基于臭氧消毒柜对不同材料表面消毒分析

张占新

摘 要：臭氧是一种高效杀菌剂，不仅作用广谱、杀菌迅速，且安全环保、无有害残留，广泛应用于餐具、被服、医疗器械等表面的消毒灭菌。但由于被污染的物体表面特征具有多样性，有些材料表面粗糙多孔，有些表面光滑无孔等，导致不同材料受到污染的特点与类型不尽相同，进而影响臭氧的消毒效果。因此，为了解臭氧对不同材料的消毒效果，本文就针对臭氧对不同材料表面的杀菌效果进行了分析。

关键词：臭氧消毒柜；不同材料；表面；消毒

1.材料与方法

1.1试验材料

试验菌种为大肠杆菌（8099），由四川大学华西公共卫生学院卫生检验与检疫教研室保种并馈赠。培养细菌用固体培养基和液体培养基及相关生化试剂均为国内市售产品。试验仪器与试剂有真空臭氧消毒柜（国内企业产品），由臭氧发生器、消毒箱体与真空系统组成，消毒箱体内容积约为20L；采用高压放电法制取臭氧，臭氧发生器产臭氧量为10g/h。

1.2试验方法

1）载体材料的选择及预处理

选择玻璃、塑料（PP聚丙烯）、金属（不锈钢）和白平纹纯棉布等4种材质为代表，制作成染菌载体。将4种材料均裁剪成20mm×20mm的正方形片状作为染菌载体，然后对其进行脱脂处理，压力蒸汽灭菌后备用。

2）臭氧浓度的计算

本研究用臭氧消毒柜，附设1密闭性正方形灭菌箱，内容积约为20L。启动臭氧发生装置，产生臭氧量为10g/h，根据时间可计算出消毒时的臭氧浓度（C臭氧）。计算公式为：C臭氧=（t×10g/h）/20L，t：消毒时间（h）。

3）菌片的制备

取少量大肠杆菌接种到灭菌的液体培养基中，置于37℃恒温培养箱中增菌培养24h，制成菌含量为108cfu/ml的菌悬液。将灭菌后的各菌片平铺在无菌平皿内，然后在每个载体表面滴加10μl菌悬液涂均匀并晾干，制成染菌载片。同时用不染菌的片作为阳性对照组。

4）载体定量杀菌试验

将染菌片布放在臭氧消毒柜箱体内规定的位置，启动臭氧发生装置和真空系统（50kPa）进行消毒处理。到设定的消毒时间，关闭消毒装置，立即取出菌片分别移入到盛有5ml无菌生理盐水（试验证明该仪器消毒后载体无需加入中和剂）的50ml烧杯中。将烧杯置于振荡器上均匀震荡10次（阳性对照菌片作相同的处理），经过充分洗脱后，取洗脱液1ml接种于无菌平皿内，倒入营养琼脂培养基制成平板，待其冷却后将其倒置于37℃恒温培养箱中培养48h，计数平板上菌落数，计算平均杀灭率。实验平行重复3次。

1.3统计学方法

上述试验均独立重复3次，采用SPSS22.0统计软件对实验数据进行统计分析。分析前先对数据进行正态性检验与方差齐性检验，然后采用单因素方差分析法进行比较分析，检验水准α=0.05。

2.结果

2.1臭氧浓度的计算结果

当实验所用的臭氧消毒柜工作30s、40s、50s、60s时，其运行中所释放的臭氧最高瞬时浓度分别为4.17mg/L、5.56mg/L、6.94mg/L和8.33mg/L。

2.2不同材料菌片上细菌回收率

活菌计数培养结果表明，玻片和塑料片等载体表面大肠杆菌的平均回收率分别为64.34%和69.77%；不锈钢表面细菌平均回收率最高，为88.37%，与其他3种材料的回收率相比，差异均有统计学意义（P<0.05）；棉布表面上细菌平均回收率最低，仅为49.61%，与其他3种材料的回收率相比，差异均有统计学意义（P<0.05）。

2.3杀菌试验结果

结果表明，该臭氧消毒柜运行40s，计算臭氧浓度为5.56mg/L，对4种材质染菌载体上大肠杆菌平均杀灭率范圍波动在97.85%～99.40%；运行50s，计算臭氧浓度在6.94mg/L，对玻璃、塑料和不锈钢等3种光滑表面上大肠杆菌平均杀灭率均达到100%，对棉布片上大肠杆菌平均杀灭率仅99.80%；只有运行至60s时，计算臭氧浓度达到8.33mg/L，对4种载体上大肠杆菌杀灭率均可达到100%。玻璃、塑料和不锈钢3种材料消毒效果差异无系统学意义，消毒效果均优于棉布（P<0.05）。

3.讨论

目前，臭氧更多的是被应用于医疗场所及防疫领域的消毒灭菌，这些机构不仅环境复杂、微生物分布广泛且物体表面材料多种多样，若消毒效果不佳则有可能造成院内感染，因此能够控制臭氧在最短的消毒时间内达到最大的消毒效果至关重要。明确臭氧对不同材料的杀菌效果不仅能够缩短消毒时间、提高工作效率，而且能够有针对性地对杀菌效果较差的部位进行二次消毒，降低医院感染发生风险。在2002年版《消毒技术规范》中，对载体定量杀菌试验所选用的载体种类没有明确规定，要求使用者根据实际情况自行选择。事实上，载体材料对臭氧消毒效果的影响具有不确定性，以往的研究显示，载体表面的干燥程度都会显著影响臭氧的杀菌效果，因此不同研究者若使用不同的载体进行试验，得出的实验结论便会不同，更无法与同类产品进行比较。

研究结果显示，臭氧消毒柜对玻璃、塑料、不锈钢、棉布表面的大肠杆菌都能够发挥消毒作用，其中臭氧对玻璃表面的杀菌效果最佳，塑料、不锈钢依次递减，棉布表面的消毒效果最差。这可能与材料表面微生物的数量、附着能力及分布状态有关。玻璃表面质地均匀，光滑无孔，不利于细菌附着，故消毒效果最好；塑料表面虽然也光滑平整，但由于表面张力作用，附着的菌液易聚集成团，从而减少了与臭氧的接触面积，因此效果不如玻璃；而不锈钢材料肉眼看去表面光滑、无孔，但研究发现其微观表面的粗糙度较大，划痕较多且疏水性较差，因此附着在其表面的细菌数量较多，导致消毒相对困难。基于我们的试验结果，可以考虑将臭氧消毒技术广泛应用于各领域中光面无孔材料表面的消毒灭菌，而在对质地粗糙、孔隙较多的物体表面消毒时，应适当地延长消毒时间同时相应的提高臭氧浓度。另外，由于玻璃材料易于获得，价格低廉，且臭氧对其表面的杀菌效果最好，因此在用载体定量杀菌试验检测消毒机的消毒效果时，建议优先选用玻片作为试验载体，以便进行同类消毒机间的平行比较。

参考文献

[1]李灶平，刘衡川，尖锋.臭氧-紫外线器械消毒柜消毒效果与影响因素的实验研究[C]//全国臭氧技术应用研讨会.2003.

[2]苏艳，段继周，段东霞，等.材料表面性质对微生物附着行为的影响[J].海洋科学，2012，36（12）：56-6