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在医疗环境中，为防止感染和确保安全，仪器需要一直保持清洁状态。然而，随着医疗设备日益复杂，包括精密电子设备的出现，行业越来越需要不影响设备性能的灭菌和消毒方法。TDK 集团公司 relyon plasma 开发了 MediPlas，它利用空气中氧和氮在现场生成氮氧化物、过氧化氢和活性含氧和氮物质 (RONS) 以及臭氧等，安全高效地对医疗设备消毒。本次为大家介绍 relyon plasma 团队如何应对挑战，并打造可实现医疗设备低温灭菌的突破性设备。
消毒和灭菌在医疗保健环境中的重要性
传染病爆发让我们更加认识到，在日常生活中对双手消毒将有助于降低传染病传播。在医院等医疗机构中，其重要性则更为明显。根据世界卫生组织 (WHO) 2022 年发布的报告，每 100 名急救机构收治的患者中，就有 7 名高收入国家、 15 名中低收入国家患者在收治期间发生与医疗保健相关的感染 (HAIs)，平均每10 名患者中有 1 名死于感染相关并发症。（资料来源：世卫组织发布首份关于感染预防和控制的全球报告，世界卫生组织）
在医疗保健机构，均须严格执行检查仪器、手术工具和医疗设备的灭菌和消毒，以防止病毒和细菌在患者、医生和护士中传播。特别是直接接触患者的医疗设备，须采取严厉措施来尽量完全消除微生物。这些方法包括采用高压蒸汽、化学物质和气体，此领域中的技术随着时间推移不断发展。
在TDK 集团公司 relyon plasma 负责 MediPlas 销售和市场营销的 Simona Lerach 讲述了医疗保健前沿的声音。“在医疗领域，人们对更安全和更经济高效的灭菌和消毒仪器的需求持续增长。开发 MediPlas 是为了满足医疗保健专业人士对可定制、省时、可持续产品解决方案的需求，它可以可靠地取代传统灭菌流程。我们从一开始就坚信，我们在低温等离子体技术方面的专业知识可以制造出开创性的灭菌和消毒设备。”
消毒和灭菌方法
医疗器械灭菌和消毒的不同方法的选择取决于温度和使用的化学物质。
当今，大部分对医疗仪器灭菌的常见技术都涉及高压蒸汽。仪器放在高压釜中，利用高压和高温（高于 +120°C）蒸汽杀死所有微生物。该工艺因不含有毒的化学物质而十分安全，并且在短循环中也很有效，因此已得到广泛采用。
医疗保健行业前沿对低温灭菌的需求持续增长
随着医疗技术进步，医疗设备的范围持续多样化。其中有些精密仪器和某些无法耐受高温的塑料。对于精密、不耐热设备的灭菌和消毒，通常采用环氧乙烷 (EtO) 气体的方法。在这种方法中，气体喷入密封的容器，不会产生高温，适合大范围的设备。但是，环氧乙烷毒性高，操作员需要佩戴防护装置，如面罩和眼镜，并且气体消除程序（即通风）耗时长。
在TDK 集团公司 TDK Electronics 负责产品营销的 Jose dos Santos 解释了其中的风险。“环氧乙烷的主要缺点是它是危险的有毒气体，可能危害人体和环境。暴露于高浓度的环氧乙烷可能导致严重的健康问题，包括呼吸道问题、皮肤刺激和神经损伤。
另外，灭菌过程可能需要几小时到几天，这在时间至关重要的医疗保健环境中是一个很大的劣势。
临床环境中电子设备示例
显微镜和透析机器等精密电子设备广泛用于临床环境。由于其对高温的敏感性，它们需要低温灭菌和消毒。
使用等离子体进行低温灭菌的潜力
在对安全和经济高效的灭菌和消毒方法的需求中，人们逐渐将关注点转向活性含氧和氮物质 (RONS)、氮氧化物和过氧化物，这些是有前景的环氧乙烷替代方案。特别是它们具有很强的抗氧化性，能够有效灭菌并且无毒性残留物。
relyon plasma凭借环境等离子体应用领域的多年经验和积层陶瓷技术专业知识，使用压电式变换器开发出紧凑型等离子体生成器，并成功将其推向市场。在此基础上，又开发了适合医疗技术应用的 MediPlas 等离子体系统。该系统生成过氧化氢和其他杀菌气体，可安全集成到医疗器械中。
在relyon plasma 主导了 MediPlas 开发的 Florian Freund 分享了他的见解。“凭借我们在等离子体技术方面的多年经验，我们从一开始就能解决开发中出现的典型难题。特别是，使用的材料必须符合高要求，我们与许多现代塑料领域高度专业化的制造商和密封技术专家合作。我们在等离子体特定高电压生成方面的深厚基础知识实现了电子设备紧凑而稳健的设计。”
MediPlas 的工作原理
以空气中的环境氧、氮和湿度为原料，通过应用低温等离子体生成过氧化氢、臭氧和氮氧化物。通过调整输入气体的量和系统的操作点可以定制输出气体的组合。
MediPlas 尺寸紧凑，可集成到各种器械中，用于内部再处理。它也可与腔室系统组合使用，为各种适合的医疗器械消毒，例如牙周和牙科仪器，以及所有部件。
Freund 讲解了 MediPlas的潜力。“MediPlas 紧凑、安全并且节能，功能多样，具有无限可能性。虽然我们的主要关注点在于医疗保健，但我们设想未来将解决方案扩展到工业领域。例如缩短农业种子消毒和灭菌时间，延长食品行业产品的有效期。MediPlas 也可应用于水处理等领域，这就是它的多面性潜能。我们的目标是与客户合作找出优化解决方案。我们希望利用我们的专业技术有效地帮助客户应对挑战。”
MediPlas 反应器（左）生成高活性气体，用于使用低温等离子体和 MediPlas 驱动器动力设备（右）进行灭菌和消毒的流程。
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