低溫等離子體滅菌

低溫等離子體簡介

等離子體是指電離度大于0.1%,且其正負電荷相等的電離氣體。它是由大量的電子、離子、中性原子、激發態原子、光子和自由基等組成,電子和正離子的電荷數相等,整體表現出電中性,它不同與物質的三態(固態、液態和氣態),是物質存在的第四種形態。

其主要特征是:

1、帶電粒子之間不存在淨庫侖力;

2、它是一種優良導電流體,利用這一特征已實現磁流體發電;

3、帶電粒子間無淨磁力;

4、電離氣體具有一定的熱效應。

根据体系能量状态、温度和离子密度,等離子体通常可以分为高温等離子体和低溫等離子體。前者的电离度接近1,各种粒子温度几乎相同,体系处于热力学平衡状态,温度一般在5×104K以上,主要应用于受控热核反应研究方面;而后者各种粒子温度并不相同,电子的温度远远大于离子的温度,系统处于热力学非平衡状态,体系在宏观上温度较低,一般气体放电产生的等離子体都属于这一类型,其与现代工业的宅男天堂关系更为密切。

  低溫等離子體在杀菌消毒的应用

  低溫等離子體的电离率较低,电子温度远高于离子温度,离子温度甚至可与室温相当。所以低溫等離子體是非热平衡等離子体。低溫等離子體中存在着大量的、种类繁多的活性粒子,比通常的化学反应所产生的活性粒子种类更多、活性更强,更易于和所接触的材料表面发生反应,因此它们被用来对材料表面进行改性处理。

與傳統的方法相比,等離子體表面處理具有成本低、無廢棄物、無汙染等顯著的優點,同時可以得到傳統的化學方法難以達到的處理效果。20世紀七八十年代起,等離子體在對金屬、微電子、聚合物、生物功能材料、低溫滅菌及汙染治理等諸多領域的應用研究開始蓬勃發展,形成向多學科交叉的研究方向。

早期的大部分工作主要集中在低气压低溫等離子體环境下的等離子体表面改性研究,为了工业应用的便利和廉价。最近几年来,大氣压非平衡等離子体发生技术及其应用是目前备受关注的热点,涉及应用领域也非常宽广

低溫等離子體滅菌基本作用机理

等離子体主要是指对物质不断施加外部能量,从而将物质分解阳电荷、阴电荷两种不同的粒子状态。如果是中低压情况下,较重的等離子体质量粒子的温度,相对于电子的数量级会低一个,这种等離子显示器体也就是冷等離子体,也被称为低溫等離子體。目前,仍然没有详细说明低溫等離子體具体的杀菌消毒机理。

但是根據大多數學者的研究報道,殺菌消毒機理主要可分爲以下3種說法:

①形成等離子體的過程中,會産生大量的紫外線對微生物的基因物質具有直接破壞作用。

②等離子體中存在的活性物質可以和微生物體中的核酸、蛋白質發生化學反應,可以直接破壞微生物及微生物的生存能力。

③紫外光子的光解作用可以將微生物分子化學鍵打破,並且生成CHx、CO等具有揮發性的化合物。

也有很多學者經臨床實踐研究表明,等離子體殺滅細菌的作用機制可能是由于以上多種原因共同作用所致。

低溫等離子體滅菌消毒技术的应用

低溫等離子體消毒技术的优势非常突出,基本集中了其他多种杀菌消毒技术的各种优势,比如该技术和干热灭菌、高压蒸汽灭菌相比而言,消毒灭菌的时间消耗更短。和化学灭菌方法相较而言,具有低温的优势,可以在多种物品、材料中应用。尤其是将电源切断后,各种活性粒子可以快速消失,只有数豪秒钟时间,并不需要特意通风,对操作人员也不会造成任何伤害,因此更加安全可靠,值得广泛推广。

传统的杀菌消毒效果并不理想,低溫等離子體滅菌消毒技术更能够满足现代各种宅男天堂的消毒需求。具体而言,体现在以下几个方面:

①热敏器械。通过射频电源可以激发H2O2气体或空气生成低溫等離子體,可以杀菌消毒各种不耐高温、高压的热敏类器械。比如输液瓶或其他硅橡胶、塑料制成的器械等。可以在等離子体反应器中将其放置在平行电极间使气体放电,这样可以消毒器械内外表面,若加入消毒剂进行微波汽化有利于提高杀菌效果。

②金屬器械消毒。通過低溫等離子技術對沖洗機、環形鋸、鋼剪等進行殺菌消毒可有效避免燒灼器械的損壞。由于很多金屬器械的形狀並不規則,不能在等離子體反應器中放置在平行電極間,可以采用遠程等離子體消毒技術,不僅可以殺滅金屬器械表面的細菌,也可以防止蝕刻作用對器械的破壞。

③電子探頭傳感器消毒。帶有電子探頭的傳感器在細胞培養、生化監測、醫用監測中常常被應用,這種類型醫療器械對于殺菌消毒的要求非常高,而且需要注意在殺菌過程中也許會由于損壞這種靈敏元件的感應膜對其功能有所影響,因此殺菌消毒的難度較大。

④小型反複使用的醫用制品消毒。在臨床治療過程中,常常會使用繃帶、易碎容器等小型醫用制品,由于使用頻率較高,而且應用範圍較廣,因此需要在使用這些醫用用品後,快速、及時的進行殺菌消毒,並且要求消毒的效果較好。

⑤醫用生物材料消毒。能夠修複或者取代活組織的人造材料或者天然材料也即是醫用生物材料。醫用生物材料只有植入生物體後,沒有發生免疫反應、過敏反應或者凝血、致癌等情況,才會和生物體融合、協調達到生物相容性。

低溫等離子體除了在杀菌消毒技术的应用之外,还在低温等離子消融术,低溫等離子體治理污染空气等方面有大量的应用

相關閱讀:常壓等離子體的應用

分享到:

發表評論

宅男天堂宅男天堂不會被公開。 必填項已用*標注