医用微波杀菌箱的研制
  时间:2019-03-02 18:12:00 来源: 杏耀娱乐平台 作者:匿名


目前,医疗器械的物理灭菌方法主要是加热灭菌和电离辐射灭菌。加热杀菌中的干热和湿热都是高温杀菌,存在物品高温损坏和作用时间长的缺点。电离辐射灭菌不适合医院使用。

近年来,微波消毒方法迅速发展。 20世纪60年代,国外已有微波消毒研究报告,国家军事医学科学院也在20世纪70年代开展了医疗器械消毒的微波研究。本研究的目的是利用微波的热和非热效应设计一种适用于医疗器械快速灭菌的微波器件。研究结果报告如下。

1设计原则

微波的热效应是介质类型的加热,即,体内的水分子被迫自身摩擦运动,从而物体的内外同时被加热,微波能量直接转换成获得热能,并获得快速升温的效果。微波场中微生物分子的水分子被微波高频磁场极化为极性分子,并以每秒24.5亿次反复振动和摩擦,导致温度迅速升高,导致细菌蛋白质变性,导致细菌死亡。

另外,微波的非热效应是在微波场中,在电磁场作用下,生物膜表面发生电位变化,导致生物膜中电子和离子的重新分布,从而扰乱了生物膜的功能。生物膜。此外,微波场还会导致微生物分子中的氢键松动并导致破裂。所有上述因素都会导致细菌死亡。

2电路原理和框图

当微波加热装置上电时,微波发射管产生连续的高频电磁波(频率为2450MHz),然后通过波导传输到加热器,然后通过模式均匀分布微波场搅拌器作用于加热。设备内部的材料会产生热和非热效应。方框图如下。

3设计技术指标

(1)电源电压:单相~220V±10%,50Hz

(2)输入功率: 1.5kW,5A

(3)微波输出功率: 720W(4)微波工作频率为:(2450±50)MHz

(5)场强均匀性:≤20%

(6)微波泄漏能量:≤1.0mV/cm

(7)时间控制: 0~120min

(8)灭菌时间: 5min

(9)腔尺寸: 330mm×360mm×2280mm

(10)外形尺寸: 530mm×420mm×3450mm

4微波杀菌箱性能测试

4.1微波场强均匀性试验

4.1.1水杯法试验取4个200mL相同规格,相同容量的玻璃烧杯,每个装100mL蒸馏水,置于微波炉消毒箱内转盘的四角,启动微波消毒箱,照射60秒,观察并记录水杯。里面的温度。

4.1.2生物效应方法使用直径1.5厘米的不锈钢片作为污染载体,在每个载体上均匀地污染500,000个枯草芽孢杆菌黑变种(ATCC9372)孢子。然后,将它们放在微波炉消毒箱的内转盘上,将1片细菌放在距离十字架方向2厘米处,直到转盘边缘覆盖两层普通脱脂棉。布。开始微波照射2分钟,对每个细菌片计数活菌数,并计算每个细菌的细菌减少率用于统计处理。

4.2杀菌效果试验

4.2.1定量杀菌实验实验采用载体定量法进行。载体是1.5cm直径的不锈钢片,枯草芽孢杆菌黑色品种(ATCC9372)用作指示剂。每个载体被500,000个细菌孢子污染,干燥并置于含有200mL微波增效剂的塑料加热箱中,每次2个。然后,开始不同时间的微波辐射,取出细菌片计数活细菌,并用下面的公式代替计算灭菌率:。灭菌率=(照射前细菌上的细菌数 - 照射后细菌上的活细菌数)÷照射前的细菌数×100%。4.2.2定性灭菌实验细菌感染方法和辐照方法与上述实验相同。每次照射后,将片剂直接接种到营养肉汤中,并在37℃培养箱中培养24小时至1周。每天记录结果,如果在1周后没有观察到细菌生长,则判断灭菌是可接受的。

5结果

5.1场强均匀性

水杯法的测试结果如表1所示。每个点的温度误差为5.5%,误差明显低于设计要求。

生物效应测试结果:在统计分析每次40个载玻片的三次连续重复的结果后,各点之间的细菌灭菌率没有显着差异。

5.2杀菌效果

微波消毒箱在720W功率条件下,将细菌加入200mL微波协同溶液中,照射3min,枯草芽孢杆菌黑色品种(ATCC9372)孢子可杀灭99.9%以上,照射4min,对抗枯草芽孢杆菌黑变种(ATCC9372的平均杀菌率)孢子可达100%,见表2。

定性实验表明,不锈钢载体污染的枯草芽孢杆菌(ATCC9372)孢子必须用720W微波辐照5min以上,以满足灭菌要求。如果照射时间小于5分钟,则不能满足灭菌要求。 。见表3。

六,结论

自使用微波能量灭菌已有10年了。理论和实践中没有争论,但如果将其应用于消毒和灭菌实践,将会遇到许多问题。

首先是微波场强度均匀性的问题。因为微波场强度的均匀性与灭菌效果的可重复性直接相关。在这项研究中,强微导管和微波腔设计腔之间的耦合被设计为建立足够的模式。然而,由于腔的体积有限,所建立的模式的数量是有限的。为了提高加热均匀性,场强分布误差降低到5.5%。

另外,微波场中金属器械的尖端放电是阻碍微波消毒实施的另一个严重问题。在该研究中,水对微波具有良好的吸收性能,并且使用水溶液微波协同介质包裹金属装置以在微波中获得良好的杀菌效果。微波杀菌不仅具有快速可靠的特点,而且具有节能,无残留毒性,对环境无高温的优点。因此,微波在灭菌,消毒和灭菌方面具有良好的发展前景。

摘录自:中国计量与测量网络

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