物理消毒灭菌法，一般无有害物质的残留，近年来研究进展十分迅速，如电离辐射、微波消毒、层流过滤通风除菌、预真空压力蒸汽灭菌等新技术的应用，为物理消毒灭菌法开创了新局面。
（一）热力灭菌法
菌体蛋白质因高温作用可变性凝固、酶失去活性、核酸解链崩解，从而使细菌死亡，同时热力破坏细菌表面的渗透作用，使其内、外环境平衡失调，细胞膜功能受损，胞质内容物漏出，细胞破裂。随着细菌种类不同、发育阶段不同及有无芽胞，其对高温的敏感性亦不同。热力灭菌是常用而可靠的灭菌方法，包括湿热灭菌法和干热灭菌法两大类。在相同条件（相同的温度、时间）下湿热的灭菌效果比干热灭菌法好。其原因是：①湿热中细菌菌体吸收水分，蛋白质在含水多的环境中容易凝固变性，蛋白质含水量越多，凝固所需温度越低；②湿热的穿透力比干热强，因为水是热的良导体，而干热靠辐射传导，穿透力弱；③湿热的蒸汽有潜热。每克水在100℃时，由气态变为液态可释放539cal（1cal＝4．184J）的热能，这种热能可使被灭菌物体的温度迅速提高。
1．湿热消毒灭菌法
（1）巴氏消毒法：由巴斯德首创用于酒类的消毒而得名。其原理是利用较低的温度杀死对热力敏感的病原菌或特定微生物（如结核分枝杆菌），而又不破坏被消毒物品的营养成分。使用的温度是61．1～62．8℃30min或71．7℃15～30s，目前主要用于牛奶的消毒。
（2）煮沸法：煮沸100℃5min可杀死细菌的繁殖体，杀死芽胞则需1～3h。若在水中加入2%的Na2CO3可提高沸点至105℃，既可提高杀菌能力，又可防止金属器械生锈。此方法主要用于饮用水、食具、玻璃注射器及一般外科器械的消毒。
（3）流动蒸汽法：常用阿诺（Arnold）流动蒸汽灭菌器或普通蒸笼。利用1个大气压下，100℃水蒸气15～30min可杀死细菌的繁殖体，但不能杀死芽胞。此法常用于不耐高温的营养物品，如含血清的培养基的消毒。
（4）间歇灭菌法：采用间歇流动蒸汽法杀死所有细菌的繁殖体和芽胞，达到彻底灭菌的目的。具体方法是将被灭菌物品置于阿诺流动蒸汽灭菌器内，80～100℃加热15～30min，杀死细菌的繁殖体，然后将物品置于37℃孵箱中过夜，使芽胞发育为繁殖体，第2天再通过流动蒸汽加热，如此连续3次，可杀死所有的芽胞和繁殖体，达到灭菌的目的。此法常用于不耐高温的血清培养基的灭菌。
（5）高压蒸汽灭菌法：是目前应用最广、灭菌效果最好的方法。将被灭菌物品置密闭的高压蒸汽灭菌器内进行加热，随着容器内蒸汽压力的不断增加，温度也随之增高，通常压力在103．4kPa（相当于1．05kg／cm2）时，温度可达到121．3℃，维持15～30min，可杀死包括芽胞在内的所有微生物。此法适用于耐高温而又不怕潮湿物品的灭菌，如普通培养基、生理盐水、手术器械、注射器、手术衣、敷料等。为使该法取得较好的效果，必须将容器内的冷空气排除。
目前使用的预真空压力蒸汽灭菌法，即用抽气机先将容器内的空气抽出后再送入蒸汽，可提高灭菌效果。为了保证灭菌效果，还应定期检测灭菌器的效能，常用的方法有化学指标法和生物指标法。化学指标法是将硫黄粉放入容器内，灭菌后硫黄粉溶解，证明灭菌器灭菌效果可靠。生物指标法是将目前国际上公认的嗜热脂肪芽胞杆菌作为指标菌，用该菌悬液与待灭菌物品一同灭菌后，放入含指示剂的葡萄糖蛋白胨培养液中，置56℃以上培养48h，若培养基颜色不发生变化说明灭菌彻底。
2．干热灭菌法
（1）焚烧和烧灼：为一种彻底的灭菌方法，焚烧仅用于废弃的污染物品、有传染性的人或动物的尸体等。在紧急情况下，手术刀、剪刀亦可用该法灭菌。微生物学实验用的接种环、试管口常通过火焰烧灼灭菌。
（2）电热干烤法：在密闭的干烤箱内，利用高热空气进行灭菌。加热160～170℃，维持2h即可达到彻底灭菌的目的。该法适用于玻璃器皿、瓷器、需干燥的玻璃注射器、耐高温怕潮湿的物品的消毒。
（3）远红外线：波长30～1 000μm的远红外线易被物品吸收，其热能直接由放射的电磁波产生，不需空气传导，加热快，正逐步取代电热法。
（二）辐射杀菌法
1．日光与紫外线 日光具有杀菌作用，其中主要是紫外线发挥作用，紫外线的杀菌波长为240～280nm，波长为265～266nm时杀菌作用最强，这与DNA的吸收光谱一致，紫外线的杀菌机制是：①紫外线被细菌吸收后，使细菌的DNA链上相邻的两个胸腺嘧啶形成双聚体，干扰DNA的正常复制，导致细菌死亡或变异；②紫外线可使分子氧变成臭氧，后者具有杀菌能力。传染病患者如结核病患者用过的衣服、被褥、书报等，在阳光照射下4～6h可起到一定的消毒作用。
人工紫外线灯管采用不阻挡紫外线的石英制作，通过水银蒸汽产生紫外线。由于紫外线穿透力弱，普通玻璃、空气中的尘埃、水蒸气等均对其有阻挡作用，故只用于手术室、烧伤病房、传染病房、微生物学实验室等空气消毒，或一些不耐热物品如细胞培养板等表面的消毒。紫外线对人的皮肤、眼睛有一定损伤，使用时要注意防护，不要在紫外线灯照射下进行操作。
2．电离辐射 电离辐射包括X射线、γ射线、β射线等。目前常用的是以60 Co作为放射源的γ射线和电子加速器产生的β射线辐射处理物品，前者穿透性强，但作用时间慢，安全措施要求高；后者穿透性差，但作用时间短，安全性好。电离辐射灭菌法不升高被灭菌物品的温度，无有害物质的残留，是一种理想的“冷灭菌”处理法，该法目前广泛用于不耐高温的医疗器械如一次性注射器、细胞培养板或移植用的组织、人工器官、药物、食品、工业原料等的消毒与灭菌。
（三）超声波与微波杀菌法
不被人耳感受的高于20kHz（20千周／秒）的声波称为超声波。其杀菌机制是：当超声波通过液体时发生的空化作用破坏了原生质的胶体状态，细胞质与细胞膜分离，细胞壁、细胞膜破碎而致细菌死亡。此法费用较高，现在一般仅用于菌体破碎以提取细胞成分。
波长为3～300mm的微波在消毒与灭菌方面的应用近年来受到人们的重视，且在我国使用日渐广泛。微波兼有热与非热效应（谐振吸收、高温超导、电动势变化等），微波能量经物品中偶极子随其电场转换频率快速运动，摩擦产热，里外温度同时上升，故此法具有杀菌温度不高、对物品损害轻微、灭菌所需时间短（5～20min）等特点。在消毒与灭菌时规定微波使用的频率为915MHz和2 450MHz。该法目前广泛用于培养基、餐具、医院病历等的消毒。
（四）滤过除菌法
滤过除菌措施不能杀死微生物，是用机械方法将液体或气体中的细菌除去，以起到消毒和灭菌作用的一种方法。所用的器具称为滤器。滤器中含有的微孔只允许液体或气体中小于滤孔孔径的物质通过，滤器的除菌能力取决于滤孔孔径的大小，一般为0．45μm以下，最小为0．1μm。此法主要用于不耐高温的血清、抗生素、药液、生物制品、含多种氨基酸的培养液等物品的除菌。目前常用的滤菌器有薄膜滤菌器，由硝基纤维素膜制成，依孔径大小分为多种规格。此外还有玻璃滤菌器、石棉滤菌器、素陶瓷滤菌器等。
空气除菌采用生物洁净技术，通过初、中、高三级高效分子空气过滤器，除掉空气中0．5～5μm的尘埃微粒，并采用合理的气流方式来达到空气洁净的目的。微生物通常附着在尘埃上，在一定意义上讲，滤过了空气尘埃，也就清除了细菌等微生物。
初级过滤采用塑料泡沫海绵，过滤率在50%以下；中效过滤用无纺布，过滤率在50%～90%；高效或亚高效过滤用超细玻璃滤纸，过滤率为99．95%～99．99%。这种经高度净化的空气形成一种细薄的气流，以均匀的速度向同一方向输送，均匀分布于室内，不产生涡流，聚集尘埃，通过回风口把它带出房间。空气持续向外流通，使室内维持正压，可防止相邻房间的细菌侵入，称为层流空气。
凡在送风系统上装有高效或亚高效过滤系统的房间，一般统称为生物洁净室。生物洁净室在医院里可用作无菌护理室和无菌手术室。
（五）低温与干燥保存法
一般细菌耐低温，在低温条件下，细菌代谢活动降低，不再繁殖，故常用低温保存菌种或不能及时送检的标本。低温保存接种物，温度必须迅速降低以避免逐渐降温使环境中水分形成冰晶损伤细胞，导致细菌死亡，并避免反复冻融。真空冷冻干燥法是在低温状态下真空抽干，去尽水分，可避免解冻对细菌的损伤，是目前保存接种物（菌种）最好的方法。另外，有些细菌，如脑膜炎奈瑟菌对低温敏感，故采集标本应注意保温并迅速送检。
干燥可使细菌脱水、蛋白质变性和盐类浓缩，因而影响细菌的代谢，导致细菌死亡。细菌种类不同，生活状态不同，对干燥的抵抗力不同。例如淋病奈瑟菌对干燥敏感，在干燥环境中仅能存活1～2h，而结核分枝杆菌耐干燥能力较强，在干燥的痰液中活性可保持6～8个月。芽胞具有很强的抗干燥能力，如炭疽芽胞杆菌的芽胞在干燥的环境中可存活20余年。盐腌和糖渍能使食物中细菌的水分渗出，使食物可长时间保存而不易变质。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
