本质上来说生物指示物和化学指示物类似,两者都起到“信号灯”的作用,表面其放置的位置是否被成功灭菌(芽孢被杀死,化学指示卡变色)。根据生物指示物标准ISO 11138系列,在蒸汽灭菌中选取了Geobacillus stearothermophilus 嗜热脂肪杆菌芽孢作为监测用生物指示物。而微生物界种类繁多,有真菌,细菌,病毒等多种微生物可选。那么选取某特定微生物作为生物指示物的依据有哪些呢?
生物指示物在一个灭菌过程中不能太过简单就被杀灭。其被灭菌的难度必须是最高的,或者起码高于危险的致病性微生物。如何界定一个微生物在特定灭菌过程中的抗力高低?这里D值的概念就凸显了出来。在实验室中我们发现微生物在被灭杀时,每隔一个固定的时间段其数目就会被降低为之前的十分之一。这个固定的时长就是D值,它代表了一个微生物被杀灭的难度系数。
出于对操作人员的保护,生物指示物中的微生物必须是对人体而言没有危害的。所以在供应室的工作中我们不必要担心接触到生物指示物而带来的风险。其实把一百万个生物指示物微生物吃下去也没有任何问题——当然味道可能会差一点。
这一点需要从两方面理解。第一,菌种数目需要保持稳定。在储存或运输过程中微生物处在一个干燥,没有食物且温度不适合的条件下,菌种有可能会随着储存而数量不断降低。ISO 11138-1中提出菌种数目的可接受范围为-50%~+300%。也就是说最少不能低于标定数目的一半。当然也不能太多,最多不可以超过标定数目的3倍。第二,菌种对特定灭菌条件的抵抗力必须保持稳定——即D值必须保持稳定。如果储存2年后此微生物变得极容易被灭杀,这显然不符合监测目的。
“在灭菌条件下难以被杀死,对人体无害,储存时数目与抗力都可以保持稳定。”以这三点作为要求,人类在自然界中发现只有“芽孢”这一特殊状态的微生物能够同时满足。值得一提的是,芽孢是由细菌转化而来,并且可以互相转化。具体细菌与芽孢的区别我们会在之后推送谈及。
当然,自然界中也是有着很多不同种类的芽孢,它们之间差别也很可能很大,尤其是在不同的灭菌条件下抗力不同。经过大量的实验证明,ISO 11138中公认嗜热脂肪芽孢杆菌为湿热灭菌中抗力最高的芽孢。标准中也同样给出了不同灭菌过程中所应该选取的微生物。
从表格中可以看到,蒸汽、低温甲醛和过氧化氢灭菌建议的菌种都为嗜热脂肪芽孢杆菌(当然对过氧化氢其实还存在很多争议),对环氧乙烷和干热建议为枯草芽孢杆菌。但是各自的自含式生物指示物是不可以共用的。甲醛的生物指示物菌管中培养液成分更复杂,过氧化氢还要注意芽孢的载体(尤其不可以使用纤维素材料)。不过在培养的过程中倒是可以放在同样的培养器或温箱中,因为同种芽孢最适宜的培养温度都是一样的。