CN112535744B - 一种实验耗材的辐照灭菌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实验耗材的辐照灭菌方法，包括如下步骤：S01：实验耗材进行第一次超声清洗；S02：所述实验耗材进行第二次超声清洗；S03：所述实验耗材在50℃烘箱内进行烘干；S04：所述实验耗材进行包装；S05：所述实验耗材采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为2‑8KGy。本发明针对耐辐照的聚丙烯类实验耗材采用辐照灭菌进行灭菌处理，辐照灭菌可以在常温下进行，并且辐照时间短，效率高，灭菌效果显著；本发明针对耐辐照聚丙烯材质，确保实验耗材辐照之后性能不会发生变化；本发明在辐照灭菌之前进行两次超声处理，去除实验耗材表面其他污染物，进一步确保灭菌效果。

Description

一种实验耗材的辐照灭菌方法
技术领域
本发明涉及辐照灭菌领域，具体涉及一种实验耗材的辐照灭菌方法。
背景技术
聚丙烯是目前国内外应用最为广泛，产量增长最快的合成树脂之一。与其他热塑性树脂相比，聚丙烯具有来源广、质轻价廉、无毒无味、强度高、以及热稳定性和化学稳定性好等优点而广泛用于实验耗材领域。目前的培养皿和培养瓶很大一部分采用聚丙烯制作，培养皿和培养瓶是常见的用于微生物或细胞培养的实验耗材，在其加工完成之后通常需要进行灭菌，确保下次使用过程中不会受到残留菌种的影响。
在对聚丙烯类实验耗材进行灭菌过程中，现有技术通常采用环氧乙烷消毒法以及高压灭菌法进行灭菌。环氧乙烷消毒法存在污染大气和在医疗器械上残留对人体有害的缺陷，不能进行大面积推广。专利CN209253678U公开了一种实验室培养皿高压灭菌锅，可以有效的针对实验室的培养皿进行高温杀菌；然而高压灭菌方法通常需要在高温高压环境下进行，当高温高压超过一定限度时，高温高压环境对于聚丙烯类实验耗材的性能会产生一定影响；当高温高压低于一定限度时，对耐高温菌种的灭菌效果并不明显。
针对聚丙烯类实验耗材，如何寻找合适的灭菌工艺成为亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种实验耗材的辐照灭菌方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种实验耗材的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S01：实验耗材进行第一次超声清洗；
S02：所述实验耗材进行第二次超声清洗；
S03：所述实验耗材在50℃烘箱内进行烘干；
S04：所述实验耗材进行包装；
S05：所述实验耗材采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为2-8KGy。
进一步的，所述实验耗材采用耐辐射的聚丙烯材质制成。
进一步的，所述耐辐射的聚丙烯的制备方法包括：采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，且所述光稳定剂与聚丙烯的重量比为(0.5～1.0):100。
进一步的，所述光稳定剂包括受阻胺光稳定剂和受阻酚类抗氧剂，所述受阻胺光稳定剂和受阻酚类抗氧剂的重量比为1:(1.5～3.5)。
进一步的，所述受阻胺光稳定剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯；所述受阻酚类抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
进一步的，所述步骤S01第一次超声清洗中所应用的清洗液包括以下重量份计的组分：纳米颗粒6-7份、十二烷基硫酸钠4-6份、乙二醇正丁醚5-7份、苯酚2-4份、异丙醇0.5-1份和水76-86份。
进一步的，所述纳米颗粒为多孔纳米硅。
进一步的，所述多孔纳米硅的粒径为50-70nm。
进一步的，所述第二次超声清洗中所应用的清洗液包括体积分数为75％的酒精。
进一步的，所述实验耗材包括培养瓶和培养皿。
本发明的有益效果在于：本发明针对耐辐照的聚丙烯类实验耗材采用辐照灭菌进行灭菌处理，辐照灭菌可以在常温下进行，并且辐照时间短，效率高，灭菌效果显著；本发明针对耐辐照聚丙烯材质，确保实验耗材辐照之后性能不会发生变化；本发明在辐照灭菌之前进行两次超声处理，去除实验耗材表面其他污染物，进一步确保灭菌效果；本发明中先对实验耗材进行超声处理，处理之后的实验耗材进行包装，再对包装之后的实验耗材进行辐照灭菌，包装并不会影响到辐照灭菌的效果，且能够确保烘干之后的实验耗材不再和外界接触，进一步确保了实验耗材的干净度。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的是理性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为多本发明的限定。
单纯的聚丙烯材质在辐照条件下可能会发生颜色变化，因此，本发明中实验耗材采用常规共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，制成耐辐射的聚丙烯材料。具体地，，且光稳定剂与聚丙烯的重量比为(0.5～1.0):100；光稳定剂由受阻胺光稳定剂和受阻酚类抗氧剂按照重量比1:(1.5～3.5)组成，且受阻胺光稳定剂具体为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯，受阻酚类抗氧剂具体为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
为了便于对比各个实施例灭菌效果，本发明实施例采用上述耐辐射的聚丙烯材料，并通过相同工艺制备的培养皿作为实验耗材。
实施例1
一种培养皿的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S01：培养皿进行第一次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第一次超声清洗中所应用的清洗液包括以下重量份计的组分：多孔纳米硅6kg、十二烷基硫酸钠6kg、乙二醇正丁醚5kg、苯酚4kg、异丙醇0.5kg和水78.5kg；其中，培养皿采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，光稳定剂与聚丙烯的重量比为0.5:100；光稳定剂由重量比为1:1.5的1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚组成。
S02：培养皿进行第二次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第二次超声中所应用的清洗液为体积分数为75％的酒精；
S03：培养皿在50℃烘箱内进行烘干；
S04：培养皿进行包装；
S05：培养皿采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为2KGy。
实施例2
一种培养皿的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S01：培养皿进行第一次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第一次超声清洗中所应用的清洗液包括以下重量份计的组分：多孔纳米硅7kg、十二烷基硫酸钠4kg、乙二醇正丁醚7kg、苯酚2kg、异丙醇1kg和水79kg；其中，培养皿采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，光稳定剂与聚丙烯的重量比为1:100；光稳定剂由重量比为1:3.5的1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚组成。
S02：培养皿进行第二次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第二次超声中所应用的清洗液为体积分数为75％的酒精；
S03：培养皿在50℃烘箱内进行烘干；
S04：培养皿进行包装；
S05：培养皿采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为5KGy。
实施例3
一种培养皿的辐照灭菌方法，包括如下步骤：
S01：培养皿进行第一次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第一次超声清洗中所应用的清洗液包括以下重量份计的组分：多孔纳米硅6.5kg、十二烷基硫酸钠5kg、乙二醇正丁醚6kg、苯酚3kg、异丙醇0.8kg和水78.7kg；其中，培养皿采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，光稳定剂与聚丙烯的重量比为0.8:100；光稳定剂由重量比为1:2.5的1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚组成。
S02：培养皿进行第二次超声清洗，超声功率为80W，超声频率为30kHz，超声功率密度为7.1W·cm-2，超声时间为2分钟；第二次超声中所应用的清洗液包括体积分数为75％的酒精；
S03：培养皿在50℃烘箱内进行烘干；
S04：培养皿进行包装；
S05：培养皿采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为8KGy。
对比例1
与实施例3相比，本对比例的区别仅在于：第一次超声清洗中所应用的清洗液为水。
对比例2
与实施例3相比，本对比例的区别仅在于：第一次超声清洗中所应用的清洗液包括以下重量份计的组分：十二烷基硫酸钠5kg、乙二醇正丁醚6kg、苯酚3kg、异丙醇0.8kg和水85.2kg。
对比例3
与实施例3相比，本对比例的区别仅在于：培养皿采用纯聚丙烯制备而成。
对比例4
与实施例3相比，本对比例的区别仅在于：培养皿采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，所述光稳定剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯。
对比例5
与实施例3相比，本对比例的区别仅在于：培养皿采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，所述光稳定剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
实验例一：辐照前后培养皿性能测试
测试不同实施例和对比例经辐照灭菌处理前后培养皿的颜色和硬度，其中，硬度试验按照GB 3398在PHB-i625A塑料球压痕硬度计上进行。测试结果如表1所示：
表1培养皿性能测试结果
Figure BDA0002815168620000071
结合表1中对比例3的实验数据可以看出，若培养皿仅仅由单纯的聚丙烯制备而成，经过辐照之后其颜色变为淡黄色，且硬度降低了11.54％。造成上述变化主要由两方面因素引起，一是聚合物中形成了声色的共轭基团，二是自由基或离子的陷落，从而造成聚合物的颜色和弹性模量发生变化。
结合表1中对比例4和对比例5的实验数据可以看出，若培养皿中仅增加了1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯(对比例4)，培养皿辐照之后的颜色仍然为透明色，且硬度降低了3.12％；若培养皿中仅增加了双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚(对比例5)，培养皿辐照之后的颜色也会变为淡黄色，且硬度降低了6.33％；说明双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚对于耐辐照聚丙烯材质的机械性能影响较大。
在实施例1-3的聚丙烯材质中添加了1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚，从而形成耐辐照的聚丙烯材质，该材质在辐照之后颜色不会发生变化，仍然呈现透明状态；并且实施例1-3的硬度变化均在1％以内，说明辐照对于实施例1-3中耐辐照聚丙烯材质的机械性能几乎没有影响；因此可以认为本发明中超声处理以及辐照对于耐辐照聚丙烯材质制备的培养皿的颜色和洛氏硬度影响并不大，本发明耐辐照聚丙烯可以用于辐照灭菌。
实验例二：灭菌效果测试
本实施例中培养皿选用培养菌落之后的培养皿，对使用过的培养皿进行清洗灭菌包装之后，便于下次的循环重复利用。当实施例1-实施例3以及对比例1-对比例3中培养皿使用完毕之后，将其分别按照对应实施例的辐照灭菌方法进行处理，处理之后的6个培养皿中盛装同种类且相同体积的牛肉膏琼脂培养基，并放置在37℃恒温箱中，放置2天之后测量菌落数量。测量结果如表2所示。
测试结果如表2所示：
表2培养皿灭菌测试结果
Figure BDA0002815168620000081
Figure BDA0002815168620000091
培养皿在辐照灭菌之后若表面残留菌种，则在培养基中可以培养出菌落。结合表2中实施例1-3以及对比例3可以看出：采用本发明中特定配方的两次超声清洗以及辐照之后的培养皿灭菌效果明显，无法培养出菌落。对比例1中第一次超声清洗所采用的的清洗液为水，即使经过了第二次超声清洗以及辐照灭菌，其灭菌效果并不彻底，说明本发明中第一次超声清洗液对于灭菌效果起到了积极效果。对比例2中第一次超声清洗所采用的的清洗液中不包含多孔纳米颗粒，即使经过了第二次超声清洗以及辐照灭菌，其灭菌效果并不彻底，说明本发明中第一次超声清洗液中多孔纳米颗粒对于灭菌效果起到了积极效果，原因在于含有多孔纳米颗粒的清洗液可以有效清除及吸附培养皿表面杂质，提高灭菌效果。本发明中辐照灭菌方法可以适用于实验耗材初次生产之后的包装灭菌环节，也可以适用于实验耗材经过实验使用之后的灭菌处理环节，以便于下次继续循环使用。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实验耗材的辐照灭菌方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01：实验耗材进行第一次超声清洗；
S02：所述实验耗材进行第二次超声清洗；
S03：所述实验耗材在50℃烘箱内进行烘干；
S04：所述实验耗材进行包装；
S05：所述实验耗材采用60钴γ射线进行辐照处理并输出，辐照剂量为2-8KGy；
所述实验耗材采用耐辐射的聚丙烯材质制成；
所述耐辐射的聚丙烯的制备方法包括：采用共混法将光稳定剂加入至聚丙烯中，且所述光稳定剂与聚丙烯的重量比为(0.5～1.0):100；
所述光稳定剂包括受阻胺光稳定剂和受阻酚类抗氧剂，所述受阻胺光稳定剂和受阻酚类抗氧剂的重量比为1:(1.5～3.5)；
所述受阻胺光稳定剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯；所述受阻酚类抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚；
所述步骤S01第一次超声清洗中所应用的清洗液由以下重量份计的组分制成：纳米颗粒6-7份、十二烷基硫酸钠4-6份、乙二醇正丁醚5-7份、苯酚2-4份、异丙醇0.5-1份和水76-86份。
2.根据权利要求1所述的实验耗材的辐照灭菌方法，其特征在于，所述纳米颗粒为多孔纳米硅。
3.根据权利要求2所述的实验耗材的辐照灭菌方法，其特征在于，所述多孔纳米硅的粒径为50-70nm。
4.根据权利要求1所述的实验耗材的辐照灭菌方法，其特征在于，所述第二次超声清洗中所应用的清洗液包括体积分数为75％的酒精。
5.根据权利要求1所述的实验耗材的辐照灭菌方法，其特征在于，所述实验耗材包括培养瓶和培养皿。
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