高压蒸汽灭菌是利用高压和高热释放的潜热进行灭菌。原理是在密闭的容器中，水的沸点因为蒸汽压力增大而升高，以此提高蒸汽的温度，用来进行有效灭菌。蒸汽与温度及灭菌时间的关系见表1.

表1 蒸汽压力与温度的关系

由于微生物细胞蛋白质在湿热情况下更容易凝固(见表2),因此在相同的温度下，湿热的杀菌比干热杀菌效果好。同时湿热的穿透力强。

表2 蛋白质含水量与凝固温度之间的关系

高压蒸汽灭菌器在使用时，一定将灭菌器中的冷空气排除干净。因为空气的膨胀压力大于水蒸气的膨胀压力，当水蒸气中含有空气时，压力表上所示的压力不是水蒸气的实际压力，而是水蒸气压力和空气压力的和。因为在相同的压力下，含空气的蒸汽的温度低于饱和蒸汽的温度(见表3),所以当灭菌器加热达到需要的灭菌压力时，如果含有空气，灭菌器内达不到所需的灭菌温度，就达不到应有的灭菌效果。

表3 高压蒸汽灭菌器中空气排除程度与灭菌器内温度的关系

高压蒸汽灭菌器有下排式压力蒸汽灭菌和真空压力蒸汽灭菌器两大类。下排式压力蒸汽灭菌器又包括手提式和卧式两种。

（1)下排式压力蒸汽火菌器，下部有双排气孔，灭菌时冷热空气密度不同，容器上部的热蒸汽压迫使冷空气自底部排气孔排出。当压力达103 kPa ~ 137 kPa时，温度可达121.3℃-126.2℃， 15 min ~30 min可达到灭菌目的 。灭菌所需的温度、压力和时间根据灭菌器类型、物品性质、包装大小进行调整。

(2)预真空压力蒸汽灭菌器，配有空气抽真空泵，在通入蒸汽前先将内部抽成真空，形成负压，使蒸汽容易穿透。在压力206 kP, 温度达132 ℃， 4 min -5 min即可灭菌。

1.手提式高压蒸汽灭菌器

手提式高压蒸汽灭菌器由分两层的金属圆简组成，夹层内盛水，锅盖可以用元宝螺丝拧紧，锅盖外面有压力表。当夹层中的水被加热后，产生蒸汽，压力升高，温度也随之升高。此灭菌器体积小，携带方便。

使用方法：在锅内加入适量的水，以便缩短加热时间，水不可过少，以免烧干引起爆炸；将灭菌的物品放入灭菌器内，物品不要靠桶壁，防止冷凝水湿了灭菌物品，盖好锅盖，注意要盖正并拧紧螺丝，勿漏气，然后打开排气阀；加热沸腾后，排气维持10 min - 15 min,锅内的冷空气排尽，关闭排气阀，使压力升至103 kPa,温度达到121.3 ℃，控制热源，维持30 min;停止加热，压力表降至“0",温度降至100 ℃以下后，打开排气阀，慢慢开盖，以免大量冷空气进入，蒸汽凝成水滴，使物品变潮湿，并且玻璃类易炸裂。

注意事项：切勿在压力还在“O"点以上，温度也在100℃以上时打开排气阀，以免引起培养基剧烈沸腾冲出管口或瓶口，污染培养基；灭菌完成后，将锅内的水倒掉，保持干燥，盖好锅盖。

2.卧式高压蒸汽灭菌器

工作原理同手提式灭菌器，它的特点是容积大，可灭大量的物品；对操作人员要求高，要经过专业培训。

使用方法：

关闭排水阀，调整总阀至“全排”，打开进水阀，待水距水表顶端5mm~10mm处，关闭进水阀，并将总水阀调至“关闭”。

装入的物品不宜过满，辅料不能靠近锅门，防止冷凝水滴在敷料上。当夹层压力表达到灭菌需要的压力时，就可以将套层中的蒸汽导入消毒室进行灭菌。

先将冷凝水泄出器前面的冷凝阀放开少许，然后将蒸汽控制阀调至“消毒”，当柜室内的压力达到103 kPa ~ 137 kPa,温度达到121.3 ℃~126.2 ℃时，通过转动压力调节阀，保持压力和温度恒定，维持30 min.消毒完毕后，进行排气。

根据消毒物品确定消毒室内的空气是自然冷却，还是采取“慢排”或“快排”。

对于器械、器皿等不会因压力骤降而破坏并且需要干燥的物品，将蒸汽控制总阀移至“快排”，压力为“0"后，开启门4 cm~5 cm, 10 min ~15 min后再取出物品。

对于培养基等液体物品，消毒后，应将控制总阀调至“慢排”，等压力为“0",热空气排完后，方可开门，取出物品。灭菌完成后，关闭电源，总阀调至“全排”，排尽套层中的蒸汽，开锅门少许，保持消毒室干燥。

3.全自动高压蒸汽灭菌器

全自动高压蒸汽灭菌器可根据使用目的，远择相应的灭菌程序，有灭菌、灭菌-保温、溶解-保温、器具灭菌4种过程，每个过程有3个设定值，不同的程序，程序的设定值也可根据情况变更。灭菌器可自动完成灭菌过程程，灭菌完成，可取出灭菌物品，操作更加方便。

使用方法：

接通电源，拉开控制杆门锁，打开顶盖；注入加热用水(蒸馏水最好),至与支架圈平行；放入灭菌物品，避免火菌器内的孔和温度传感器堵塞。

注意事项：

对于培养基等液体的灭菌，按照容器规定量以下装入培养基，防止溢出。对于较多数量的培养基灭菌，因培养基整体达到灭菌温度具有一定的滞后时间，灭菌设定时间要根据说明书延长，使用塑料容器时，因热传导较差灭菌设定时间要延长；关闭灭菌器盖子，在控制板上选择所需的灭菌程序，设定灭菌的温度、时间，然后按下“开始”键。灭菌完毕后，灭菌器内的温度降至设定的温度，控制杆锁自动打开，再打开灭菌器的顶盖；切断电源；排放加热用水。

注意：

防止多次使用加热用水，腐蚀灭菌器箱壁和管道堵塞。灭菌器的箱体用水或中性洗涤剂浸透软布，拧干后，擦去脏物。盖子衬垫要用浸透水的软布经常擦拭，防止有脏物或粘附灰尘引起漏气。

(1)灭菌包不宜过大过紧(体积小于50 cm x30 cm x30 cm),灭菌器内物品的放置总量不应超过灭菌器柜室容积的85%.各包之间要有空隙，使蒸汽流通、容易渗入包裹中央，排气时蒸汽迅速排出，保持物品干燥。

(2)盛装物品的贮槽或盒应有通气孔，若无孔，应将容器盖打开，灭完菌后，要关闭通气孔，保持无菌状态。

(3)布类物品放在金属、搪瓷类物品之上，避免蒸汽遇冷凝成水珠，使包布受潮，使蒸汽无法进入包裹中心部位，影响灭菌效果。

(4)注意安全操作，每次灭菌前，应检查火菌器是否处于良好的工作状态，随时观察，压力及温度情况。

(5)灭菌完毕后减压不要过猛，压力表回归“0"位后才可打开盖或门。

(6)定期检查灭菌效果。经高压灭菌的物品最好在1周内使用。

一、化学指示剂法

原理：

化学指示剂在一定温度与作用时间下，会受热变色或变形，根据这一特点来判断是否达到需要的灭菌参数。

一般实验室常用的是3M压力灭菌指示胶带，这种指示胶带是利用灭菌前后胶带颜色变化来判断灭菌效果。

它是由热敏化学物质与显色剂及漆辅料制成油墨，并将油墨以条纹状印制在特制的一面胶纸带制成。指示胶带可以直接粘贴于包裹外，长度不低于5cm，并轻压胶带以增加粘性和封包效果；在121℃持续20min或130℃持续4min后，胶带上印有的斜行的白色指示线条会完全变黑，成为黑色线条；如变色不均匀或不彻底，可认为该包裹不符合灭菌条件。

二、留点温度计法

原理：

留点温度计法是利用水银温度计不回流的特性，其原理跟传统体温计相似，可以指示灭菌器在灭菌过程中达到的最高温度。

验证时把水银温度计放在盛水的大三角瓶里，灭菌时把三角瓶放在灭菌器的上部和下部，灭菌结束后看水银温度计的温度和要求温度是否一致。此法只能验证温度，不能指示灭菌时间是否达到要求，因此是灭菌器验证的最低标准。

三、自制测温管法

原理：

利用一些化学药品受热熔化后再冷却，晶体的外形不同的特性，把化学药品密封在小玻璃管内，灭菌时放在灭菌器里，灭菌完后观察晶体的形状，就可以判断温度是否达标。

常用的试剂是苯甲酸，苯甲酸的熔点为121-123℃，跟我们要求的灭菌器的灭菌温度基本吻合，因此灭菌时把固体苯甲酸密封在小玻璃管内放进灭菌器，灭菌结束就可以观察苯甲酸的状态来验证灭菌器是否达到了要求温度。这种方法的局限跟留点温度计法相同，也只能指示灭菌时的温度，对灭菌时间是否达到要求无法判断。

四、生物指示剂法

原理：

利用非致病性的嗜热脂肪杆菌的芽孢作为指示菌，来测定热力灭菌的效果。嗜热脂肪杆菌的芽孢对热的抗性较强，其耐热能力与病原微生物肉毒梭菌芽孢相似，以此为指示菌，验证灭菌器能否达到灭菌要求。

生物指示剂分为三种：芽孢悬液、芽胞菌片、菌片和培养基混合指示管。一般放在灭菌容器的5个点：下层的前、中、后和上层、中层的中央点。灭菌后取指示剂接种到溴甲酚紫-葡萄糖蛋白胨水中，55-60℃培养2-7天，若培养基澄清、颜色没有变化即说明芽孢被杀死，灭菌器灭菌效果良好；如果培养基黄色浑浊，说明芽孢未被杀灭，灭菌器灭菌效果不合格。芽孢悬液和芽孢菌片的验证方法均是如此。

目前实验室还常用商品化的生物指示管，其原理与芽孢悬液和芽胞菌片相同，指示管中有嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢和培养液玻璃小管，将指示管放在灭菌容器内的各个点上，高压灭菌后，将管中盛培养液的玻璃管挤碎，培养液从内部的小管中被放出，放入56℃培养箱中培养，同时做阳性对照。若是灭菌器灭菌效果不合格，指示管内的芽孢复活后生长会改变肉汤的颜色是肉汤变为黄色；若是灭菌器灭菌效果良好则管内芽孢被灭活不再生长，肉汤仍旧是原来的紫色。

对于灭菌器的效果验证，目前并没有相关标准严格的要求验证的频次，但是实验室应当自行制定验证频次规定，并严格按照要求进行。从操作性和验证结论两个方面出发，小编推荐使用指示胶带和生物指示管，因为这两种方法操作简单，可以对灭菌效果进行全面的验证。