專(zhuān)利名稱(chēng)：：大氣壓冷等離子體消毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及醫(yī)療及公共衛(wèi)生領(lǐng)域中的消毒滅菌方法，以及等離子體應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：消毒過(guò)程是指將大量存在于待處理物體內(nèi)、外表面的致病微生物、病毒或蛋o質(zhì)降到規(guī)定的存活率或致病率以下。消毒方法是指消毒過(guò)程中使用的方法，這些方法必須在有效地殺死各種微生物的同時(shí)，不危及被消毒物體和周?chē)h(huán)境。目前已有的醫(yī)療和外科器械的消毒方法或多或少地存在著消毒效率低、危及被消毒物體、操作復(fù)雜、成本及維持費(fèi)用高的缺點(diǎn)。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，消毒通常通過(guò)高壓滅菌器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法不但耗費(fèi)能量，而且滅菌消毒時(shí)間長(zhǎng)，操作不方便。對(duì)某些畏熱、不能耐高壓的醫(yī)療器械如口鏡、胃鏡、腸鏡、氣管鏡、玻璃器皿、塑料制品、膠管等，該方法不能使用。并且這種方法很難徹底殺死某些菌類(lèi)和病毒，如乙肝病毒、芽孢等。因此近年來(lái)注意力被轉(zhuǎn)移到在低溫下可以實(shí)現(xiàn)消毒的方法上。低溫消毒方法有使用化學(xué)物質(zhì)消毒(如過(guò)氧化氫、環(huán)氧乙垸等)、輻射(如紫外照射、放射線(xiàn)照射等)、冷等離子體處理等。前兩種方法不可避免地會(huì)對(duì)操作人員、被處理物體及周?chē)h(huán)境造成危害，因此在醫(yī)療和外科器械消毒中只能被有限度地使用，而冷等離子體消毒方法則克服了這些缺點(diǎn)并以其獨(dú)特的殺滅率高等優(yōu)點(diǎn)在近些年來(lái)得到了迅速發(fā)展。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，是由大量的分子、原子、離子和電子等粒子組成的體系，由于正粒子和負(fù)粒子帶電量相等，因此宏觀上呈現(xiàn)電中性。冷等離子體是一種非平衡等離子體，其中性粒子和帶電重粒子的溫度很低(通常略高于室溫)，但電子溫度很高(通常在萬(wàn)度量級(jí))，且活性粒子能量高，因此能夠在低溫時(shí)保持足夠高的化學(xué)活性。研究發(fā)現(xiàn)，等離子體中大量存在的活性粒子能夠作用于微生物的細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)以及遺傳物質(zhì)，使其在短時(shí)間內(nèi)死亡，在消毒領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前與等離子體有關(guān)的消毒方法可以分為等離子體輔助消毒和基于等離子體的消毒兩種消毒方法。等離子體輔助消毒方法中主要消毒過(guò)程是依靠其它方法來(lái)完成的，等離子體只起輔助作用。在公開(kāi)號(hào)為CN1450917A、名稱(chēng)為"等離子體消毒裝置"的發(fā)明屮，發(fā)明人提出了在低氣壓下先用過(guò)氧化氫預(yù)處理約30分鐘，然后再用過(guò)氧化氫等離子體徹底處理的消毒方法即是等離子體輔助消毒方法，其主要消毒過(guò)程是由過(guò)氧化氫完成的。該方法的缺點(diǎn)在于處理時(shí)間長(zhǎng)(發(fā)明的公開(kāi)文檔中指出一次消毒時(shí)間通常在80分鐘左右)，而且會(huì)對(duì)某些處理材料產(chǎn)生腐蝕效果。在公開(kāi)號(hào)為CN1317670A、名稱(chēng)為"冷等離子體協(xié)同空氣特效凈化層的消毒凈化方法和裝置"的發(fā)明中，消毒過(guò)程主要是由催化劑和負(fù)離子產(chǎn)生器組成的空氣特效凈化層完成的?；诘入x子體的消毒方法是指用于消毒的介質(zhì)本身不具有消毒功能(如氦氣、空氣等)，消毒過(guò)程主要是由氣體電離所形成的等離子體來(lái)完成的。在公開(kāi)號(hào)為CN1093284A和CN1109365A、名稱(chēng)均為"冷等離子體滅菌消毒裝置"的兩個(gè)發(fā)明專(zhuān)利中，發(fā)明人提出了兩種使用不同放電結(jié)構(gòu)的基于等離子體的消毒方法。這兩種消毒方法的特點(diǎn)是在低氣壓下、使用直流冷等離子體在放電區(qū)域處理被消毒物體，其缺點(diǎn)在于需要真空系統(tǒng)，從而使該設(shè)備的成本和維護(hù)費(fèi)用提高、操作復(fù)雜性增加，且被消毒物體的尺寸受真空腔大小的限制；而且直流高壓放電電離效率低，對(duì)被處理物體有濺射作用(如合成塑料材料)，而易在器械表面生成難以去除的沉淀物，因此不能用于精密醫(yī)療器械的消毒；另外，高壓放電產(chǎn)生的熱量不易排出裝置外，會(huì)對(duì)熱敏性器械造成損壞。在公開(kāi)號(hào)為CN1809387A、名稱(chēng)為"放電后等離子體消毒設(shè)備和方法"以及公開(kāi)號(hào)為CN101124000A、名稱(chēng)為"利用由氮?dú)浠旌衔镄纬傻臍鈶B(tài)等離子體進(jìn)行消毒的裝置"的兩個(gè)發(fā)明專(zhuān)利中，發(fā)明人公開(kāi)了使用兩種不同氣體產(chǎn)生的低氣壓等離子體放電后區(qū)域處理被消毒物體的方法。發(fā)明人指出，在放電后區(qū)域(通常又稱(chēng)為余輝區(qū))，等離子體末端生成的氣體不再受電場(chǎng)的影響，對(duì)被處理物體的破壞性大大減小。但該放電后區(qū)域消毒方法也有它的缺點(diǎn)，如只能工作在低氣壓下，在高氣壓(如大氣壓)下，活性粒子由于與氣體分子頻繁碰撞很快被復(fù)合，經(jīng)過(guò)傳輸管道到達(dá)被處理物體時(shí)已經(jīng)沒(méi)有了化學(xué)活性。而在低氣壓下工作必須要有真空設(shè)備，這就會(huì)帶來(lái)之前所述的成本高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。在公開(kāi)號(hào)為CN1611271A、名稱(chēng)為"用等離子體環(huán)境消毒空氣的方法和產(chǎn)生等離子的設(shè)備系統(tǒng)"的發(fā)明專(zhuān)利中，發(fā)明人提出了一種利用在大氣壓下使用空氣電離產(chǎn)生的電暈放電等離子體對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行消毒的方法，該方法無(wú)需真空設(shè)備，因而成本大大降低，可操作性好，但是消毒的對(duì)象只限于環(huán)境空氣。本發(fā)明中提出的大氣壓冷等離子體消毒方法所使用的大氣壓冷等離子體源包括多種等離子體源，如采用水冷裸露金屬電極產(chǎn)生的大氣壓輝光放電、采用涂有電介質(zhì)層金屬電極產(chǎn)生的大氣壓介質(zhì)阻擋放電以及針狀電極和平板電極之間產(chǎn)生的電暈放電。冷等離子體工作氣體包括氦氣、氬氣、氮?dú)狻⒀鯕?、空氣以及上述氣體的混合氣體，工作電源的頻率為050MHz,所加電壓有效值在0.1100kV之間。所產(chǎn)生的大氣壓放電等離子體具有氣體溫度低、電子溫度高、活性粒子濃度高等非平衡特性。由于等離子體溫度低，不會(huì)對(duì)熱敏性醫(yī)療器械造成熱損傷，而活性粒子濃度高，則可以對(duì)細(xì)菌、病毒等微生物產(chǎn)生明顯的致死效果，因此消毒效率高。相比于低壓低溫等離子體，大氣壓冷等離子體源由于不需要真空腔及相應(yīng)的輔助輸運(yùn)設(shè)備，因而成本低、體積小、操作簡(jiǎn)便、安全性高。由于采用的工作氣體對(duì)材料無(wú)腐蝕性，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，且處理完消毒物體后的活性粒子在大氣環(huán)境中很快被復(fù)合或失去活性還原成工作氣體，因此具有對(duì)人體無(wú)副作用、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種低成本的基于等離子體消毒的大氣壓放電冷等離子體消毒方法，相比傳統(tǒng)的在醫(yī)療領(lǐng)域使用的消毒方法，該方法能夠快速、高效地殺死致病微生物，對(duì)被處理的物體損傷小或無(wú)損傷，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)任何危害。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的步驟如下1.消毒空間預(yù)處理對(duì)被消毒物體所處的空間進(jìn)行預(yù)消毒處理，避免被消毒物體被周?chē)諝庵锌赡艽嬖诘牟≡w、微生物、病毒等感染。達(dá)到預(yù)處理要求的空間可以是無(wú)菌室或者無(wú)菌柜等。75%乙醇溶液擦拭空間表面，并用紫外燈照射(1520)min。2.選擇大氣壓放電冷等離子體的種類(lèi)并設(shè)定工作參數(shù)用于消毒的大氣壓放電冷等離子體為采用兩個(gè)水冷裸露金屬電極產(chǎn)生的大氣壓輝光放電、采用單個(gè)或兩個(gè)都涂有絕緣電介質(zhì)層的水冷金屬電極產(chǎn)生的大氣壓介質(zhì)阻擋放電、采用單個(gè)或兩個(gè)都涂有電阻率很高的電阻性材料的水冷金屬電極產(chǎn)生的大氣壓電阻性阻擋放電以及采用單個(gè)針狀金屬電極或針狀金屬電極陣列和單個(gè)水冷平板金屬電極產(chǎn)生的大氣壓電暈放電冷等離子體中的一種。需要產(chǎn)生大氣壓輝光放電冷等離子體時(shí)，放電氣體采用氦氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及上述氣體的混合氣體，水冷裸露金屬(平板型或同軸型，材料為銅、鋁、不銹鋼等)電極之間間距為(nO)ram，氣流量為(廣50)sl卿(標(biāo)準(zhǔn)升每分鐘)，外加電壓有效值為(O.廣IOO)kV，電源頻率為0T50)MHz。需要產(chǎn)生大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體時(shí)，在單個(gè)水冷金屬(平板型或同軸型，銅、鋁、不銹鋼等)電極朝向放電的一面或兩個(gè)水冷金屬電極朝向放電的兩面覆蓋絕緣介質(zhì)，絕緣介質(zhì)可以是云母、石英玻璃或聚酰亞胺。電極間距(兩電極間的氣體間隙)為(no)，放電氣體采用氦氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及上述氣體的混合氣體，氣流量為(廣50)slpm，外加電壓有效值為(廣IOO)kV，頻率為((T50)MHz。需要產(chǎn)生大氣壓電阻性阻擋放電冷等離子體時(shí)，在單個(gè)水冷金屬(平板型或同軸型，銅、鋁、不銹鋼等)電極朝向放電的一面或兩個(gè)電極朝向放電的兩面覆蓋電阻性介質(zhì)，電阻介質(zhì)采用高阻性材料(介質(zhì)電阻值大于106歐姆每厘米厚度)。電極間距(兩電極間的氣體間隙)為(150)mm，放電氣體采用氦氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及上述氣體的混合氣體，氣流量為(150)slpm，外加電壓有效值為(O.廣IOO)kV,頻率為((T50)MHz。需要產(chǎn)生大氣壓電暈放電冷等離子體時(shí)，針狀金屬(銅、鋁、不銹鋼等)電極或陣列與平板型水冷裸露金屬(平板型，銅、鋁、不銹鋼等)電極間距為(廣20)誦，放電氣體采用氦氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣以及上述氣體的混合氣體，氣流量為(廣50)slpm，外加電壓有效值為(0.1100)kV,頻率為((T50)MHz。3.利用大氣壓放電冷等離子體對(duì)物體消毒將被消毒物體置于大氣壓電冷等離子體的射流區(qū)或放電區(qū)進(jìn)行消毒處理，處理時(shí)間從10s20min，殺滅對(duì)象是附著在被消毒物體內(nèi)外表面的微生物。4.消毒結(jié)果檢測(cè)致病菌檢測(cè)CFU法。將消毒物體或者消毒部位浸入盛有定量滅菌后的生理鹽水容器中，劇烈振蕩10min，將表面殘余存活的微生物洗脫至生理鹽水中制備菌懸液。對(duì)菌懸液進(jìn)行適當(dāng)稀釋?zhuān)《客坎加诠腆w平板培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)數(shù)菌落數(shù)，使用的平板固體培養(yǎng)基為細(xì)菌完全培養(yǎng)基。病毒檢測(cè)試劑盒法。對(duì)經(jīng)等離子體處理后的物體進(jìn)行微生物菌落分布檢測(cè)。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于放電形式多樣、放電氣體種類(lèi)較多，且包括廉價(jià)氣體放電(如空氣放電冷等離子體)，因而成本低；產(chǎn)生的活性粒子濃度在同類(lèi)等離子體源中較高，因此消毒效率高、速度快；消毒后的粒子能夠很快能復(fù)合成中性氣體，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害。根據(jù)被消毒物體本身的材料特性，可以放置于放電區(qū)域進(jìn)行快速消毒，但物體表面可能會(huì)受到帶電粒子撞擊造成小的損傷，也可以放置于射流區(qū)域進(jìn)行無(wú)損傷消毒，但處理時(shí)間較放置于放電區(qū)長(zhǎng)。綜合以上特點(diǎn)，本發(fā)明方法可在醫(yī)療器械消毒、衛(wèi)生用具消毒等醫(yī)療和公共衛(wèi)生領(lǐng)域推廣使用。圖1為大氣壓冷等離子體放電區(qū)消毒示意圖。其中1表示工作氣體入口，2表示等離子體發(fā)生器電極，3表示產(chǎn)生的冷等離子體的放電區(qū)，4表示被消毒物體，5表示用于放置被消毒物的托架，6表示產(chǎn)生的冷等離子體射流區(qū)，7表示消毒空間。圖2為大氣壓冷等離子體放電區(qū)消毒示意圖。其中1表示工作氣體入口，2表示等離子體發(fā)生器電極，3表示產(chǎn)生的冷等離子體的放電區(qū)，4表示被消毒物體，5表示用于放置被消毒物的托架，6表示產(chǎn)生的冷等離子體射流區(qū)，7表示消毒空間。圖3為本發(fā)明方法的流程圖。其中第一步是對(duì)消毒空間進(jìn)行預(yù)處理；第二步是選擇大氣壓冷等離子體種類(lèi)并設(shè)定工作參數(shù)；第三步是使用大氣壓冷等離子體對(duì)物體消毒。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合枯草桿菌黑色變種芽孢以及大腸桿菌的消毒實(shí)驗(yàn)過(guò)程詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方法。實(shí)驗(yàn)工作按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB15981-1995)消毒與滅菌效果的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)以及中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》2002年版進(jìn)行。一、枯草桿菌黑色變種芽孢的消毒實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(1)生物安全I(xiàn)I級(jí)微生物實(shí)驗(yàn)室。(2)負(fù)壓生物安全fe(11)。(3)恒溫培養(yǎng)箱。(4)生物顯微鏡。(5)壓力蒸汽滅菌器。(6)試驗(yàn)菌株枯草桿菌黑色變種芽孢(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院菌種保藏中心)。(7)細(xì)菌培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基(TSB):由1.5%(g/ml)胰蛋白胨、0.5°/。(g/ral)大豆蛋白胨、0.5%(g/ml)氯化鈉，用蒸餾水配制而成，調(diào)節(jié)pH為7.2±0.2，滅菌后使用。營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(TSA):由1.5/。(g/ml)胰蛋白胨、0.5%(g/ml)大豆蛋白胨、0.5%(g/ml)氯化鈉和1.6%(g/ml)瓊脂，用蒸餾水配制而成，調(diào)節(jié)pH值為7.2±0.2，滅菌后使用。(8)細(xì)菌稀釋液胰蛋白胨生理鹽水溶液(TPS)。經(jīng)壓力蒸汽滅菌后使用。(9)芽孢染色液5.0%(g/ml)孔雀綠水溶液，0.5%(g/ml)沙黃水溶液。(10)恒溫水浴箱。(11)無(wú)菌刻度吸管(1.0ml、5.0ml、10.0ml)，毛細(xì)吸管。(12)數(shù)字可調(diào)移液器(240pl)及配套用一次性無(wú)菌塑料吸頭。(13)冷凍高速離心機(jī)。(14)電動(dòng)混合器。(15)電子濁度計(jì)。2.測(cè)試微生物的制備(1)取凍干菌種管，在無(wú)菌操作下打開(kāi)，以毛細(xì)吸管吸加適量營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，輕柔吹吸數(shù)次，使菌種融化分散。取含510ml營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基試管，滴入少許菌種懸液，置37'C培養(yǎng)1824h。用接種環(huán)取第1代培養(yǎng)的菌懸液，劃線(xiàn)接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上，于37°C培養(yǎng)1824h。挑取上述第2代培養(yǎng)物中典型菌落，接種于營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基，于37'C培養(yǎng)1824h，即為第3代培養(yǎng)物。(2)用5.0ml吸管吸取5.010.0ml第35代的1824h營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)物，接種于羅氏瓶中營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基表面，將其搖動(dòng)使菌液布滿(mǎn)營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基的表面，再將多余肉湯培養(yǎng)物吸出，置于37"溫箱內(nèi)，培養(yǎng)57天。(3)用接種環(huán)取菌樣少許涂于玻片上，固定后以芽孢染色法染色，并在生物顯微鏡(油鏡)下進(jìn)行鏡檢。當(dāng)芽孢形成率達(dá)95%以上，可進(jìn)行下一步處理。否則，可再在室溫下放置23天，直至達(dá)到上述芽孢形成率后再進(jìn)行以下處理。(4)對(duì)羅氏瓶培養(yǎng)物，用10.0ral吸管加10.0ml無(wú)菌蒸餾水于每一羅氏瓶屮，以L棒輕輕推刮下菌苔。吸出第一批洗下的菌懸液，再向瓶?jī)?nèi)吸加5.0ml無(wú)菌蒸餾水，重復(fù)洗菌一遍。將第一和第二批洗下的菌懸液集中于一含玻璃珠的無(wú)菌三角燒瓶中，振搖5min,打碎菌塊，使成均勻的芽孢懸液。(5)必要時(shí)，將盛裝菌懸液的三角燒瓶置45"水浴中24h，使菌自溶斷鏈，分散成單個(gè)芽孢。(6)用無(wú)菌棉花或紗布過(guò)濾芽孢懸液，清除其中的瓊脂凝塊。(7)將過(guò)濾后的芽孢懸液，置無(wú)菌離心管內(nèi)，以6000r/min速度離心10min。棄上清液，加蒸餾水吹吸使芽孢重新懸浮。再離心和重新懸浮清洗，先后共3遍。(8)將洗凈的芽孢懸浮于三角燒瓶?jī)?nèi)蒸餾水屮，并加入適量小玻璃珠。(9)將芽孢液放于80'C水浴中10min(或6CTC，30min)，以殺滅殘余的細(xì)菌繁殖體。待冷至室溫后，保存于4'C冰箱中備用。有效使用期為半年。(10)芽孢懸液在使用時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)。3.菌片的制備(1)消毒試驗(yàn)中使用的菌片，是以菌液滴加于載體上制成。本方案用載體，選擇大小為10mmX10mm的玻璃片。(2)載體經(jīng)壓力蒸汽滅菌后，用滴染法染菌。滴染法染菌時(shí)，應(yīng)將經(jīng)滅菌的載體片平鋪于無(wú)菌平皿內(nèi)，逐片滴加菌液。菌液滴加量每片為20ul?？捎靡埔浩鹘訙缇芰衔^，滴染菌液。滴染菌液后，染菌載體置專(zhuān)用37℃恒溫干燥箱內(nèi)烤干(約3040min)后再使用。(3)每片菌片的染菌量，即回收菌數(shù)，按活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)所得結(jié)果，為5X1055X106cfu/片。4.等離子體消毒(1)采用具有水冷、裸露銅電極結(jié)構(gòu)的同軸型大氣壓射頻輝光放電等離子體發(fā)生器，電源頻率為13.56MHz，發(fā)生器內(nèi)外電極間距為1.6mm，發(fā)生器出口安裝有噴嘴，噴嘴直徑為8mm。等離子體工作氣體為純氦、純氬及氦一氧混合氣體，氣體種類(lèi)及氣流量見(jiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表l，射頻電源的輸入功率維持在230W左右。(2)將菌片放置在距離等離子體發(fā)生器噴嘴出口距離為Z處處理一段時(shí)間t后取出放入無(wú)菌平皿，l菌片/次，重復(fù)三次得到三個(gè)處理后的菌片。(3)將照射后的菌片，送回微生物實(shí)驗(yàn)室。在無(wú)菌條件下，取出菌片。按活菌計(jì)數(shù)技術(shù)對(duì)每片上剩余的活菌，進(jìn)行培養(yǎng)計(jì)數(shù)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1大氣壓射頻輝光放電等離子體消毒實(shí)驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從表1所給出的初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，射頻大氣壓輝光放電等離子體對(duì)枯草桿菌黑色變種芽胞的殺滅率在短時(shí)間內(nèi)(如10分鐘內(nèi))可以達(dá)到99.9%以上，是一種高效的消毒滅菌方法。二，大腸桿菌的消毒實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果1.培養(yǎng)基制備本實(shí)驗(yàn)使用固體LB平板培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌(LB為L(zhǎng)uria—Bertani的英文簡(jiǎn)稱(chēng))，其制作原料及方法如下雙蒸餾水950mL，胰蛋白胨10g,NaCl10g，酵母提取物(bacto-yeastextract)5g，用1mol/1NaOH調(diào)節(jié)至pH7.2，定容至1升。2.菌株制備大腸桿菌在37'C恒溫條件下于固體LB平板培養(yǎng)基上過(guò)夜培養(yǎng)。3.菌片制備將過(guò)夜培養(yǎng)大腸桿菌菌液(濃度約1.5X107ml)稀釋適當(dāng)倍數(shù)(100至1000倍)，充分混勻后滴加20pl于菌物載片(10mmXIOmm)上。4.等離子體消毒(1)采用具有水冷、裸露銅電極結(jié)構(gòu)的同軸型大氣壓射頻輝光放電等離子體發(fā)生器，電源頻率為13.56MHz，發(fā)生器內(nèi)外電極間距為1.6mm,發(fā)生器出口安裝有噴嘴，噴嘴直徑為8誦。等離子體工作氣體為純氦，流量為15slpm，射頻電源的輸入功率維持在120W左右。(2)將菌片放置在距離等離子體發(fā)生器噴嘴出口距離為3咖處處理一段時(shí)間t后取出放入無(wú)菌平皿，l菌片/次，重復(fù)三次得到三個(gè)處理后的菌片。(3)輻照后將載片置于滅菌后的裝有2ml生理鹽水的離心管中，充分振蕩后取200pi涂布于LB平板，培養(yǎng)過(guò)夜，計(jì)數(shù)。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用如上所述的氦氣大氣壓射頻輝光放電等離子體射流處理大腸桿菌，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生器噴嘴出口距菌片的距離為3mm、作用時(shí)間為3分鐘和5分鐘時(shí)，每種工況下三個(gè)菌片的平均殺滅率分別為99.9%和100%。這說(shuō)明射頻大氣壓輝光放電等離子體射流對(duì)大腸桿菌在短時(shí)間內(nèi)具有很好的殺滅效果。權(quán)利要求1.大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，所述方法含有以下步驟步驟(1)對(duì)被消毒物體所處的空間進(jìn)行預(yù)消毒處理使用75％乙醇溶液擦拭要消毒的空間的內(nèi)表面，再用紫外燈照射15min～20min；步驟(2)選擇大氣壓放電冷等離子體，并設(shè)定工作條件采用平板型裸露金屬電極產(chǎn)生大氣壓輝光放電冷等離子體時(shí)，放電氣體采用氦氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣中的任何一種氣體，或者采用上述氣體經(jīng)任意混合后的混合氣體，電極間距為1mm～10mm，氣流量為1slpm～50slpm/升·每分鐘，外加電壓有效值為0.1kV～100kV，頻率為0Hz～50MHz；步驟(3)把被消毒物質(zhì)置于所述大氣壓輝光放電冷等離子體的放電區(qū)或射流區(qū)，進(jìn)行10s～20min的消毒處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，采用針狀金屬電極與金屬平板電極產(chǎn)生大氣壓電暈放電冷等離子體時(shí)，針狀金屬電極與金屬平板電極之間的間距為1mm20mm，氣流量為1slpm50slpm，外加電壓有效值為0.1kV100kV，頻率為0Hz~50MHz。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，采用平板型覆蓋有絕緣介質(zhì)層的金屬電極產(chǎn)生大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體時(shí)，兩電極間的氣體間隙為1mm10mm，氣流量為1slpm50slpm，外加電壓有效值為1kV100kV，頻率為0Hz50MHz。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，采用平板型覆蓋有電阻性材料的金屬電極產(chǎn)生大氣壓電阻性阻擋放電冷等離子體時(shí)，所述的電阻性材料的電阻值沿材料厚度方向大于106Q/cm,兩電極間的氣體間隙為1mm~50mm，氣流量為1slpm50slpm，外加電壓有效值為0.1kV-lOOkV，頻率為0Hz~50MHz。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，采用同軸型裸露金屬電極產(chǎn)生大氣壓輝光放電冷等離子體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大氣壓冷等離子體消毒方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，金屬電極材料為銅、鋁以及不銹鋼中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于大氣壓冷等離子體消毒的大氣壓電暈放電冷等離子體，其特征在于，采用針狀金屬電極陣列與金屬平板電極產(chǎn)生大氣壓電暈放電冷等離子體。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于大氣壓冷等離子體消毒的大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體，其特征在于，采用同軸型覆蓋有絕緣介質(zhì)層的金屬電極產(chǎn)生大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于大氣壓冷等離子體消毒的大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體，其特征在于，絕緣介質(zhì)材料為云母、石英以及聚酰亞胺中的任意一種。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于大氣壓冷等離子體消毒的大氣壓電阻性阻擋放電冷等離子體，其特征在于，采用同軸型覆蓋有電阻性材料的金屬電極產(chǎn)生大氣壓電阻性阻擋放電冷等離子體。全文摘要大氣壓冷等離子體消毒方法屬于等離子體應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征在于，含有以下幾個(gè)步驟對(duì)被消毒物所處的空間進(jìn)行預(yù)消毒；選用大氣壓冷等離子體的種類(lèi)及確定其工作條件；在所選用的大氣壓等離子體的放電區(qū)或者射流區(qū)放入被消毒物進(jìn)行消毒。所述大氣壓冷等離子體是大氣壓輝光放電冷等離子體、大氣壓電暈放電冷等離子體、大氣壓介質(zhì)阻擋放電冷等離子體以及大氣壓電阻性阻擋放電冷等離子體中的任何一種，本發(fā)明具有對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害、消毒效率高、放電氣體可選用的種類(lèi)多等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)A61L2/14GK101284142SQ20081011418公開(kāi)日2008年10月15日申請(qǐng)日期2008年5月30日優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日發(fā)明者包成玉,果李,李和平,森王,王立言,趙洪新,邢新會(huì)申請(qǐng)人:清華大學(xué)