撰文|小溪
“創(chuàng)可貼”是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡奈锲?,皮膚上有了小創(chuàng)傷就貼上一個,沒幾天傷口就痊愈了,十分方便。
不知你是否想過,如果創(chuàng)可貼本身消毒不嚴(yán)會怎樣呢?后果可是嚴(yán)重的,一旦細(xì)菌進(jìn)入傷口會引起感染,弄不好還會引起可怕的敗血癥......
小小的創(chuàng)可貼對滅菌消毒的要求極高,創(chuàng)可貼是怎么消毒的呢?真令人好奇。
創(chuàng)可貼已成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡奈锲?圖片來自網(wǎng)絡(luò))
■創(chuàng)可貼的來歷
說起創(chuàng)可貼的來歷,這是個充滿愛的故事。
1917年,在美國強(qiáng)生公司工作的厄爾·迪克森(Earle Dickson)娶了約瑟芬·奈特(Josephine Knight)為妻。奈特作為家庭主婦總是在廚房忙碌著,時不時地需要將肉、水果、蔬菜、土豆和面包等切成片。不幸的是奈特并不精通廚藝,她婚后的第一周就被廚房的刀割傷了兩次手。此后,事情似乎變得很糟,約瑟芬總是不小心地割傷自己。迪克森很心疼自己的妻子,每次奈特受傷后他就耐心地用紗布為妻子包扎傷口,然后再貼上膠帶。迪克森工作的強(qiáng)生公司就是生產(chǎn)無菌紗布和膠帶的,他不愁缺少紗布和膠帶,擔(dān)心的是他不在家時如果奈特的手受了傷,需要她自己包扎傷口的話就不怎么方便了。
迪克森真是一位模范丈夫,他想出了一個主意,拿來一些膠帶和紗布,先將涂有特別消炎敷藥的紗布剪成小塊,然后在長長的膠帶上每隔一段距離放一小塊紗布。這樣,如果奈特不小心弄傷了自己,可以很方便地剪下一段帶紗布的膠帶自己包扎上了。過了一段時間,他們意識到這樣的便利也可以使其他人受益。
迪克森把自己的發(fā)明帶到公司,向公司總裁做了演講,總裁對此留下了深刻印象,于是強(qiáng)生公司誕生了一個新產(chǎn)品。這種帶消毒紗布的膠帶1921年開始進(jìn)入市場。最初的產(chǎn)品是手工制作的,因尺寸較大使用時需要用剪刀將長膠帶剪開,可能是不少人覺得使用不便,此產(chǎn)品第一年只銷售了3000美元。
強(qiáng)生公司并沒有放棄,不斷調(diào)整銷售策略并在1924年引進(jìn)了能批量生產(chǎn)這種產(chǎn)品的機(jī)器,生產(chǎn)出來的帶消毒紗布膠帶尺寸改小了,使用時不再需要用剪刀分割,生產(chǎn)成本也降低了。這種被命名為BAND-AID的應(yīng)急繃帶(Band指繃帶,Aid指幫助急救)后來成為被人們廣泛使用的“創(chuàng)可貼”。
第二次世界大戰(zhàn)期間,數(shù)以百萬計各種類型的BAND-AID創(chuàng)可貼被運往戰(zhàn)爭前線,成為士兵急救箱中的必需品。經(jīng)過不斷改進(jìn),BAND-AID創(chuàng)可貼成為強(qiáng)生公司最暢銷的產(chǎn)品之一。如今,這項近百年前的發(fā)明如今已成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡奈锲贰?/p>
強(qiáng)生公司生產(chǎn)的BAND-AID創(chuàng)可貼(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
■滅菌消毒
創(chuàng)可貼這類與處理傷口相關(guān)的醫(yī)療用品,最重要的就是滅菌消毒問題。
滅菌消毒的方法有多種,包括高溫高壓、化學(xué)藥劑(液體、氣體消毒劑)、紫外線、微波、超聲波、電離輻射等,應(yīng)用最多的有以下幾種:
物理法——高壓蒸汽,這是最早的滅菌方法,這種方法滅菌并不徹底,不能連續(xù)作業(yè),無法大批量進(jìn)行,對那些對溫度敏感的塑料、橡膠制品等就更不適用了。
化學(xué)法——氣體熏蒸,是用環(huán)氧乙烷、溴甲烷等化學(xué)物質(zhì)的氣體對物品進(jìn)行熏蒸。這種方法工藝較復(fù)雜,要求包裝材料能透氣又不能透菌。熏蒸滅菌后的物品會殘留少量致癌化學(xué)物質(zhì),有可能對人類健康造成威脅,有的國家20世紀(jì)90年代就禁止在醫(yī)療行業(yè)采用這種方法滅菌了。
輻射法——輻射滅菌,是用輻射源輻照滅菌,可用放射性同位素鈷-60產(chǎn)生的γ射線或粒子加速器產(chǎn)生的高能電子束或X射線對需要滅菌的物品進(jìn)行輻照。這種方法射線穿透力強(qiáng),不產(chǎn)生熱量卻能破壞所有類型病原體(包括病毒、真菌、細(xì)菌、孢子、霉菌等)的DNA(脫氧核糖核酸)/RNA(核糖核酸)達(dá)到滅菌的目的,且操作簡單滅菌徹底。只需將要滅菌的物品放置在傳送帶上緩慢通過輻照區(qū),通過控制傳送速度及輻射強(qiáng)度,保證滅菌所需的輻射劑量即可連續(xù)作業(yè),且被輻照物品無任何污染殘留,特別適合對帶包裝的物品以及各種對溫度敏感的材料制品進(jìn)行滅菌消毒處理。
電子束可破壞所有類型病原體的DNA(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
各種滅菌方法雖然都有其特點,但目前輻照滅菌已成為世界公認(rèn)的先進(jìn)滅菌方法,國際上大部分醫(yī)療衛(wèi)生用品都采用這種方法滅菌。
■粒子加速器的威力
1956年,美國強(qiáng)生公司開始運用粒子加速器輻照滅菌消毒技術(shù)。因當(dāng)時粒子加速器輻照系統(tǒng)的可靠性還不夠,這項技術(shù)的效果達(dá)不到人們的期望,這個時期用鈷-60產(chǎn)生γ射線的輻照滅菌裝置占據(jù)優(yōu)勢。
用鈷-60產(chǎn)生γ射線的輻照滅菌存在某些弱點(傳送系統(tǒng)復(fù)雜、輻射時間過長等),這使人們對用粒子加速器產(chǎn)生的高能電子束或X射線滅菌消毒的獨特優(yōu)勢更加期待,包括傳動系統(tǒng)簡單、滅菌過程連續(xù)、輻照時間可縮短數(shù)百倍等。
隨著粒子加速器技術(shù)的發(fā)展,粒子加速器的可靠性、耐久性大大提高,加之計算機(jī)控制技術(shù)的升級換代,基于粒子加速器的輻射滅菌裝置的商業(yè)可行性又得到了重新評估,這類裝置逐漸成為醫(yī)療衛(wèi)生用品滅菌消毒的重器。
先進(jìn)的粒子加速器可提供高功率的電子束,電子束來回掃描形成電子帷幕,待滅菌消毒的物品裝箱包裝后用傳送帶勻速通過電子帷幕區(qū)域。電子束能穿透包裝高效、快速地消毒箱內(nèi)物品,甚至連包裝的紙箱也同時被滅菌消毒了,此過程中不存在任何物品被污染的危險。
粒子加速器輻照滅菌消毒示意圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
垂直電子束輻照滅菌消毒示意圖(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
粒子加速器輻照滅菌消毒控制室(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
為獲得相對均勻、精確的輻射劑量,要根據(jù)滅菌消毒物品的類型、包裝尺寸確定輻照參數(shù)。計算機(jī)系統(tǒng)可監(jiān)測整個滅菌消毒過程,控制系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),如輻射劑量、傳送帶運轉(zhuǎn)速度等,最終保留存檔相關(guān)的數(shù)據(jù)。
在10至50千瓦功率電子束產(chǎn)生的輻射劑量條件下,傳送帶可以每分鐘幾英尺的速度運轉(zhuǎn),僅需幾小時就能完成裝滿一整卡車包裝箱物品的滅菌消毒。這個處理過程如此之快,且非常靈活,能夠迅速從一批物品轉(zhuǎn)換到另一批不同類型的物品,只需在計算機(jī)上根據(jù)物品的類型調(diào)整運行參數(shù)即可。
粒子加速器輻照滅菌消毒的流程,數(shù)輛裝滿物品的大型卡車10:30進(jìn)入輻射中心,11:30已完成車載物品的輻射滅菌消毒重新上路了(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
美國物理學(xué)會出版的粒子加速器發(fā)展與應(yīng)用宣傳冊中專有一頁是:“加速器使我們的創(chuàng)可貼安全”(資料來自網(wǎng)絡(luò))
小小創(chuàng)可貼的滅菌消毒竟然與粒子加速器技術(shù)有著重要關(guān)系!
當(dāng)然,基于粒子加速器的輻射滅菌消毒的應(yīng)用范圍廣泛,創(chuàng)可貼只是其中一個例子。與人們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)的種類繁多的物品,如一次性注射器、外科手術(shù)的各類器械、導(dǎo)管、手術(shù)縫合線、各種輸液、輸血用具、血管支架、骨關(guān)節(jié)、膠布、紗布、繃帶、醫(yī)用脫脂棉、婦女衛(wèi)生用品、各類紙尿褲等,還有某些生物組織與生物制劑,如心臟瓣膜、人造血管、角膜、骨骼、硬腦膜、皮膚與血液衍生物,以及中成藥、化妝品、農(nóng)副產(chǎn)品、調(diào)味品、干鮮果品,甚至香煙、皮毛等均可采用這種輻射法滅菌消毒。
參考資料:
1、AcceleratorsAND Beams - American Physical Society
https://www.aps.org/units/dpb/upload/accel_beams_2013.pdf
2、The History ofthe Band-Aid
https://www.thoughtco.com/history-of-the-band-aid-1991345
3、A History ofBAND-AID? Brand Innovation
https://www.band-aid.com/brand-heritage/history-info
4、How EarleDickson invented the Band-Aid
http://www.kazantoday.com/WeeklyArticles/earle-dickson.html
5、Where didBand-Aids come from?
http://www.chinadaily.com.cn/english/doc/2004-11/29/content_394992.htm
6、When was BandAid invented?
http://www.whenwasitinvented.org/when-was-band-aid-invented/
7、Sterilizingmedical supplies
https://www.symmetrymagazine.org/article/june-2010/accelerator-apps-sterilizing-medical-supplies
8、How Does the ElectronBeam Sterilization Process Work?
https://ebeamservices.com/how-does-the-electron-beam-sterilization-process-work/
9、Electron-BeamSystems for Medical Device Sterilization
https://www.mddionline.com/electron-beam-systems-medical-device-sterilizationA
10、NewApplications For Accelerators In Pharmaceutical Processes
https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1433_CD/datasets/papers/sm_eb-08.pdf
11、Ray of hope –sterilisation using X-rays
http://www.medicaldevice-developments.com/features/featureray-of-hope-sterilisation-using-x-rays-4212494/
12、Electron BeamSterilization System, Mitsubishi HeavyIndustries, Ltd. Technical Review Vol.40 No.5 (Oct. 2003)
13、E-BeamSterilization of Medical Devices
http://www.herotron-medical.de
14、輻照滅菌技術(shù)在醫(yī)療用品和衛(wèi)生品中的運用
http://www.cntia.org/dir/news-open.asp?id=242
15、幾種滅菌方法對醫(yī)療器械元件的影響
http://design.eccn.com/design_2012061213380642.htm