專利名稱：：用于快速確定滅菌或消毒處理效果的裝置和方法
技術領域：
：本發明涉及用于快速確定醫療裝備滅菌或消毒處理效果的裝置和方法。背景在醫院、醫師診所和其他醫療機構中醫療設刷，前要進行滅菌。蒸汽、加熱、環氧乙烷和過氧化M常IOT作滅菌劑。標準操作為在將在滅菌器內被滅菌的物品裝載物中包括無菌指示劑。所述無菌指示劑提供了衡量在特定裝載物中對滅菌物品的滅菌處理是否有效的尺度。如果滅菌處理沒有效果，如無菌指示劑所指示的，則該設備的裝載物將會艦絕艦。生物指示劑通常被認做是可靠的無菌指示劑。戶皿生物指示劑包括已經用孢子或其他微生物接種的載體。在生物指示劑中，因為孢子對滅菌通常比其它微生物有更高的抵抗力，所以孢子常常被用作指示劑生物。將生物J際劑與將被滅菌的設備一同放在滅菌器中。在滅菌處理的最后，將生物指示劑從滅菌器中取出，并將載體浸沒在無菌培養基中。戶娜咅養基和載體在適當的溫度下溫育預定時間。在溫育時間段的最后，確定在該生長培養基中是否有任何微生物生長。如果在該生長培養基中沒有微生物的生長，則可以認為在滅菌器中的設備已經被徹底地滅菌。如果發現有微生物生長，貝喊滅菌處理是無效的，而且滅菌器內的所述物品將l射瞎色使用。微生物的生長可以通過諸如生長培養基內產生渾濁的跡象或由于培養基中細胞生長的副產品所產生的pH改變而造成pH指示劑顏色改變的跡象來確定。例如，在Burnham等人(U.S.專利No.5,552，320)和Hendricks等人(US.專利No.6,436，659)中描述了生物指示劑，掛匕弓l入兩者的全文作為參考。雖然生物指示齊樹于滅菌周期的效果來說是精確的指示劑，但是從生物指示劑獲得結果需要至少2"8小時。受到滅菌處理的裝置有時被隔離直到從生物指示劑得到結果為止。醫療裝備是昂貴的并且醫療機構的存儲空間是有限的。因此一些醫院在獲得結果前就使用該裝備。存儲隔離的醫療裝備不1^資源的有效利用。因此需求用于確定滅菌處理效果的'頓測試。Foltz等人(U.S.專利No.6，355,448)描述了通過測量酶而非孢子的失活來確定滅菌處理效果的方法。其宣稱酶測試過程僅需要幾併中而不像從生物指示劑獲得結果那樣需要幾天。例如，Burnham等人在U.S.專利No.5，486，459中和Hendricks等人在U.S.專利No.6,528,277中公開了多種酶而非一種酶的j頓。人們相信多種酶比一禾中酶能更好地模仿微生物對滅菌處理的響應。然而，酶與滅菌處理的反應可能與孢子或細菌不同。Feltner等人(1;乂2003/0064427)描述了通過在滅菌處理期間測量所釋放的吡啶二羧酸(DPA)的量來快速確定滅菌處理效果的方法。在滅菌處理中通常用作指示劑生物的孢，含大約10-15重量％的DPA。DPA通常以吡啶二羧酸鈣(calciumdipicolinate)的形式存在于孢子的皮層和外殼中。Feltner等人發現當孢子失活時，DPA從孢子釋放出來。Feltoer等AM過在大約545nrn波長的光譜分析或借助于導數紫外線光譜分析確定出在包圍孢子的溶液中DPA的濃度。通過加入鑭系元素鹽并通過使用紫外線來激，使用可見光來，可以增加分析的靈敏度。Feltner的分析方歸要昂貴的儀器和t雜的翻分析。沒有給出探測的極限。因此需求一種無需昂貴的儀器和復雜ic^分析方法就能快速測量滅菌效果的方法。本發明的一個方面涉及用于確定滅菌或消毒處理效果的方法。該方,括提供含有初始已知數目的活體孢子的生物指示劑，其中活體孢子包含選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的至少一種無機物。該方法還包括將生物指示劑暴1^滅菌或消毒處理中，因此殺^少一部分活體孢子，從而產生一些死孢子。該方法進一步包括將,子與7K接觸以產生水溶液，該水、溶液含有至少一種選自從死孢子釋放的轉、錳、鎂、鉀和鈉的無機物，測量與水溶液中至少一種無機物濃度相關的參數，其中在測量之前進行接觸。該方法還包括從所述參數和生辦旨示劑中活體孢子的初始己知數目來確定滅菌或消毒處理的效果。有利地，用選自原子吸收、火焰發射、ICP、離子色譜法、EDTA滴定、絡合滴定、帶有至少一種離子的熒光染料指示劑絡合物的光譜分析和導電率的一種方法測量參數。地，M測量水溶液的導電率來測量參數。在實施方案中，從參數確定滅菌或消毒處理的效果包^M:比較水溶液的導電率與導電率對大量死孢子關系的校準曲線來確定死孢子的數目并從死孢子的數目和活體孢子的初始數目來計算效果。有利地，滅菌或消毒選自加熱、蒸汽、過氧化氫、過乙酸、環氧乙烷、臭氧、二氧化氯、紫外線和輻射。在實施方案中，所述撤蟲發生在所述暴露之前。有利地，將死孢子與水接觸包^M:打碎安瓿將水從可打碎的安瓿釋放出來，而在另一個實施方案中，戶皿接觸是在戶;M暴露之后。有利地，活體孢子的初始已知數目^M少大約1.0xio6個孢子。有利地，活體孢子的初始已知數目是至少大約1.0X107個孢子。該方法還包括在觀糧和證實滅菌或消毒效果后在生長培養基中培養孢子并確定在生長培養基中指示劑是否發生改變。本發明另一方面涉及用于確定滅菌或消毒處理效果的生物^^劑。該生物指示劑包含已知數目的活體孢子、包含已知數目活體孢子的小瓶和可打碎的包含蒸餾7K或去離子水的安瓿。打碎^M將水與小瓶中的孢子接觸。該小瓶還可在小瓶內包f^i氣性窗口，此處的透氣性窗口允許滅菌劑或消毒劑進入小瓶內部，從而使滅菌劑或消毒劑與活體孢子接觸。,地，生物指示劑還可包括支撐孢子的多孔基質。而在另一個實施方案中，生物指示劑還可包括含有生長培養基的第二錦瓦。本發明的另一方面涉及一種生物指示劑，該生物t際劑包含已知數目的活體孢子、包含孢子的小瓶、包含含有水的溶液的可打碎的安瓿，此處打碎安瓿將水與小瓶內的孢子接觸。該生物指示劑還包括從小瓶的外部伸入到小瓶的內部的探針，在此該探針在打碎安音SM接觸到小瓶中的水。有利地，含有水的溶液選自培養基、去離子7XSI蒸餾水。,地，所述探針是電極。在實施方案中，生物指示劑還包括小瓶內的透氣性窗口，此，氣性窗口允許滅菌劑或消毒劑iSA所述小瓶的內部，從而使滅菌劑或消毒劑與活體孢子,。皿地，生物指示劑還包括含有生長培養基的第二^g瓦。附圖簡述圖1是根據本發明實施方案的帶有櫞十的電導生鵬示齊啲示意圖2是根據本發明實施方案的不帶有探針的電導生物指示劑的示意圖；和圖3是以^S/cm為單位的導電率對大量死孢子的M的圖。發明詳述當在殺菌處理中對醫療裝備進行滅菌或消毒時，重要的是會,皿確定殺菌處理是否有效。如此處所用的，術語殺菌處理包括滅菌和消毒兩者。本發明的實施方案提供了用于快速確定殺菌處理效果的裝置和方法。所述裝置和方法的一些實施方案可在滅菌裝置內實施，從而提供了在進行殺菌處理時用于監控殺菌處理效果的裝置和方法。與從傳統生物指示劑獲得結果需要2448小時相比，該方法的一些實施方案可以快皿行，例如，大約一辦中。細菌孢賴含諸如轉、錳、鎂、鉀和鈉的無機物。當孢子失活時，至少所述無機物的一部分可從孢子釋放。在實施方案中，通過測量一個參數可確定在殺菌處理期間所殺死的孢子數目，該參數與孢子死亡后釋放至抱圍生物指示劑中孢子的水溶液中的至少一種無機物的濃度相關。該無機物可以是藥、錳、鎂、鉀、鈉或樹可刻腿合的無機物。從與包圍孢子的溶液中的無機物濃度有關的參數可確定在生辦旨示劑中死孢子的數目。S5i比較死孢子的數目與在生物指示劑中初始弓l入的活體孢子的數目可確定殺菌處理的效果。在一些實施方案中，殺菌處理的效果可在殺菌處理中的任意時刻來確定。在已經確定了殺菌處理的效果后，M在生物J際劑內生長培養基中培養微生物或孢子，并且M用J際劑，例如pH指示劑皿他^S的J際劑確定生長培養基中參數的改確定是否發生生長，由此證實殺菌處理的效果。在已經確定了滅菌或消毒處理效果后，可將該生長培養基弓l入生物指示劑中。在可選擇的實施方案中，在確定了滅菌或消毒處理效果之前，生長培養基可存在于該生辦旨示劑中。在實施方案中，該生長培養基可包含在生物指示劑中的可壓碎的安瓿內，并且通過壓碎所述可壓碎的安瓿將該生長培養基釋放到生辦旨示劑中。第二可壓碎的安瓿可包含水或者水溶液。M壓碎第二^^瓦，可將所^7jC或者水溶液釋放到生物指示劑中。第二可壓碎的安瓿內的水或者水溶液可溶ME孢子中的無機物。可以確定與水溶液中無機物濃度相關的參數，所述水溶液M:在由壓碎第二可壓碎的安咅Sff釋放出來的水或者水溶液中溶解來自死孢子的無機物而獲f尋。從該參數和生辦旨示劑中初始已知數目的活體孢子可確定滅菌或者消毒處理的效果。當在通過壓碎包含生長培養基的可壓碎的安瓿而獲得的生長培養基中培養微生物或孢子時，通過確定是否發生微生物或孢子的生長可證實滅菌或消毒處理的效果。確定在生長培養基中是否發生微生物或孢子的生長可證實由與水溶液中無機物濃度相關的參數所得到的滅菌或消毒效果，該水溶液M壓碎包含7jC或水溶液的第二可壓碎的$獲得。可用如下面更詳細描述的各種方法進行與生物指示劑中水溶液內無機物濃度相關的參數的測量。一^i的方t^&括但不限于原子吸收、火焰，、icp、離子色譜法、edta滴定、絡合滴定、帶有無機物離子的熒光染料指示劑絡合物的光譜分析和導電率。其他方她可能是雜的。測量與生物指示劑中水溶液內無機物濃度相關的參數比光譜法測量DPA濃度具有更多的優勢，如Feltner等人所教導的。用Feltoer等人的方法進行數據分析是復雜的。分析中所用的裝備是昂貴的。而且，很難在滅菌裝置內部進行DPA分析，因為光譜裝^f只龐大并對化學制劑靈敏。根據本發明實施方案的方法從確定與生物指示劑中水溶液內所溶解的無機物濃度相關的參數進行數據分析通常是直截了當的。分析所溶解無機物的許多方^i吏用并不昂貴的裝備。一些分析方法可在滅菌裝置內進行。許多分析方法可快速的，在幾射中之內進行。許多戶脫方法的探測極限是非常低的。雖然在STERRAEf處理中用過氧化氫和等離子體的組^t行滅菌的情形中進行了描述，戶腿STERRAD⑧處ffil常可從AdvancedSterilizationProductsofIrvine,California商業獲得，但是根據本發明實施方案的裝置和方法可用于各種殺菌處理。諸如用過氧化氫和等離子體通過81￡^1^8處理滅菌或消毒的殺菌處理的描述僅是起說明作用的而并不意味著限定。根據本發明實施方案的裝置和方法可用于各種殺菌劑，包括但不限于加熱、蒸汽、過氧化氫、過乙酸、環氧乙烷、臭氧、二氧化氯、紫外線或輻射，例如，使用或者不使用等離子體,射。戶腿殺菌劑可是物理殺菌劑或化學殺菌劑。物理殺菌劑M;物理方法，例如加熱、蒸汽、紫外線或輻射殺死微生物。化學殺菌劑通過將微生物暴驗對微生物來說是致命的化學制劑，例如過氧化氫、過乙酸、環氧乙烷、臭氧或氯中來殺死微生物。等離子體可被認為或者是物理殺菌劑或者是化學殺菌劑。等離子體可直接殺死微生物，或者等離子體可與化學制劑，例如過氧化氫反應以產生能殺死微生物的試劑。如果殺菌劑是化學的，則化學殺菌劑可以是液體、蒸汽或者氣體。STERRAD處理是滅菌或者消毒處理的示例性實施方案。STERRAD⑧處理詳細描述在，例如，U.S.專利No.4,756,882、US.專利No.6，325,972以及U.S.專利No.6,365，102中，在此引入，全文作為參考。STERRAEP滅菌處理用以下方式進行。把需要滅菌的物品放在滅菌室內，關閉該室，并抽真空。注射過氧化氫水溶液并在該室內汽化，從而使得其包圍需要滅菌的物品。在降低滅菌室內的壓力后，通過施力謝頻能量產生電場來啟動低溫氣體等離子體。過氧化氫蒸汽在等離子體中分離成活性種類，其與微生物碰撞、反應并殺死微生物。在這些活化組分與生物反應或彼此反應之后，它們失去其高能量并再次結合形成氧、水和其他非毒性副產品。維持等離子體足夠長的時間以完成滅菌并去除殘留物。在處理完成時，關閉RF能量，釋放真空并且通過把高效微粒過濾的空氣(HighEfficiency,Particulate"FilteredAir)(HEPA)弓I入該室將該室返回到大氣壓。等離子體還可由低頻電源產生，例如，如在U.S.專利No.6，447,719中戶脫的，砂匕引入其全文作為參考。根據本發明實施方案的裝置和方法通常不于用在殺菌處理中的殺菌劑的形式。因此該裝置和方法的實施方案在廣泛范圍的殺菌處理中有廣泛的應用。表1顯示了三種不同生物中的無機物濃度。表1中的來自G.B.Bender和R.E.Maquis的AppliedandEnvironmentalMicrobiology50，1414(1985)的文早。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>生物干重的大約10%是吡啶二羧酸。可用各種方法測量包圍生物指示劑中孢子的水溶液內所溶解的無機物離子。所溶解的無機物可以是，例如鈣、錳、鎂、鉀和鈉，盡管也可測量含有其他無機物的微生物中的其他無機物。在下面衝共了對于一些用于溶解的無機物離子的分析方法的探測極限。該探測極限被認為是2005年普遍認可的。該探測極限會隨著儀器和分析方法的艦而降低。該探觀販限并不意贈限定的意思并且僅為便于指導溶解的無機物離子的適當分析方法的初級篩選而提供。在實施方案中，至少一種生榭旨示劑內水溶液中的轉、錳、鎂、鉀和鈉可通過原子吸收或火焰反射進行分析。例如在OfficialMethodsofAOACInternational(2000)17*EdAOACINTERNATIONAL,Gaithersbuig，MD，OfficialMethods965.09，968.08，085.35中描述了通過原子吸收進行的分析。通過原子吸收分析銬的EPA方法是方法215.1。對刊美、鉀、鈉和錳的對應EPA方法分別是方法242.1、258.1、273.1、243.1。在EPA方法中提供的探測極限對于l丐是0.01mg/L、對于錳是0.01mg/L、對于鈉是0.002mg/L、對于鎂是O.OOlmg/L和對于鉀是O.Olmg/L。隨著時間的^探測極限會發生改變。在可選擇的實施方案中，水溶液中至少一種轉、錳、鎂、鉀或鈉可艦ICP(感應耦合等離子體)分析，行分析。通過ICP分析對鈣、錳、皿鈉的分析可包括各種檢測方法。用于此處的術語ICP包括所有的ICP探測方法。例如，在MOSHManualofAnalyticalMethods(NMAM，FourthEdition,March15，2003，Method7303中描述了一種適當的ICP方法。方法7303(Method7303)中描述的實施方案^ffi感應^M等離子體，原子，光譜法(ICP-AES)方法，EPA方法200.7。ICP-AES有時被稱為ICP-OES，或感應耦合氬等離子體，發射光譜學。感應耦合氬等離子體可簡寫為ICAP。ICP-AES、ICAP-AES、ICP-OES和ICAP-OES是用于相同方法的，感應耦合氬等離子體，原子，光譜法的不同縮寫。AgnesCosnier等人在ICP，光譜學應用注釋40(ICPOpticalEmissionSpectroscopyApplicationNote40)，JobinYvonInc.ofEdison，NJ中對各種離子鄉了一般的探測極限。JobinYvonInc.是HoribaGroup的成員。根據Cosnier等人，對于铞、鎂、錳、鈉和鉀各自的EPA200.7(ICP-AES)一,測極限分別是30pg/L、30|ig/L、1.4嗎/L、29pg/L和700pg/L。在可選擇的實施方案中可應用其他ICP探測方法。例如，質譜分析法可用作ICP探測方法。使用質譜分析法作為探測方纟去的用于ICP的EPA方法是方法200.8，感應耦合等離子體一質譜分析法或ICP-MS。在用于ICP-MS的方法200.8中列舉了錳作為分析物。根據水和廢水檢測標準方法委員會(StandardMethodsCommitteefortheExaminationofWaterandWastewater)，艮卩使鎮、納禾口鉀沒有作為分析物被具體地在方法中列出，ICP-MS也可分析它們。見，例如，www.standardmethods.oig。根據Research&ProductivityCouncilofFredericton，NB，力口拿大，由ICP-MS分析的鈣、鎂、錳、鈉和鉀各自的含7jC樣品報告極限分別是50p^、10,、1(jg/L、20|ug/L和40^g/L。在其他實施方案中可艦其他ICP探測方法。在可選擇的實施方案中，通過離子色譜法可分離并分析水溶液中的媽、鎂、錳、鈉或鉀。例如，在由AlltechAssociates,Inc.,2051WaukeganRoad，Deerfield，Illinois60015-1899提出的ApplicationNotes弁A0009禾口A0012或在由DionexCorporation,1228TitanWay,Sunnyvale,California94088-3603提出的ApplicationNote120中描述了適當的離Tfe譜法。而在另一實施方案中，如上戶皿，例如在ASTM方法D511-93A中，可用EDTA滴定分析l丐，及可iM絡合滴定分析方、i^析鎂。根據水和廢7k檢測標準方矮員會，當樣品含有磷的水平大于50mg^L時，MEDTA滴定確定鈣的指示劑中會有干擾。對這種樣品*員會不推薦使用EDTA滴定方法。孢子通常不含有高達50mg/L的磷的水平。一些生辦旨示劑可能包括基于磷酸鹽的緩沖劑。包括磷酸鹽緩沖劑的生物指示劑含有磷酸鹽的水平可高于50mg/Lc在另一實施方案中，可4OT熒光染f射旨示劑作為機十M光譜分析測量朽或鎂的濃度。無機物離子轉、鎂、鈉和鉀離子不會自然地發熒光。可通過形成離子與熒光指示劑分子的絡合物來測量無機物離子的濃度。通過光譜分析方法，例如熒光光譜學可確定離子和熒光指示劑舒的絡，的濃度。在十九世紀八十年代Tsien和同事們制造了各種適當的熒光指示劑。A.Takahashi，RCamacho，J.D.Lechleiter禾口B.Herman在PhysiologicalReviews,22，1089(1999)上的一篇文章提供了對關于熒光染料指示劑，包括Tsien等人的指示劑的綜^^和文章的參考。Takahashi等人將熒光指示劑區分為紫外線激發指示劑(UV^excitableindicators)或可見光激發指示劑(visible-excitableindicators)。紫外線激發指示劑的一^i列子包括，例如，quin2、indol、fijm2、indolFF、fbra2FF、foraPE2、indoPE3、bis-fbra2、C18-fUra2、FFT18和FIP180許多熒光染半射旨示劑對l丐有高親和力。Mag-indo1、mag-fiira2和mag-to5fet鎂而非f丐具有高親和力的紫外線激發指示齊啲例子。一些可見光波長激發J際劑(visible-wavelength-excitableindicators)包括，例如，fluo3、calciumgreen、OregongreenBAPTA、calciumorange、calciumcrimson、fUrared、Aod2、calciumgreenC,8禾口fUra-indoline-C18。熒光指示劑也可被分為非比率指示劑(nonratiometicindicators)或比率指示劑(ratiometicindicatore)。不論指示劑是否與離子絡合，非比率指示劑激發和鄉的波長都是相同的。相反，當指示劑與C^或其他離子絡合時，比率指示劑激發或，的光譜的波長會發生偏移。Fum2是當結激時在激發光譜發生偏移的比對際齊啲例子。當沒有鈣存在時，to2激發的最大腿372nm。當fora2結辦時激發的最大值偏移到340nm。不論是否與離子絡合，ta2的熒光，都是在510nrn處。當ta2與離子絡合時，激皿大值而非熒光，的最大iM:生偏移。對于一些比率指示劑，當指示劑結合離子時熒光最大值而非，最大值會偏移。例如，比率指示劑indo1作為游離染料具有472nm的mt最大值。當indo1與轉絡合時，indo1的，最大ft/人472nm偏移到400nm。使用比率指示劑而非非比率指示劑分析無機物離子會有優勢。對于比率指示劑來說結合離子的染料和無離子染料的熒光強度比率不于指示劑的濃度和光程長度。由于暴露給激^T源而造成比率指示劑的降解不會影響結合染料和游離染料強度的比率。確定結合比率指示劑的鈣離子或其他適當離子的濃度不依賴于染料負載、細胞厚度、染料降解、激發源強度、染料光漂白、探測器效率和其他變量。在實施方案中，在包圍生辦旨示劑內孢子的水溶液中諸如轉、鎂、鉀、鈉或錳的無機物離子濃度可通過無機物離子與熒光染料指示劑的絡合物的光譜測定來確定。在實施方案中，熒光染f射旨示劑可以是比率指示劑。在實施方案中，f柳熒光光譜學可進，豫合物的光譜測定。其他光譜方纟她是^i的。在另一實施方案中，無機物離子，例如鈣、鎂、鉀、鈉或錳的濃度可用離子靈敏電極來確定。M將離子絡合劑結合到親脂膜中可制備離子靈敏電極。離子特異性電極中的膜將樣品溶液從包含已知離子濃度的參考溶液中分離出來。通過4頓Nemst方禾試從樣品溶液和參考溶液之間的電勢差可確定出樣品溶液中的離子濃度。例如，轉選擇電極在商^id:可從FlukaandRiedeWeHagn(其是Sigma-Aldrich公司族的一部分)以CalciumIonophoreSelectrophore⑧獲得，從ThermoElectronCorporation以Orionion-plus⑧《丐電極獲得或從RadiometerAnalyticalSAS以ISE25Ca獲得。其他鈣選擇電極艦用。對于其他離子在商赴存在類似的離鄰異性電極。如Takahashi等人在文章中所提到的，用藥選擇電極所測量的鈣濃度的范圍寬于用熒光染料指示劑所測量的轉濃度的范圍。鈣選擇電極的pCa是pCa9到pCal，與^比的，例如，indol熒光染料的pCa是pCa7.5到pCa5。根據RadiometerAnalyticalSAS目錄(存布干www.radiometer-analytical.com),RadiometerAnalyticalISE25Ca電極具有10^到10°MCa的范圍。其他轉特異性電極可能有不同的范圍。然而，Takahashi等人聲稱藥選擇電極的響應時間比熒光指示劑的響應時間要漫。在示例性實施方案中，溶解的無機物，例如鈣、鎂、鉀、鈉或錳的濃度可通過測量包圍生物指示劑中孢子的水溶液的導電率來確定。諸如鈣、鎂、鉀、鈉或錳的離子導電。當所溶解的無機物離子濃度增加時，水溶液的導電率也增加。在實施方案中，制備包含各種離子濃度的水溶液，測量溶液的導電率，并可制作出離子濃度對導電率關系的校準曲線。接著m測量溶液的導電率及使用離子濃度對導電率關系的校準曲線將7jC溶液的導電率與離子濃度進行關聯可確定水溶液中的離子濃度。在另一實施方案中，可產生死孢子數目對導電率絲的校準曲線，如以下實施例i所示。例如，m測量包圍生物指示劑中孢子的水溶液的導電率及通過校準曲線將該導電率與死孢子數目關聯可確定生物指示劑內7jC溶液中死孢子的數目。例如，可用導電率計測量溶液的導電率。其fOT于測量溶液導電率的儀器也;i3S合的。生物指示劑用于確定生辦旨示劑內水溶液導電率的適當，或設備的例子顯示在圖1中。圖1的，或^工具僅是能用于確定導電率的一種形式的裝置。用于確定導電率的期娜式的體也題合的。如圖1所示，電導生辦際劑10可包括具有3t^性窗口30的小瓶20。在實施方案中，鵬性窗口30可包括會,殺菌劑的材料，例如TYVEK,其為DuPont為紡絲(spun)聚乙烯注冊的商標。其ftM氣性膜也題合的。在其他實施方案中，在小瓶20內in;性窗口30可包^iM的開口。在另一個實施方案中，透氣性窗口30可包括針孔，即一種開口足夠小以致液體都不會從生物指示劑10中漏出。當輻射或紫外線l細作滅菌齊蜮消毒劑時，生物指示劑10不包括i^性窗口30。在實施方案中，小瓶20可包括完^ij"閉該小瓶的蓋子。機十40從小瓶20的外部伸入小瓶20的內部。小瓶20含有初始數目的孢子50。探針40通常可包括導臉屬，例如鉑或銅。探針40可包括例如鍋絲、平板或條棒。探針40的一部分可用《，性涂層，例如塑料涂覆。保護性涂層可^>殺菌劑與探針40的反應量。探針40可包括電極。初始數目的孢子50可ffl31本領域技術人員已知的標準方法進行測定。孢子50可是倒可合適的孢子。表1的孢子，巨大，桿菌、枯草芽孢桿菌黑色亞種禾贈柳旨肪芽孢桿菌都題合的。孢子50可包括，例如選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的至少一種無機物。其他孢子可包括其他的無機物。在實施方案中，孢子50可以干孢子的形式存在。在可選擇的實施方案中，孢子50可支撐在多L基質上，例如多孔玻璃圓盤上。電導生辦旨示劑10包括可壓碎的安瓿60。可壓碎的安瓿60可由易碎的材料，例如玻璃制成。可壓碎的安瓿60包含水溶液。可壓碎的安瓿60可以是任何當壓碎該可壓碎的安瓿時允許水溶液從可壓碎的安瓿60泄出的可打碎的外殼。該水溶液可包括任何合適的水溶液，例如去離子水、蒸餾7K^孢子50的生長培養基。在其他實施方案中，水溶液可包括與無機物離子反應的化學制劑或不含有待測無機物的水溶液。在實施方案中，生物指示劑10可進一步包括含有生長培養基的第二可壓碎的安瓿(未示出)。透氣性窗口30顯示在圖1中小瓶20的頂部。在小瓶20中的其他位置也題合的。在實施方案中，小瓶20由可變形的材料，例如聚丙烯制成。生辦旨示劑的可選實施方案圖2示出了生辦旨示劑10的可選實施方案。圖2的生辦旨示劑10的實施方案與圖1的電導生辦旨示劑10的實施方^^似。與圖1中戶g的實施方案不同，圖2的生物指示劑不包括探針40。與無機物濃度相關的參數可用各種方法測定。圖2的生物f際劑10的可壓碎的安瓿60包含水，例如去離子7域蒸餾水。在另外的實施方案中，該水溶液可包括與無機物離子反應的化學制劑或不含待測無機物的水溶液。圖2所示的生物J際劑10的實施方案中可壓碎的安瓿60內的7jC不支^^敫生物的生長。圖2的生物指示劑可進一步包括含有生長培養基的第二可壓碎的鼓瓦(未示出)。禾,圖1的電導生物矛阮劑確定殺菌處理完全的方法將圖1中所示的電導生辦旨示劑10，在滅菌，中，并運行一個殺菌周肌在雄殺菌周期期間殺菌劑M3tn性窗口30可駄小瓶20中。殺菌劑可接觸孢子50，從而殺死封閉在小瓶20內的至少一部分孢子50。在上述殺菌周期結束后，包含在可壓碎的安瓿60內的7jC溶液M壓碎該可壓碎的安瓿60而釋放出來。可以倒可適當的方式壓碎該可壓碎的^^瓦60。例如，將小瓶20變形。如果將小瓶20變形，小瓶20的壁可接觸到可壓碎的安瓿60，從而壓碎可壓碎的安瓿60。壓碎該可壓碎的安瓿60釋放可壓碎的安瓿內所含的水溶液。該水溶液可接觸小瓶20內的孢子50。將孢子50與可壓碎的安瓿60內所含的水溶液M可溶解包含在孢子內的無機物，從而形成包含無機物的水溶液。該溶解的無機物的水溶液可g^探針40。導電率計或其合的用于觀糧導電率的，可連接到探針40以測量小瓶20內水溶液的導電率。如實施例1中的表2和圖2所示，當小瓶20內死孢子的數目增加時，封閉在小瓶20內的水的導電率增加。水溶液增加的導電率與所溶解的無機物，例如鈣、鎂、鈉或鉀的增加的濃度相關，戶脫無機物在孢子被殺菌劑殺死時從孢子中釋放出來。通過將死孢子的數目與電導生物指示劑10內活體孢子的初始數目相比較，可將小瓶20中的7jC所增加的導電率與殺菌處理的效果相關聯，其中所述死孢子的數目由電導生物f際劑10內水溶液的導電率來確定。金屬絲(未示出)可連接到自持生辦旨示劑10上的電極40以將封閉在小瓶20內的7jC溶液的導電率傳遞到導電率計或用于湖糧水溶液導電率的其他合適的裝置上。在實施方案中，金屬絲可穿過滅菌裝置的壁，從而使得當殺菌處理正在進行時或殺菌處理結束之后可從該滅菌裝置的外部測量導電率結果。關于圖1的電導生物指示齊啲導電率結果可從滅菌或殺菌處理體的內部敬卜部來測量。禾U用圖2的生物指示齊鵬定殺菌處理完全的方法用圖2的生物^劑10來確定殺菌處理完全的方法通常類似于圖1的電導生物際劑10的方法。在滅菌裝置或殺菌處理裝置中可^A圖2的生辦旨示劑10，并運行一個殺菌周期。在戰殺菌周期期間殺菌劑可MM^性窗口30進入小瓶20。殺菌劑可接觸孢子50，從而殺死封閉在小瓶20內的至少1分孢子50。殺死孢子50，方她子50中包含的無l幾物。在上述殺菌周期結束后，包含在可壓碎的安瓿60內的水M壓碎該可壓碎的安瓿60而釋放出來。可用樹可適當的方式壓碎該可壓碎的^^瓦60。例如，將小瓶20娜。將小瓶20娜可將小瓶20的壁,可壓碎的安瓿60，從而壓碎該可壓碎的安瓿60。可在滅菌裝置或殺菌處理裝置內部或者在該裝置的外部壓碎圖2生辦旨示劑10的實施方案的可壓碎的安瓿60。壓碎該可壓碎的安瓿60釋放可壓碎的安瓿內所含的水。該水可接觸小瓶20內所含的孢子50。衞包子50與可壓碎的^^瓦60內戶^的水接觸溶解孢子內所含的無機物，從而形成7jC溶液，該水溶液包括當小瓶20內的孢子50被殺死后所釋放的無機物。可用倒可適當的方法探測7jC溶液中的無機物。描述了通過導電率進行的確定來闡明該方法。探針(未示出)可插入包括小瓶20內所溶解無機物的水溶液中。小瓶20內水溶液的導電率可用任何適當的測量裝置，例如導電率ita行測定。因為探針從裝置的外部插入小瓶內，所以在滅菌裝置或殺菌裝置外部進行圖2的電導生物指示劑10的導電率的確定。例如，可穿M^性窗口30插入探針。可選^i也，為了鵬針插入圖2電導生辦旨示劑10的小瓶20內的水溶液中，可至少是暫時地去除小瓶20的以與以前對圖1電導生物指示劑10所描述的方法相類似的方式從圖2電導生物t際劑10的小瓶20內水溶液的導電率來確定殺菌處理的效果。導電率計的成本是非常低的。而諸如Felkner等人的導數紫外分光光度計的儀器成本是非常高的。測量溶液的導電率非常快速，少于一^H中，i^快于從生物指示劑獲得滅菌結果所需的1-2天。如實施例1的表2和圖2中的所示，水溶液的導電率對死孢子的數目非常靈敏。導電率從當存在8.2X1M個死孢子時的1.15|oS/cm增加到當存在8.2X107個死孢子時的3.36|nS/cm0當從8.2X106個,子變到8.2X107個死孢子時，2|nS/Cm的導電率改變是很容易辨別的。隨著死孢子的數目增加，生物指示劑內的水溶液的導電率明顯改變。實施例1中所用的去離子水具有0.90pS/cm的導電率。實施例1中所測量的總導電率范圍為從對于包含1.6XW個死孢子的樣品的0.90)LiS/cm至U對于包的50.10pS/cm。包含8.2X104或者更少孢子的樣品的導電率與去離子水的導電率是相同的。艦諸如反滲透的方法可斷氏水的導電率。斷氏電導生物J際劑中所用水的導電率能減少導電率確定中的"噪聲"，從而增加通過導電率測量確定生物指示劑中死孢子數目的靈驗。如以前戶腿，艦廣泛的各種方法可確定與生物矛際劑內水溶液中無機物離子濃度相關的參數。確定生物指示劑內所含水溶液的導電率的實施方案是示例性的實施方案。用于確定與水溶液中無機物離子濃度相關的參數的其他方法也^合的。以下實施例僅意疇說明作用并不意贈對范圍的限定。實施例實施例1導電率對孢子數目關系的確定。確定包含各種群體的活體嗜熱脂肪，桿菌孢子的水溶液的導電率。不管活體孢子的群體如何，該7jC溶液的導電率都大約是0.89pS/cm。無菌去離子水也具有0.89|uS/Cm的導電率。因此活體孢子對水溶液的導電率沒有倒可顯著的影響。在以下表2的所有例子中由活體孢子和去離子水所引起的導電率均豐射艮道為0.90|iS/cm。各種數目的嗜熱脂肪，桿菌孢子豐頗文置在多孑ura基質上。戶脫基質和孢子在Sterrad100S滅菌器中用過氧化M/等離子體進行處理，Steirad100S滅菌器商業上可從AdvancedSterilizationSystems,Irvine,California處獲得。在實驗條件下將多孔玻璃基質上的所有孢子殺死。將去離子水加入到玻璃基質中，并測定溶液的導電率。結果顯示在下面表2中。圖3以圖形顯示了導電率對死孢子數目關系圖的。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>包含8.2X106個死孢子的水懸浮液的導電率為1.15|aS/cm，而包含1.6X109個死孢子的水懸浮液的導電率為50.10pS/cm。因此包含8.2X106個^S子的水懸浮液與具有1.6X109個死孢子的懸浮液很容易區分開來。包含8.2乂105個死孢子的水懸浮液具有0.92|uS/cm的導電率，與包含8.2X104個死孢子的7夂懸浮液的0.90nS/cm的導電率不易區分。如表2中的數據所示，在滅菌后1.15pS/cm的導電率暗示了在滅菌期間至少殺死了8.2X10s個孢子。在實施方案中，在生辦旨示劑中使用至少大約1.0X106個孢子。滅菌后水溶液中大約1.15pS/cm的導電率暗示殺死了至少8.2X106個孢子。當電導生物指示劑內水溶液的導電率為至少1.15pS/cm時，禾lj用生物指示劑中大量活體孢子可提供已經實現有效滅菌的更高程度的保證。在實施方案中，電導生物J際劑內的活體孢子初始數目題少大約1.0X107個活體孢子。《OT大量的活體孢子,了殺菌處理已經有效的更高保證。如果使用具有低導電率的水來制備加入到生辦旨示劑中的死孢子中的7]C溶液，則可能測量到比表2中戶際的導電率iim低的導電率值。例如，艦4頓反滲透可制備具有更低導電率的水。在不脫離本發明范圍和精神下，本發明的各種修改和變自本領域的技術人員來說是顯然的。應該理解的是本發明并不限于公開于此的實施方案，并且應當傲見有技術所允許的那樣寬泛itt解釋權利要求。權利要求1.一種用于確定滅菌或消毒處理效果的方法，所述方法包括提供含有初始已知數目活體孢子的生物指示劑，所述已知數目的活體孢子包含至少一種選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的無機物；將所述生物指示劑暴露到滅菌或消毒處理中，從而殺死至少一部分所述已知數目的活體孢子，從而產生一些死孢子；將所述死孢子與水接觸以產生水溶液，該水溶液包括至少一種選自從死孢子釋放的鈣、錳、鎂、鉀和鈉的無機物；測量與水溶液中至少一種選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的無機物的濃度相關的參數，其中所述接觸在所述測量之前進行；和從所述參數和所述生物指示劑中活體孢子的初始已知數目確定滅菌或消毒處理的效果。2.權利要求1的方法，其中用選自原子吸收、火焰鄉、ICP、離殆譜法、EDTA滴定、絡合滴定、帶有至少一種離子的熒光染糾旨示劑絡合物的光譜分析和導電率的一種方法測量與所述水溶液中至少一種選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的離子濃度相關的戶;M參數。3.權利要求i的方法，其中ail測S^M7jc溶液的導電率來測量與戶;f^水溶液中至少一種選自鈣、錳、鎂、鉀和鈉的離子濃度相關的戶艦參數。4.權利要求3的方法，其中從戶，參數確定滅菌或消毒處理的效果包括通過比較所述水溶液的導電率與導電率對大量死孢子關系的校準曲線來確定死孢子的數目并從戶，死孢子數目和活體孢子初始數目來計算效果。5.權利要求l的方法，其中戶艦滅菌劑或消毒齊腿自加熱、蒸汽、過氧化氫、過乙酸、環氧乙烷、臭氧、二氧化氯、紫外線和輻射。6.權利要求i的方法，其中戶;f^,發生^^M暴露之前。7.權利要求i的方法，其中將戶皿^l子與水^包^m;打碎^^瓦將水從可打碎的^g瓦中釋放。8.權利要求1的方法，其中所述接觸發生ft^M暴露之后。9.權利要求i的方法，其中活體孢子的戶;f^初始已知數目為至少大約i.oX106個孢子。10.權利要求i的方法，其中活體孢子的戶;M初始己知數目為至少大約i.oXl()7個孢子o11.權利要求i的方法，進一步包括^i31確定姓衫歸基中線劑題勝改^^t滅菌或消毒的女:^a行戶;M測量和證實之后在生份^i^基中^^孢子。12.—種用于確定滅菌或消毒處理效果的生辦旨示劑，其包括已知數目的活體孢子；包含戶腿已知數目活體孢子的小瓶；禾口包含去離子水或蒸餾水的可打碎的安瓿，其中打碎該安瓿傲Jc接觸小瓶內的孢子。13.權利要求12的生物J際劑，其中戶鵬小瓶包括^^誠小瓶內的駭性窗口，其中所皿氣性窗口允許滅菌劑或消毒劑m戶/M小瓶的內部，從而使滅菌齊蜮消毒劑與已知數目的活體孢子接觸。14.權利要求12的生物指示劑，進一步包括支撐臓孢子的多孔基質。15.權利要求12的生物指示劑，進一步包括含有生長培養基的第二安瓿。16.—種生物指示劑，其包括己知數目的活體孢子；包含戶脫已知數目活體孢子的小瓶；可打碎的安瓿，其含有包括水的溶液，其中打碎該安瓿使水接M^脫小瓶內的戶;f^孢子；禾口，腿小瓶外部伸入到所述小瓶內部的探針，其中該探針在打碎戶脫安瓿后接觸小瓶內的水。17.權利要求16的生辦旨示劑，其中包括水的所述溶液選自生長it^基、去離子7j^P蒸餾水。18.權利要求16的生槲旨示劑，其中戶腿探針是電極。19.權利要求16的生辦旨示劑，進一步在戶脫小瓶內包M^性窗口，其中所M氣性窗口允許滅菌劑或消毒劑進入戶皿小瓶的內部，從而使滅菌劑或消毒劑,已知數目的活體孢子。20.權禾腰求16的生物指示劑，進一步包括含有生長培養基的第二錦瓦。全文摘要提供了一種用于快速確定滅菌或消毒處理效果的裝置和方法。該方法包括將含有已知數目活體孢子的生物指示劑接觸到滅菌或消毒處理中。當孢子被殺死時，孢子中的無機物被釋放。將水接觸所述死孢子以形成水溶液。測量水溶液中與無機物的濃度相關的參數。從該參數和生物指示劑中孢子初始數目可確定殺菌處理的效果。通過測量水溶液的導電率來測量參數是特別有效和靈敏的。文檔編號A61L2/26GK101095961SQ20061010609公開日2008年1月2日申請日期2006年6月30日優先權日2005年6月30日發明者K·K·-H·宋,S·-M·林申請人:伊西康公司