋼依次遞減，棉布表面的消毒效果最差。這可能與材料表面微生物的數量、附著能力及分布狀態有關。玻璃表面質地均勻，光滑無孔，不利于細菌附著，故消毒效果最好；塑料表面雖然也光滑平整，但由于表面張力作用，附著的菌液易聚集成團，從而減少了與臭氧的接觸面積，因此效果不如玻璃；而不銹鋼材料肉眼看去表面光滑、無孔，但研究發現其微觀表面的粗糙度較大，劃痕較多且疏水性較差，因此附著在其表面的細菌數量較多，導致消毒相對困難。基于我們的試驗結果，可以考慮將臭氧消毒技術廣泛應用于各領域中光面無孔材料表面的消毒滅菌，而在對質地粗糙、孔隙較多的物體表面消毒時，應適當地延長消毒時間同時相應的提高臭氧濃度。另外，由于玻璃材料易于獲得，價格低廉，且臭氧對其表面的殺菌效果最好，因此在用載體定量殺菌試驗檢測消毒機的消毒效果時，建議優先選用玻片作為試驗載體，以便進行同類消毒機間的平行比較。

參考文獻

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