采用声波对医疗器械进行无菌处理

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人们研究空化这种声学现象对潜艇的影响已有时日了，超声空化技术还能用来对不适宜常规消毒的医疗仪器进行无菌消毒处理。来自乔治亚工程学院（GIT）和乔治亚州州立大学的研究人员相信，他们的专利技术可以很快杀灭医疗器械上的微生物，而避免采用加热或具有腐蚀作用的化学消毒方法。
当声学能作用于液体时就会诱导产生气泡，于是就产生了空化现象，当气泡塌陷时，能量得以释放，人们对这种现象已研究多年，因为当潜艇在海下一定深度作业时，这会导致螺旋浆损伤。
Stephen Carter是一名牙科医生，他在1994年提出了通过提高空化强度达到对仪器进行灭菌消毒的目的，并因此而获得专利。现在他正在致力于这一技术的开发。
首先提出通过快速减压破坏微生物细胞壁而杀灭微生物的设想，但是，即使采用爆炸式减压法，也不能杀死全部的细菌孢子，他因此建议对这种技术进行改进，方法是将周期性改变的超声波能量与压力结合，进行消毒处理。研究人员给实验容器加压，同时诱导空化产生，产生一种瞬时空化以此造成气泡的强烈塌陷。这种方法利用了“非常规深度效应”，当在2个打气压的条件下，塌陷气泡的作用就会显著增加。
将两种孢子细菌放入66％异丙基消毒溶液中做实验，增强空化效应后，细菌减少超过只用消毒液的90％。在采用空化现象杀灭细菌孢子的实验中，酒精（异丙基）和加大压力都是不可缺少的利用空化杀灭细菌孢子的条件。
随后进行的实验研究显示，采用声学能进行灭菌消毒比目前的加热和化学消毒法更快。研究人员认为声能消毒的优点：消毒时间短，这对昂贵医疗仪器的消毒有较大的优势，还能减少被污染的仪器造成的交叉感染的危险。
据乔治亚州州立大学荣誉教授Donald Ahearn博士介绍，采用这种方法能杀灭细菌的机制是进一步研究的焦点，目前还不知道细菌死亡的机制。Ahearn博士负责此项研究的生物学实验检测。
Cunfare解释说，类似的超声技术早已被用在药物透皮技术上，即采用超声作用于皮肤，增加其通透性，使药物通过皮肤进入人体。研究人员推测空化技术可能引起相似的作用效果，使细菌细胞壁通透性增加后，乙醇分子进入细菌细胞，因此杀灭细菌。Ahearn相信这一方法对病毒也有效。
研究人员正在寻求NIH的支持，使这一技术更加完善，并对这一技术中的其他辅助手段进行评估。他们当然也希望对这一方法进行进一步的改造，以期获得实用效果，并保证能充分杀灭微生物，还有对这一方法是否会造成仪器损伤进行评估。
研究人员还计划改进正在使用的能量耦合进液体的技术，以便能对大容量液体进行消毒处理。他们认为，由于能被诱导进入液体的能量多少取决于液体表面的大小，因此，这一技术会存在一定的局限性。