滅菌是細胞生物學和生物醫(yī)學實驗的基石。如果沒有經(jīng)過消毒的實驗室儀器，大多數(shù)生物醫(yī)學實驗室將無法進行任何涉及培養(yǎng)活細胞的工作。雖然許多實驗室樂于與無菌建立非正式的關系，但低估擁有無菌實驗室儀器的影響極為罕見。盡管如此，滅菌通常被歸為初級實驗室人員的一項重要的苦差事，就像清潔玻璃器皿一樣。   

一個薄弱的器械滅菌過程可能導致比完全缺乏滅菌設施更大的經(jīng)濟損失。當實驗室使用消毒不良的設備時， 實驗很容易受到污染，導致因產(chǎn)生無法使用或異常結果而蒙受損失。在某些情況下，受污染的設備會污染其他儀器或硬件，導致實驗室經(jīng)歷多點實驗失敗，這些失敗可能難以隔離和補救。要避免這些滅菌不充分的陷阱，需要以嚴格且以結果為導向的方法來觀察無菌情況——許多實驗室可以從采用這種做法中受益。 

哪些器械需要消毒？

對于任何進行細胞培養(yǎng)工作的實驗室來說，滅菌都是極其重要的，以至于可以毫不夸張地說，涉及細胞培養(yǎng)的所有實驗室儀器都必須進行滅菌。大多數(shù)實驗室都有大量硬件，即使他們進行細胞培養(yǎng)，也不會直接參與細胞培養(yǎng)工作。重要的是，即使是不參與細胞培養(yǎng)的設備也可以從滅菌中受益——假設實驗室可以承擔滅菌成本。   

例如，常規(guī)進行基因測序或 PCR 的實驗室可能會發(fā)現(xiàn)對執(zhí)行分子生物學工作所必需的移液器和熱循環(huán)儀進行消毒是一個困難的經(jīng)濟提議。因為這些設備不參與細胞培養(yǎng)，不完全無菌的后果是微不足道的——或者說基本原理是這樣的。至關重要的是，這個理由是不正確的。   

雖然這些儀器上的生物污染確實不會導致非常昂貴的細胞培養(yǎng)實驗在暴露于錯誤微生物后死亡，但即使是離體實驗也可能會因錯誤暴露于生物材料而破壞其結果。 

即使對于從未直接暴露于任何生物材料的實驗室硬件，滅菌也是一項重要的預防措施。例如，通過對生物安全柜內(nèi)部進行消毒，實驗室可以確保其實驗的工作空間不會成為污染源。同樣，對玻璃器皿進行消毒可確保它可以與敏感實驗相鄰使用，而不必擔心破壞結果。 

然而，并非所有實驗室都有足夠的資金來對所有可能受益的東西進行消毒。滅菌通常是昂貴的，因此大多數(shù)實驗室最終會優(yōu)先對關鍵設備進行滅菌，同時允許遠離細胞培養(yǎng)區(qū)域的其他儀器進行未滅菌。因此，對滅菌資源進行分類是實驗室工作人員養(yǎng)成的一個好習慣，因為如果實驗室中的大多數(shù)其他設備沒有依次滅菌，那么未經(jīng)滅菌就無法使用的硬件幾乎沒有用處。   

實驗室在儀器滅菌過程中需要什么

滅菌過程有幾個不同的階段，每個階段都需要實驗室內(nèi)不同的空間。滅菌過程的空間復雜性取決于實驗室是進行研究、臨床工作還是制造。制造和臨床工作比研究工作具有更高的無菌標準，因此滅菌空間的分離和復雜程度更加明顯。簡而言之，滅菌過程所需的三個空間是：

• 去污區(qū)

• 包裝區(qū)

• 殺菌區(qū)

每個空間都有不同的用途，對應于它負責容納的滅菌過程的階段。去污區(qū)是建立無菌基礎的地方，通過使用粗略的方法（如用非無菌水或清潔化學品進行清洗）盡可能多地去除污染物。   

因為去污往往是一件凌亂的事情，所以大多數(shù)實驗室更喜歡在主實驗室工作間之外有一個去污空間。去污的目的是從被消毒的儀器或設備上去除所有可見的污染。這可能包括從污垢團塊到結塊清潔化學品的任何東西。重要的是，去污過程不能留下任何在過程開始之前不存在的東西。因此，大多數(shù)去污過程都是通過用水清洗設備來結束的。 

去污后，實驗室必須對要去污的設備進行包裝，使硬件的功能表面可以暴露在消毒器中，但不能暴露在外部空氣或任何其他可能導致新污染的環(huán)境中。 

例如，要在高壓滅菌器中使用熱蒸汽對桶的內(nèi)部進行消毒，需要通過將一塊錫箔松散地放在桶口頂部并用膠帶將其固定在兩側來“包裝”桶. 因此，當高壓滅菌器中的熱蒸汽對桶進行消毒時，蒸汽可以在錫箔下方流動，對桶的功能表面（容納液體的內(nèi)部）進行消毒，然后流出。因為錫箔是用膠帶固定在桶上的，所以即使桶從高壓滅菌器中取出，桶的功能表面也將保持免受露天和無菌狀態(tài)的影響。然而，對于處理臨床材料或制造藥物的實驗室來說，無菌包裝的標準遠遠超出了簡單的錫紙桶方案。 

滅菌區(qū)是滅菌過程的核心。根據(jù)實驗室的方式，滅菌區(qū)可以使用幾種不同的滅菌方法中的一種。這些方法可以包括熱蒸汽和壓力，例如在標準實驗室高壓釜中，或者更奇特的方法，例如伽馬射線照射。大多數(shù)實驗室都堅持使用其設施中可用的任何滅菌方法，這意味著絕大多數(shù)時間都使用高壓滅菌器。然而，對于涉及藥品或醫(yī)療器械制造的實驗室，輻照更為常見。 

滅菌過程驗證

滅菌運行完成后，大多數(shù)實驗室都有幾種方法之一來驗證他們的設備是否真正完全滅菌，而不僅僅是部分滅菌。最簡單的驗證方法是不起眼的高壓滅菌膠帶。雖然它僅適用于在高壓滅菌器的情況下驗證滅菌，但高壓滅菌器膠帶是有效的，因為當它暴露在滅菌條件下達到保證完全滅菌所需的時間時，它會改變顏色。因此，許多實驗室在滅菌過程中大量使用高壓滅菌膠帶。  

更復雜的滅菌驗證需要細胞培養(yǎng)實驗。在典型的滅菌驗證實驗中，活細菌培養(yǎng)物的樣本通過實驗室使用的滅菌過程，然后對培養(yǎng)物的容器進行擦拭以獲取存活的細胞。然后將拭子培養(yǎng)幾天并觀察新的細胞集落。如果沒有菌落生長，則滅菌過程成功。  

使滅菌管道取得成果

在實驗室能夠成功地對相關的細胞培養(yǎng)硬件進行消毒之前，他們需要準備好合適的用品。跟蹤滅菌過程所需的大量試劑、清潔劑和一次性用品可能非常困難，尤其是對于沒有長期無菌技術或無菌制造歷史的實驗室而言。對于從高壓滅菌膠帶到去污階段清潔解決方案的所有內(nèi)容，與經(jīng)驗豐富的供應商合作是支持成功滅菌和實驗的主要因素。值得慶幸的是，對于剛剛起步的實驗室來說，這樣的供應商觸手可及——只需一個電話即可開始與他們合作。