文章来源:后王电子 时间:2025-09-17 10:42:21
医疗环境的清洁与消毒是医院感染控制的核心环节。物体表面(如手术器械、床栏、门把手、医疗设备等)可能成为病原微生物的载体,直接或间接引发医院内感染(HAIs)。传统的微生物培养法虽准确性高,但耗时长(通常需24–72小时)、操作复杂,无法满足现场快速评估的需求。因此,开发一种高效、灵敏且可实时反馈的清洁度检测方法成为医院感染管理的迫切需求。
ATP生物荧光检测仪作为一种现场快速检测技术,它通过检测三磷酸腺苷(ATP)的浓度,间接反映表面的微生物污染程度和有机残留物情况,已成为国际公认的卫生监控手段。
三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate, ATP)是所有生物体(包括细菌、真菌、病毒宿主细胞及人体细胞)内能量的通用载体。其在活细胞中含量相对恒定,细胞死亡后会在酶作用下迅速降解。因此,样品中ATP的含量可直接反映生物活性物质的多少。
ATP生物荧光法基于萤火虫发光原理,其反应体系如下:
ATP + 荧光素 + O₂ → 氧化荧光素 + AMP + PPᵢ + CO₂ + 光(λ≈560 nm)
该反应由荧光素酶(luciferase)催化,产生的光信号强度与ATP浓度成正比。通过光电倍增管(PMT)或高灵敏度光电传感器检测光强度,即可定量表示为相对光单位(RLU)。
虽然ATP并非仅来源于微生物(也可能来自人体细胞或有机残留),但在医疗机构环境中,ATP浓度与细菌总数(如CFU)呈显著正相关。多项研究表明,ATP检测能有效综合反映“生物负载”总量,包括活菌、死菌和有机污染物,更适合评价清洁工作的整体效果。
以典型手持式ATP荧光检测仪为例,其系统构成如下:
- 检测精度:可达 (1 imes 10^{-15}) mol ATP,足以捕捉单细胞级别的污染。
- 检测范围:1–999,999 RLU,覆盖从极清洁到严重污染的广泛场景。
- 重复性:变异系数(CV)≤7.4%,保证结果可靠。
- 响应时间:10秒内完成单次检测,支持高频次现场筛查。
- 数据管理:支持≥10,000条数据存储,用户身份分级管理,USB接口导出数据。
- 电源系统:锂电池供电,续航≥4小时,具备自动节电模式。
- 一体化采样拭子:预埋荧光素酶体系,润湿设计提高采样效率。
- 专用试剂类型:
- 表面及水质通用试剂;
- 大肠菌群特异性检测试剂;
- 高灵敏度过敏原检测试剂(检测限1–100 ppm)。
- 稳定性:液体酶制剂可在常温下保持活性,便于现场使用。
- 采样面积通常为10 cm × 10 cm(100 cm²),也可根据表面特性调整。
- 拭子涂抹时需沿同一方向旋转覆盖整个区域,避免交叉污染。
1. 激活拭子试剂,插入仪器;
2. 采样后立即将拭子放回反应舱;
3. 启动检测,10秒后读取RLU值;
4. 根据预设阈值判断清洁度(如<100 RLU为合格)。
3. 与细菌培养法的对比验证
- 清洁后表面ATP值(RLU/100 cm²)与细菌数(CFU/cm²)趋势一致,但ATP法更敏感;
- 消毒后细菌下降率99.8% vs ATP下降率97.6%,无显著统计差异(P=0.137);
- 说明ATP法可有效替代培养法进行消毒效果快速评价。
- 快速性:10秒出结果,支持实时干预;
- 便捷性:手持设计,非专业人员经培训即可操作;
- 综合性:同时检测微生物与有机残留,更全面反映卫生状况;
- 数据化管理:自动生成报告、合格率统计,支持感染控制决策。
- 无法区分ATP来源(如细菌 vs 人体细胞);
- 对某些消毒剂(如含氯制剂)可能敏感,需注意采样时机;
- 需建立机构内部的RLU阈值标准(需通过平行实验与培养法对照标定)。
- 用于手术台、器械车、监护仪表面的术后清洁检查,确保无生物残留。
- 对床栏、呼叫按钮、门把手进行日常抽查,降低交叉感染风险。
- 检查清洗消毒后的器械表面,替代部分培养检测,加速周转。
- 快速定位污染源,指导环境消杀,遏制感染传播。
1. 阈值设定:建议医院根据科室风险等级设定RLU阈值(如手术室≤50 RLU,普通病房≤100 RLU);
2. 人员培训:统一采样手法,避免人为误差;
3. 仪器校准:定期使用标准ATP溶液进行校准;
4. 试剂保存:避光防潮,严格在有效期内使用。
ATP生物荧光检测仪是一种高效、可靠的医疗机构表面清洁度现场检测技术。其虽不能完全替代传统微生物培养法,但作为快速筛查工具,显著提升了医院感染控制的时效性与覆盖率。未来随着酶制剂稳定性的提高、多指标联检试剂(如ATP+蛋白质)的开发,以及物联网技术的集成,ATP检测系统将进一步成为智慧医院感染监控平台的核心组成部分。