Способ стерилизации материала в плазме

 

Изобретение позволяет упростить контроль за процессом стерилизации материала кислородной плазмой низкого давления, полученной ионизацией электрическим полем воздуха или смеси кислорода с инертными газами. Контроль осуществляют по одному параметру - температуре газа в камере, измеренной, например, термопарой, спай которой расположен в объеме ионизированного газа. Стерилизация материала происходит при температуре газа равной или большей 220°С независимо от содержания кислорода в смеси газов, электрической мощности в плазме и давления в камере. 1 табл.

Изобретение относится к способам дезинфекции и стерилизации материалов и может быть использовано в медицине и в фармацевтической и микробиологической промышленности.

Известен способ стерилизации материалов облучением их СВЧ электромагнитной энергией. Недостаточная эффективность по отношению к материалам с полостями и к термочувствительным материалам из-за необходимости использования высокой мощности излучения ограничивают применение этого способа.

В другом аналоге предложенного способа стерилизацию материала осуществляют выдержкой его в камере с горячим паром повышенного давления. Этот способ неприменим для термочувствительных материалов.

Ближайший по технической сущности аналог изобретения предусматривает размещение стерилизуемого материала в рабочей камере, заполненной смесью кислорода с инертными газами при пониженном давлении и последующую ионизацию газа в камере электрическим напряжением 5-15 В/см частотой 10-100 кГц или 12-27 МГц.

Стерилизация материала кислородной плазмой происходит не при любых режимах ее получения, а при превышении одним из двух параметров давления газа в камере и электрической мощности в плазме определенного критического значения, зависящего от значения второго параметра. Наличие этой зависимости вынуждает либо проводить стерилизацию при значительном превышении одним из параметров критического значения, либо строго контролировать оба параметра и один из них изменять в соответствии с изменениями другого параметра, удерживая его в области изменяющегося критического значения. В первом случае неоправданно увеличиваются расходы электроэнергии и температура обрабатываемого материала, а во втором заметно усложняется реализация способа.

Цель изобретения упрощение контроля стерилизации при проведении ее в режимах, близких к критическим.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе стерилизации материала в плазме, включающем размещение материала внутри рабочей камеры, заполненной смесью газов пониженного давления, содержащей кислород, и ионизацию газа в камере электрическим полем, согласно изобретению, в процессе стерилизации температуру газа поддерживают равной или большей 220^оС.

Авторы изобретения обнаружили, что стерилизация материала происходит при температуре в наиболее горячей точке объема ионизированного газа 220^оС и выше независимо от содержания кислорода в смеси газов, электрической мощности в плазме, а также независимо от давления в камере. Поэтому процесс стерилизации можно контролировать этим одним параметром, поддерживая постоянное его значение изменениями давления в камере или мощности в плазме, что проще, чем контролировать и регулировать взаимосвязь двух параметров в известном способе.

Реализация способа была осуществлена на установке с кварцевой камерой диаметром 80 мм и длиной 300 мм. Возбуждение разряда осуществлялось с помощью 2^х внешних электродов, расположенных вдоль образующей камеры (на частоте 13,56 МГц). При повышении температуры спая термопары выше требуемой снижали ее уменьшением давления в камере и (или) мощности в плазме, а для дополнительного нагрева один из этих параметров (или оба) увеличивали. Точность поддержания температуры составляла ±3^оС.

Обрабатываемые образцы (предметы, изготовленные из углепластика, титана, стали, фторопласта) размещались в горизонтальной кассете из нержавеющей стали. Спай термопары (хромель-алюмель) располагался в центре камеры. Стерилизованные и контрольные образцы промывались дистиллированной водой, смывы засеивали на мясо-пептонный бульон. Учет роста культуры проводился в течение 7 суток. Результаты испытаний приведены в таблице, где О₂, Ar и N₂ соответственно концентрации кислорода, аргона и азота в смеси газов, Р усредненное давление газа в камере, W усредненная электрическая мощность в плазме, Т температура спая термопары при обработке образцов, t время обработки. Знак "+" обозначает рост культуры в бульоне, знак "-" отсутствие роста культуры.

Температура поверхности образцов при стерилизации во всех случаях не превышала 120^оС.

Формула изобретения

СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ МАТЕРИАЛА В ПЛАЗМЕ, включающий размещение материала внутри рабочей камеры, заполненной смесью газов пониженного давления, содержащей кислород, и ионизацию газа в камере электрическим полем, отличающийся тем, что в процессе стерилизации температуру газа поддерживают равной или большей 220^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2