什么是空气介质过滤除菌机理
空气过滤
使用的过滤介质其孔隙小于细菌或孢子，空气通过时，微生物被阻留在介质一侧。有的过滤介质的孔经间隙大于微生物，为了达到所需的除菌效果，介质必须有一定的厚度，发挥对空气中细菌或孢子的拦截作用。
过滤介质除菌原理:
1.惯性冲击滞留作用
2.拦截滞留作用
3.布朗扩散作用
4.重力沉降作用
5.静电吸附作用.
惯性冲击滞留作用:
带有物体颗粒的空气通过滤层时,仅能从纤维的间隙通过,由于纤维纵横交错,迫使空气要不断的改变运动方向和运动速度才能穿过过滤层,空气中的微粒在运动与气流具有一致的方向,当达到某速度时,微粒具有一定的惯性力.当气流速度下降到微粒的惯性力不足以使其脱离主导气流而直接撞向纤维而被滞留在纤维周围.
拦截滞留作用:
微生物微粒直径很细,质量很轻,它随低速气流慢慢靠近纤维时,微粒所在的主导气流流速受纤维所阻而改变方向绕过纤维前进.并在纤维周边形成一层边界滞留区.
灭菌:
用物理或化学方法杀死或除去物料或设备中一切有生命的物质的过程.
灭菌方法:
化学药剂灭菌,射线灭菌,干热灭菌,湿热灭菌,过滤除菌.培养基的灭菌方法:分批灭菌,连续灭菌.
常用的灭菌方法有哪些，各有哪些优缺点
（1）加热灭菌法利用高温来杀死微生物（超过最高生长温度）的方法。加热灭菌的原理：当高温作用于微生物时，首先引起细胞内生理生化反应速率加快，机体内对温度敏感的物质如蛋白质、核酸等，随着温度的增高而遭受不可逆的破坏，尽而导致细胞内原生质体的变化、酶结构的破坏，从而使细胞失去了生活机能上的协调，停止了生长发育。随着高温的继续作用，细胞内原生质便发生凝固，酶结构完全破坏，活动消失，生化反应停止，渗透交换等新陈代谢活动消失，细胞死亡。加热灭菌可分干热灭菌和湿热灭菌两大类。 1）干热灭菌 利用灼烧或干热空气灭菌而没有饱和水蒸气参加的灭菌法称为干热灭菌法。由于干热灭菌使用方便，方法简单，故在生产上广泛应用。如火焰灭菌法：直接利用火焰把微生物烧死，故又称焚烧灭菌法。采用此法灭菌既彻底又迅速，但只适用于金属制的接种工具、试管口及污染物品等的处理。热空气灭菌法：即在电热恒温干燥箱中利用干热空气来灭菌。 2）湿热灭菌 即利用蒸汽进行灭菌的方法。湿热灭菌又分为高压、常压、间歇灭菌和巴氏灭菌4种。 ①高压蒸汽灭菌 由于高压蒸汽具有较强的穿透力和较常压高的温度，能大大缩短灭菌时间，提高工作效率，加之蛋白质在湿热条件下容易变性，在热蒸汽条件下，细菌的芽孢在120℃，经20～30分钟可全部被杀死。如灭菌材料体积较大，不易被穿透时，可将压力增加到0.152兆帕，延长至1～2小时。在高压蒸汽灭菌中，灭菌温度随蒸汽压力的增加而升高（图2-6）。 图2-6 高压蒸汽灭菌锅在使用高压灭菌锅时，要完全排出锅内的空气而以饱和蒸汽代之。如果空气不排除干净，则锅内温度将低于同样压力下由纯饱和蒸汽产生的温度，影响灭菌效果。 此法适用于各种耐热物品的灭菌，如一般培养基、生理盐水等各种溶液、玻璃器皿、工作服等。所采用的蒸汽压力与时间，应根据待灭菌物品的性质、体积与容器类型等决定。 ②常压蒸汽灭菌 这是采用自然压力、100℃蒸汽进行灭菌的方法。它设备简单、成本低，当前使用最广泛。只要砌一个炉灶，买1～2只大锅，上面用砖和水泥砌成，也可用大铁桶、木桶等，体积大小可自行决定，但不宜过大，以装800～1500瓶为好。设计常压灶时应注意的问题：大小根据生产规模来定，灶顶部最好制成拱圆形，这样冷凝水可沿灶的内壁下流而不会打湿棉塞；灶仓内要有层架结构，以便分层装入灭菌物；灶上应安装温度计，可随时观察灶内温度的变化；因灭菌时间长，锅内水不够蒸发，故容量大的灶要安装加水装置；灶仓的密闭程度要尽可能高，这样既提高灭菌效果，又节省燃料。菇农在生产中还常用一种小型蒸汽发生装置，引出蒸汽后直接通到下边用木条堑起、四周用多层塑料布密封的菌袋堆中进行常压灭菌。这种方法不用建灶，简便省工（图2-7）。常压灭菌一般水烧开后保持8～10小时，闷一夜即可。 图2-7 简易常压灭菌法③常压间歇蒸汽灭菌法 这是利用常压蒸汽反复几次灭菌的方法。具体做法是将待灭菌物品放在锅内，100℃处理1小时左右，杀死微生物的营养细胞，让其冷却至30℃左右，此时芽胞会萌发，再以同样方法加热处理，反复3次，可达到灭菌目的。该方法可用于不耐高温的药品、营养物、特殊培养基的灭菌。 ④低温巴氏灭菌法 即在60～70℃下，经一定时间，杀死有害微生物的方法。适应于不耐高温的物品消毒。有些培养基，在高温下遭到破坏，用此法既可杀死致病微生物的营养体，又能使培养基的成分不致受到严重破坏。食用菌生产中培养料堆积发酵工艺，就是利用这个原理杀死其中的病虫、杂菌。 （2）过滤除菌法又分液体过滤和空气过滤两种，就是采用机械的方法，设计一种滤孔比细菌还小的筛子，做成各种过滤器，通过机械过滤，只让液体培养基或空气从筛孔流出，各种微生物菌体则留在筛子上，从而达到除菌的目的。这种方法适用于对热不稳定的体积小的液体培养基（如动物血清、蛋白质、酶、维生素等）及气体的灭菌。超净工作台的工作原理就是将带菌空气通过过滤灭菌形成无菌空气，从风洞中吹出，来造成工作台范围的无菌状态。过滤灭菌的最大优点是不破坏培养基中各种物质的化学成分。常用的过滤器有用硅藻土制的、石棉制的、陶瓷土制的，也有用火棉胶、硝化纤维素滤膜制成的。 （3）辐射灭菌法利用辐射产生的能量进行杀菌的方法称辐射灭菌。辐射可分电离辐射和非电离辐射两种，α-射线、β-射线、γ-射线、X-射线、中子和质子、微波等属电离辐射，紫外线、臭氧、日光为非电离辐射。 1）紫外线灭菌 紫外线杀菌的原理是利用紫外线的辐射作用。用灯管直接照射细菌使其发生光化学反应，将细菌细胞质诱导形成胸腺嘧啶双聚体，从而抑制DNA的复制而发生变性、致死。另一方面，空气在紫外线照射下产生的臭氧（O3），也具有一定的杀菌作用。紫外线的有效作用距离为1.2～2.0米。紫外灯一般悬吊在接种室或培养室的上方，个数依房间大小而定，容1～2个人操作的接种室，安装一个30瓦的紫外灯就可以了。在每次接种前，应将所需的器具一起放入接种室（箱）内，然后打开紫外灯照射。如果接种室体积较大，开灯照射2小时才能达到灭菌效果；如果较小，只需开灯半小时左右既可达到灭菌效果。由于紫外线穿透力弱，即使是普通玻璃也不能滤过，因此，只适于空气或物体表面的灭菌。紫外线对人体皮肤，尤其是眼睛有杀伤作用，应避免直视，工作时应将紫外灯关闭。紫外线消毒时工作场所如果处在稍暗无光的情况下，能提高杀菌效果。细菌接受致死量紫外线照射后，随即给予可见光照射，部分细菌有复活的可能。干细胞比湿细胞对紫外线的抗性强，孢子比其营养细胞对紫外线更具抗性。 2）微波灭菌 由于微生物的细胞中都含有70%～90%的水分，水分子在微波电场中被极化，并随着电场方向的改变而转动，在转动过程中分子之间高速度摩擦产生热能，这种热能不同于外部加热，可在短时间里使细胞爆破而物体本身的温度却只有极微增加，从而达到灭菌效果。用YM7601型微波炉只需60秒钟就能杀死食品中192万个大肠杆菌。 3）臭氧发生器消毒 臭氧（O3）具有强烈的氧化作用，能破坏微生物的细胞膜与核酸。O3也是一种暂态物质，常温下能自然分解，还原成氧。其灭菌原理实际上和紫外线消毒极相似。
实验室常用的灭菌方法有干热灭菌.高压蒸汽灭菌.紫外线灭菌.过滤除菌四种？各有那些优缺点
1.高压蒸汽灭菌
为湿热灭菌方法的一种。是微生物培养中最重要的灭菌方法。这种灭菌方法是基于水在煮沸时所形成的蒸汽不能扩散到外面去，而聚集在密封的容器中，在密闭的情况下，随着水的煮沸，蒸汽压力升高，温度也相应增高。压力和温度之间的关系见表9－1。
高压蒸汽是最有效的灭菌法，能迅速地达到完全彻底灭菌。一般在15磅/英寸2压力下（121.6℃），15～30分钟，所有微生物包括芽孢在内都可杀死。它适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌。
进行高压蒸汽灭菌的容器是高压蒸汽灭菌锅。高压蒸汽灭菌锅是一个能耐压又可以密闭的金属锅，有立式与卧式两种。
可以用电热、煤气、蒸汽等。锅上装有压力表，有的还装有温度计，能及时了解锅内压力及温度。锅上还设有排气口，其作用是在密闭之前，利用蒸汽将锅内的冷空气排净，另外还装有安全活门，如果压力超过一定限度，活门即可自动打开，放出过多的蒸汽。
2.干热灭菌
微生物培养中常用的干热灭菌是指热空气灭菌。一般在电烘箱中进行。干热灭菌所需温度较湿热灭菌高，时间也较湿热灭菌长。这是因为蛋白质在干燥无水的情况下不容易凝固。一般须在160℃左右保持恒温3～4小时，方能达到灭菌的目的。
干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，凡带有橡胶的物品和培养基，都不能进行干热灭菌。
3.间歇灭菌
各种微生物的营养体在100℃温度下半小时即可被杀死。而其芽孢和孢子在这种条件下却不会失去生活力。间歇灭菌就是根据这一原理进行的。
间歇灭菌的方法是用100℃、30分钟杀死培养基内杂菌的营养体，然后将这种含有芽孢和孢子的培养基在温箱内或室温下放置24小时，使芽孢和孢子萌发成为营养体。这时再以100℃处理半小时，再放置24小时。如此连续灭菌3次，即可达到完全灭菌的目的。
间歇灭菌通常在流动蒸汽的灭菌锅中进行，也可用普通铝锅代替。这种灭菌方法多用于明胶、牛乳等物质的灭菌，这类物质在100℃以上的温度下处理较长时间，会被破坏，而用间歇灭菌法就既起到了杀菌作用，又使被处理的物质免遭破坏。
4.紫外线灭菌
紫外线杀菌力最强的是波长2650～2660Å的部分。无菌室缓冲间和接种箱常用紫外线灯作空气灭菌。无菌室和缓冲间的照射时间为20～50分钟（视房间大小而定），接种箱照射10～15分钟即可。
为了加强紫外线灭菌的效果，在照射前，可在无菌室、缓冲间或接种箱内喷洒5%石炭酸，以使空气中附着有微生物的尘埃降落，同时也可以杀死一部分微生物。无菌室的工作台的台面和椅子，可用2～3%的来苏儿擦洗。然后再照射紫外线。由于紫外线对人体有伤害作用，所以人不要直视正在照射的紫外线灯，也不要在照射情况下进行工作。
灭菌后，为了检验紫外线的灭菌效果，可以在无菌室、缓冲间或接种箱内放一套盛有培养基的培养皿，将皿盖打开5～10分钟，盖好后，放入温箱中培养。如果只有一、二个菌落，可认为灭菌效果良好。如杂菌丛生。则需延长照射时间或同时加强其它灭菌措施。
空气介质除菌几种作用机理的相互关系是怎么样的？哪一种机理起主要作用
空气过滤 使用的过滤介质其孔隙小于细菌或孢子,空气通过时,微生物被阻留在介质一侧.有的过滤介质的孔经间隙大于微生物,为了达到所需的除菌效果,介质必须有一定的厚度,发挥对空气中细菌或孢子的拦截作用.
过滤介质除菌原理:1.惯性冲击滞留作用2.拦截滞留作用3.布朗扩散作用4.重力沉降作用5.静电吸附作用.
惯性冲击滞留作用:
过滤液体的滤芯可以用ptfe过滤膜吗？
那种滤膜都可以应用，不限，但是要用亲水系的； 1. 尼龙膜(Nylon) 特点： 耐温性能良好，可耐121℃饱和蒸汽热压消毒30min，最高工作温度60℃，化学稳定良好，能耐受稀酸、稀碱、醇类、酯类、油类、碳氢化合物、卤代烃及有机氧化物等多种有机和无机化合物。用途：电子、微电子、半导体工业水过滤、组织培养基过滤。 药液过滤、饮料过滤、高纯化学制品过滤。 水溶液和有机流动相的过滤的过滤。 2.聚偏氟乙烯膜（PVDF）特点：膜机械强度高、抗张强度高，具有良好的耐热性和化学稳定性，蛋白吸附率低；具有较强的负静电性及疏水性；具有疏水和亲水两种形式。但不能耐受丙酮，DMSO，THF，DMF，二氯甲烷，氯仿等。用途：疏水性聚偏氟乙烯膜主要应用于气体及蒸汽过滤、高温液体的过滤; 亲水性聚偏氟乙烯膜主要应用于组织培养基、添加剂等除菌过滤溶剂和化学原料的净化过滤，试剂的无菌处理，高温液体的过滤等。 3.混合纤维素酯特点：孔径比较均匀，孔隙率高，无介质脱落，质地薄，阻力小，滤速快，吸附极小，使用价格成本低，但不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。用途：医药工业需热压灭菌的水针剂，大输液滤除微粒。对热敏性药物(胰岛素ATP、辅酶A等生化制剂)的除菌，用0.45微米的滤膜(或0.2) 溶液中微粒及油类不溶物的分析测定，及水质污染指数测定。应用于体细胞杂交和线粒互补预测杂种优势研究等科研部门。 4.聚丙烯特点： 无任何粘接剂，化学性能稳定，柔韧，不易破损，耐高温，能经受高压灭菌。无毒无味，耐酸碱。用途： 适用于制作各种粗、精滤器，折叠式滤芯。适用于饮料、医药等行业的板框压滤机滤膜。适用于反渗透膜，超滤膜的支撑及预处理。聚丙烯膜无毒性，可在医药、化工、食品、饮料等领域广泛应用；具疏水性，对气体过滤尤佳。 5.聚醚砜(PES) 特点：醚砜材质的微孔滤膜，属于亲水性滤膜，具有高流率、低溶出物、良好的强度的特点，不吸附蛋白和提取物，对样品五污染。用途：低蛋白质吸附及高药物相容性，专为生化、检验、制药以及除菌过滤装置而设计。 6.聚四氟乙烯（PTFE）特点：最广泛的化学兼容性，能耐受DMSO，THF，DMF，二氯甲烷，氯仿等强溶剂。应用：所有有机溶液的过滤，特别是其它滤膜不能耐受的强溶剂的过滤。
培养基灭菌前通常采用什么方法？
培养基的灭菌方法 1、高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌适合于耐高温培养基、接种器械和蒸馏水的灭菌。培养基在爱制备过程中混入各种杂菌，分装后应立即灭菌，至少应在24h内完成灭菌工作。灭菌时一般是在0.105MPa压力下，温度121℃时，灭菌15~30min即可。消毒时间不宜过长，也不能超过规定的压力范围，否则有机物质特别是维生素类物质就会在高温下分解，失去营养作用，也会使培养基变质、变色，甚至难以凝固。将蒸馏水或自来水装在三角瓶中，装水量一般不超过瓶的2/3，用牛皮纸或硫酸纸包扎封口，然后放入高压锅中灭菌后即为无菌水。 灭菌后的培养基可放到培养室中预培养3d，若无污染现象，则证明灭菌是彻底的，可以使用。暂时不用的培养基最好置于10℃下保存。含IAA或GA3的培养基应在1周内用完，其他培养基最多也不要超过1个月。2、过滤灭菌：一些植物生长调节剂及有机物，如IAA、GA3、ZT、CM等，遇热容易分解，不能与培养基一起进行高温灭菌，而要使用细菌过滤器滤去其中的杂菌。细菌过滤器与滤膜（孔径0.45微米）使用之前要先进行高压灭菌。过滤后的溶液要立即加入培养基中，若为液体培养基，可在培养基冷却至30℃时加入；若为固体培养基，必须在培养基凝固之前（50-60℃）加入，振荡使溶液与其他成分混合均匀。