地球上到处都是微生物。只要环境合适，微生物就会迅速生长繁殖。对人类来说，有时这不是一件好事。因此，定期消毒和灭菌操作在某些领域是必不可少的，尤其是在食品和药物生产车间、医院和生物实验室，甚至在公共场所，如酒店、船舶、机房等。

今天我们将介绍一种杀菌技术——汽化过氧化氢杀菌技术。

(a)为什么要进行空间消毒和灭菌？

许多人可能还记得，非典于2003年在中国爆发，并在短短几个月内迅速蔓延到许多国家和地区。根据世界卫生组织的统计，截至2003年5月7日，全球32个国家共有8439例非典型肺炎感染病例，812例死亡病例与非典型肺炎有关。这些数据都表明，高传染性和高致病性传染病的爆发将导致严重的后果。

(各地区传染性非典型肺炎的消毒和预防)

空间消毒是预防和控制传染源、防止交叉感染、确保人员安全的重要措施。医院、学校和其他公共环境是易感人群集中的地区，容易交叉感染。需要先进的消毒技术来提供安全保证。

一般来说，空间消毒方法主要有紫外线照射、液体消毒剂喷洒、气体或蒸汽消毒剂熏蒸等。然而，这些消毒方法各有利弊。

紫外线的消毒效果受光源质量、照射距离、环境温度和湿度等因素影响很大。且具有渗透性弱、消毒效果不稳定、消毒区域盲目、对人体有害等缺点。液体喷雾消毒仅适用于小空间环境和物体表面，还存在适用范围有限、消毒死角、处理效果不均匀等问题。

相比之下，气体熏蒸消毒具有更好的扩散性、渗透性和使用的均匀性，是空间和空间物体最有效的消毒方法。

常用的气体消毒熏蒸剂主要有甲醛、臭氧、气态二氧化氯等。甲醛消毒周期持续10小时以上，刺激性强，具有致癌和致畸作用，对人员副作用较大，经常使用存在安全隐患。有没有一种气体可以有很好的消毒效果和相对较小的负面影响？这是关于汽化过氧化氢消毒灭菌技术。

(2)汽化过氧化氢灭菌技术是如何灭菌的？

过氧化氢作为一种强氧化剂，能形成自由基羟基和具有强氧化能力的活性衍生物。杀菌机制可分为两种:一种是破坏微生物的外部保护结构，导致保护层的渗透性发生变化，从而导致细胞渗透压发生变化，微生物因体内外平衡系统的破坏而死亡；第二种是通过破坏微生物中的酶、蛋白质、脱氧核糖核酸和其他物质来杀死微生物。

在各种空间灭菌技术中，汽化过氧化氢(VHP)灭菌技术被认为是理想的灭菌方法。与其他灭菌方法相比，汽化过氧化氢技术具有以下优点:生物净化时间较短，根据待加工产品的物理特性，生物灭菌时间为30-90分钟(总程序周期时间)；对更广泛的微生物有效；用户界面友好，过程稳定，设备维护方便，生物灭菌周期无有毒残留物；可以控制所有过程阶段，以确保操作人员、产品和环境的安全。

(不同灭菌方法的比较)

过氧化氢灭菌通常在室温下进行，没有额外的温升。灭菌后残留过氧化氢的降解方法相对容易实现，催化剂相对容易获得。降解后产生的产品只有水和氧气，因此对环境无害，不需要额外的清洁。

(过氧化氢降解的唯一产物是水和氧气)

汽化过氧化氢灭菌系统的作用过程主要分为四个阶段，如图所示:

(汽化过氧化氢的消毒过程)

除湿阶段:主要是降低相对湿度，真空泵对杀菌室抽真空，当室内气压降至133帕左右时停止，杀菌室内的大部分水分蒸发，由真空泵抽出，相对湿度控制在10% -30%，这样空气可以作为过氧化氢气体的载体，在净化阶段过氧化氢气体的浓度保持在饱和露点以上。

蒸汽入口稳定阶段:干燥空气携带汽化的过氧化氢通过高效过滤器，以一定的速率注入腔体，扩散一段时间后，过氧化氢浓度逐渐稳定在预期值。

杀菌消毒阶段:保持房间内过氧化氢的浓度在恒定的进汽率，并保持杀菌空间内汽化过氧化氢的浓度在一定时间内不变。

通风和去除阶段:停止注入过氧化氢气体，置换环境中的空气，在灭菌室内催化汽化的过氧化氢转化为对环境无害的水和氧气。

(3)汽化过氧化氢灭菌技术在中国的发展如何？

随着雾化技术的发展，人们已经能够使用专用设备将消毒剂雾化成小于10μm的小颗粒，这些小颗粒能够在短时间内将其水分快速挥发成空气中的干颗粒，即干雾技术。这种在空气中干燥的小颗粒在空气中不规则地运动(布朗运动原理)，不容易沉降，也不会聚集在一起产生大的液滴，这些液滴在与物体表面接触后会反弹，而不会润湿物体表面并引起腐蚀。

干雾的这些特性使其更具扩散性，在消毒和灭菌过程中不会留下死角，也不会腐蚀设备、彩色钢板和墙壁。研究表明，雾化颗粒越小，在空气中的悬浮时间越长，它们与空气中的细菌充分接触的机会就越大，从而达到消毒灭菌的目的。

根据雾化方法的不同，主要有两种类型:

常温高压喷雾法:该技术利用超高速风扇为载气提供高动能。载气的高速流动在特别设计的喷头出口处造成局部高真空状态。然后，过氧化氢液体通过精确计量的液体注射系统自由分散在该局部真空中，并且由载气提供的强剪切力被添加以分散成亚微米颗粒(约5μm ),这些颗粒在载气的驱动下被螺旋喷射。

超声波雾化法:主要利用高频超声波破坏液体分子间的分子键，在过氧化氢管道上安装超声波振动器，将过氧化氢液体变成干颗粒。雾化颗粒的大小可以通过使用超声波的振动频率来控制。

干雾过氧化氢产生系统具有良好的材料相容性，对不锈钢表面、工作台面、地板和墙壁无腐蚀，适用于医院病房、实验室和手术室等清洁区域的污染空间和设施表面的消毒和灭菌。然而，在消毒过程中，大多数设备不具备实时在线监测汽化过氧化氢浓度的能力。在消毒过程中，整个空间中汽化过氧化氢的浓度仅由消耗的过氧化氢溶液的量来初步判断。消毒后能否达到效果完全由孢子的消毒效果来判断。整个过程相对来说既耗时又复杂。未来需要克服的关键点是实时在线监测汽化过氧化氢浓度的关键技术以及汽化过氧化氢浓度与消毒效果之间的明确关系。

随着汽化过氧化氢应用的普及，国内医院和制药公司开始使用汽化过氧化氢消毒设备对手术室和洁净室进行消毒。同时，国内科研机构和制造商也开展了闪蒸技术或干雾技术的研究，以实现汽化过氧化氢消毒技术和设备的国产化。

(家用干雾过氧化氢消毒器)

结论

汽化过氧化氢技术用于空间消毒和灭菌。它绿色环保，安全可靠。目前，它已广泛应用于医院病房、GMP车间、生物实验室、隔离器等场景。它具有广阔的发展前景，被公认为空间消毒灭菌的发展趋势。

作为一个人口大国，该技术在公共生物安全和防疫方面具有特殊的社会和经济价值。因此，为满足我国各领域日益增长的消毒需求，积极开展汽化过氧化氢设备的国产化和自动化势在必行。

原来的标题是:“有了这个“锋利的武器”，医院的病房被迅速而良好地消毒了。”