[發(fā)明專利]用氙準(zhǔn)分子臭氧對(duì)微生物培養(yǎng)箱消毒的方法及其裝備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110317295.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113368283A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李思思;李云;李彥;高藝歌;何娟;韓思遠(yuǎn);李大治;祝賀宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州圣華藥物食品技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): A61L2/20
• 分類號(hào): A61L2/20;A61L2/22;A61L2/26;A61L101/10;A61L101/22;A61L101/02
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本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域是低溫消毒領(lǐng)域和新型微生物培養(yǎng)箱的制造領(lǐng)域，其技術(shù)核心是利用氙準(zhǔn)分子光源發(fā)射的172nm的窄頻光激發(fā)氧氣產(chǎn)生臭氧的臭氧現(xiàn)用現(xiàn)制方式，解決微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部細(xì)菌孢子體消毒困難的問(wèn)題。使用該方法可以有效地解決微生物對(duì)微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部的污染，并以此為核心技術(shù)制造出具有低溫自消毒功能的新型微生物培養(yǎng)箱，本發(fā)明所表述的消毒方法還可以廣泛地應(yīng)用于低溫消毒領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域是低溫消毒領(lǐng)域和新型微生物培養(yǎng)箱的制造領(lǐng)域，其技術(shù)核心是利用氙準(zhǔn)分子光源發(fā)射的172nm的窄頻光激發(fā)氧氣產(chǎn)生臭氧的臭氧現(xiàn)用現(xiàn)制方式，解決微生物培養(yǎng)箱及其類似裝備中的內(nèi)部細(xì)菌孢子體消毒困難的問(wèn)題。使用該方法可以有效地解決微生物對(duì)微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部的污染，并以此為核心技術(shù)制造出具有低溫自消毒功能的新型微生物培養(yǎng)箱，本發(fā)明所表述的消毒方法還可以廣泛地應(yīng)用于微生物培養(yǎng)需要低溫消毒的裝備制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微生物培養(yǎng)箱的作用是創(chuàng)造一個(gè)適合微生物生長(zhǎng)的小環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中培養(yǎng)所需要的微生物，使其茁壯生長(zhǎng)。這個(gè)裝備在生命科學(xué)領(lǐng)域、食品、藥品、臨床醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的用途。但是在微生物培養(yǎng)箱的應(yīng)用實(shí)踐中，由于微生物培養(yǎng)箱非常有利于微生物的生長(zhǎng)，所以在培養(yǎng)所需要的微生物的同時(shí)，一些不希望出現(xiàn)的微生物也會(huì)滋生其中，這將對(duì)所需要的微生物的生長(zhǎng)造成干擾，這樣將會(huì)對(duì)微生物的檢測(cè)產(chǎn)生影響。

已有的微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部的消毒方法大多采用低壓汞燈輻射照射滅菌、化學(xué)消毒劑擦拭或熏蒸滅菌，比較好的是微生物培養(yǎng)箱自帶高溫加熱功能，采用高溫加熱對(duì)微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部高溫滅菌。

低壓汞燈輻射照射滅菌主要是利用低壓汞燈所發(fā)射的254nm的寬頻紫外光的輻射導(dǎo)致微生物吸收紫外光后細(xì)胞壁變異而殺滅微生物。一些低壓汞燈可以發(fā)射185nm的窄頻紫外光， 185nm的窄頻紫外光可以激發(fā)氧氣產(chǎn)生臭氧，新制備的臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，對(duì)微生物的殺滅非常有效。但是遺憾的是低壓汞燈發(fā)射的185nm光譜的輻射能約在120kcal/mol左右，而可以導(dǎo)致氧分子雙鍵斷裂形成氧離子所需要的吸收能約在118kcal/mol左右，也就是說(shuō)低壓汞燈所發(fā)射的185nm的窄頻紫外光的能級(jí)勉強(qiáng)超過(guò)氧分子裂解成為氧離子所需要的能級(jí)，所以激發(fā)氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的能力非常有限。另外一個(gè)不利的因素是臭氧在254nm有吸收，吸收 254nm的輻射光后臭氧被還原成氧分子。這樣本來(lái)臭氧產(chǎn)能就低，還被自身的光譜還原。所以低壓汞燈殺菌的作用主要是來(lái)自于254nm的輻射吸收，低壓汞燈所產(chǎn)生的臭氧對(duì)殺菌做出的貢獻(xiàn)從理論上分析是非常有限的。但是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明卻非常困難，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃茈y構(gòu)建。由于人對(duì)臭氧的嗅覺(jué)閾值很低，空氣中有0.02ppm左右的臭氧時(shí)，人類就可以明顯的嗅到。所以低壓汞燈輻射消毒臭氧消毒的雙消毒功能普遍被接受。但是在微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部面對(duì)孢子體的消殺時(shí)卻暴露出無(wú)能為力的尷尬窘境。

化學(xué)消毒劑可以有很多種的選擇，一些具有很好的消毒效果。但是化學(xué)消毒劑對(duì)人體的侵害、不安全和對(duì)環(huán)境的污染是眾所周知的，也并不是一些可以有效殺滅孢子體的化學(xué)消毒劑(如環(huán)氧乙烷、甲醛等)都可以使用在微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部的消毒場(chǎng)合。

自身具有加熱功能的微生物培養(yǎng)箱是當(dāng)前解決微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部消毒的有效方式，也被廣泛地使用。但是高的耗能是這種裝備的缺陷。

基于上述狀況，尋找更好的低溫消毒方法應(yīng)用于微生物培養(yǎng)箱的內(nèi)部消毒，顯然是具有積極的意義。

隨著人類技術(shù)的發(fā)展，氙準(zhǔn)分子光源的應(yīng)用為人類低溫消毒領(lǐng)域帶來(lái)了一縷清新的技術(shù)春風(fēng)。氙準(zhǔn)分子在等離子體的環(huán)境下，可以發(fā)射172nm的窄頻紫外光(如圖1所示)，其輻射能接近170kcal/mol左右，這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)氧分子雙鍵斷裂所需要的輻射能，因此具有強(qiáng)大的臭氧制備能力。但是氙準(zhǔn)分子光源所具備的輻射能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于將氮分子的三鍵打開(kāi)形成活性氮原子所需要的225kcal/mol左右的輻射能，所以不會(huì)產(chǎn)生氮氧化合物有害氣體。我們將使用氙準(zhǔn)分子發(fā)射的172nm的紫外光輻射氧氣所產(chǎn)生的不含氮氧化合物的臭氧簡(jiǎn)稱為“氙準(zhǔn)分子臭氧”。