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医疗器械表面生物膜的预防和去除

文章来源:嘉峪检测网发布日期:2022-08-03浏览次数:7

什么是生物膜? 

 

生物膜可以简单描述为微生物细胞的积累,它广泛存在于自然环境中,是微生物有组织生长的聚集体。

 

细菌不可逆的附着于惰性或活性实体的表面,繁殖、分化,并分泌一些多糖基质。具有粘附特性的细菌,一旦吸附于物体表面,便开始向菌体外分泌粘液样物质,形成粘膜层,将菌体群落包裹其中而形成的细菌聚集体膜状物,被称为生物膜。

 

各种各样的微生物都可以形成生物膜,包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、酵母菌和真菌,较为常见的是混合菌群参与形成生物膜。

 

生物膜中的细菌细胞之间可通过“群感效应”的合作方式,提高了其保护水平和耐受性,大大加强细菌细胞对恶劣环境的抵抗力。

 

生物膜的危害

 

较细菌而言,生物膜更加难以对付。生物膜中的微生物紧密地包装在基质中,阻碍了清洁和消毒的有效性,因此很难去除已形成的生物膜。因此据统计,临床上65%的细菌感染是由生物膜引起的,且引起的感染症状多有反复。

 

细菌生物膜牢固地附着在管腔器械内部、透析设备或人体黏膜表面。胞外多糖基质提供了保护作用,能够阻挡抗生素和灭菌介质的穿透,使得生物膜内的细菌对抗菌剂有顽强的抗性,其抗性比在溶液中的细菌强100-1000倍。生物膜形成后,需要2400倍的抗生素用量。

 

同时,这种保护作用也造成了医疗器械消毒灭菌的失败。生物膜成为了医院感染的潜在风险因素。

 

生物膜的组成及形成过程

 

生物膜中水分含量高达97%。除水和细菌之外,生物膜还含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等。

 

因此,生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂类等物质。

 

生物膜的形成包括5个阶段,即表面调节、细菌可逆附着、细菌不可逆附着、定植和分散。其中细菌可逆附着时,悬浮细菌和附着细菌处于动态平衡,是整个生物膜形成过程中脆弱的环节,此时,通过冲洗去除正在形成的生物膜还是相对容易的,因此也是进行器械清洗的环节。

 

一旦到了不可逆附着阶段,细胞分泌聚合物质,使它们更牢固地结合在由细胞外多糖、蛋白质、核酸、脂肪和水构成的多样立体的结构中。不可逆附着阶段就很难通过清洗的方式去除成型的生物膜了。生物膜开始分散细胞,以便在其他地方开始形成新的生物膜。

 

生物膜的预防和去除策略

 

不充分的清洗温度、清洗水压、清洗时间或清洗剂清洁力都可能导致清洗,从而有利于生物膜的形成。因而有效和充分的清洗是预防生物膜形成的第一步。

 

因此当手术器械无法得到及时清洗时,做好器械的预处理十分关键。清洗时需使用合适的清洗剂方可有效去除生物膜。特殊的表面活性剂可以去除生物膜表面污物。针对生物膜的组成成分,在清洗剂中添加蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等酶类可高效分解多聚物基质。添加杀菌成分可有效杀灭关键微生物。基于医用清洗剂多组分之间的协同增效作用,可有效去除生物膜表面污物,提升器械清洗效果和生物膜去除率。

 

    那么如何监测生物膜去除的有效性呢?生物膜的去除效果可通过常用的ATP生物荧光测试法进行擦拭采样测试,或测量总有机碳(TOC)进行测试。TOC包括微生物和有机沉积物,该方法广泛应用于卫生标准要求较高的制药行业。