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近年来对灭菌过程无菌检验中存在的问题引起人们的注意。一方面灭菌温度多系测量灭菌器内的温度不是灭菌物体内的温度，同时无菌检验方法也在局限性。在检品存在微量的微生物时，往往难以用现行的无菌检验法检出。因此，人们对认识到对灭菌方法的可靠性进行验证是很必要的。F（或F）值可作用验证灭菌可靠性的参数。
（一）微生物致死间曲线与D值人们对微生物死亡的动力学研究表明，其死亡速度属一级过程。为原始微生物数，Nt为残存的微生物t时残存的微生物。残存数的对数时间作图，得一条直线，直线的斜率＝K／2.303，K为速度常数，单位为时间。为了方便起见，引用D，并定义D为一定温度下杀死被灭菌物品中微生物99％所需时间。医学教育网搜集整理
因此，D也可定义为降低微生物一个十位数（）或一个对数值（如log100降低到log10）所需的时间。D值因微生物的种类、环境、灭菌温度不同而各异（表1）。
（二）Z值一旦在不同温度下对特定的微生物的在特定介质或环境中求得D值后，就可用logD值对温度作图，在一定温度范围内，logD与T呈直线关系，直线的斜率＝logD2－logD1／T2－T1.
由于此斜率为负值，为避免引入负数，而提出Z值的概念，Z＝T－T1／logD2－logD1，故定义Z值为降低一个logD值需的温度数，如单位为度，也可以认为Z值是降低微生物数90％所需要的温度数。表2是一些药物溶液的Z值
表1不同灭菌法不同微生物的D值
灭菌方法 微生物 温度 介质或样品 D值（min）
蒸气灭菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 105 5％葡萄糖水溶液 87.8
蒸气灭菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 121 5％葡萄糖水溶液 2.4
蒸气灭菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 121 注射用水 3.0
蒸气灭菌 产芽胞梭状芽孢杆菌 105 5％葡萄糖水溶液 1.3
干热灭菌 枯草芽胞杆菌 135 纸 16.6
红外线灭菌 枯草芽胞杆菌 160 玻璃板 18秒
表2不同溶液以嗜热脂肪芽孢村菌测定Z值
溶液 Z值℃
5％葡萄糖水溶液 10．3
注射用水 8．4
5％葡萄糖乳酸盐林格氏溶液 11．3
PH7磷酸缓冲液 7．6
（三）F值与Fo值
1.F值 F值的数学表达或可表示如下：
△t是测量被灭菌物温度的时间间隔，一般为0.5－1.0或更小，T是每个△t测量被灭菌的温度，To是参比温度。医学教育网搜集整理
按此表达式，F为在一定温度（T），给Z值所产生的灭菌效力与参比温度（To）给定Z值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间（equivalent time）以分为单位。
例如干热灭菌的参比温度用170，消毁大肠杆菌内毒素（endotoxin of E.Coli）的Z值为54℃，则采用250℃干热灭菌消毁上述内毒素的F值为750℃分。
根据式（1－1），若Nt确定为灭菌效果。同时D＝2.303／K，故也可将在一定温度（T）下杀死容器中全部微手物所需的时间称为F值，它等于D值与微生物数降低值的乘积，F值的意义就更明确了。医学教育网搜集整理
F＝DT×（log100－log10－6）
2.Fo值为一定灭菌温度（T）Z值为121℃，并假设特别耐湿热的微生物指示剂（嗜热脂肪芽胞杆菌）的Z值为10℃，则
显然，Fo值为一定灭菌温度（T）Z值为10 ℃所产生的灭菌效果力相同时所相当的时间（分）。也就是说Fo是将各种灭菌温度使微生物的致死力转换为灭菌物品完全暴露于121℃使微生物致死效力。
灭菌过程中，只需记录被来菌物的温度与时间，就可算出Fo，假设如下数据，△t取0.5分。
时间(min) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
温度(℃) 100 102 104 106 108 110 115 114 115
并假设4.0min以后，维持115℃30 min不变，则
Fo还可以看作P（2）值与微生物的对数降低值的乘积。
Fo＝D121×（logNo－logNt）
同样，Nt为灭菌后希望达到微生物残存数，一般取10-6如将含有200个嗜热脂肪芽胞杆菌的5％葡萄糖水溶液以121℃热压灭菌时杀死容器中全部微生物所需要的时间。
Fo值的计算对于验证灭菌效果极为有用，当产品以121℃湿热灭菌时，灭菌器内的温度虽能迅速升到121℃，而被菌物品内部则不然，通过由于包装材料性能及其他因素影响而使。升温度各异，而Fo将随着产品温度（T）变化而呈指数的变化。故温度即使很小的差别（如 0.1-1），将对Fo值产生显著的影响。同时要求测定灭菌物品内的实际温度，故用Fo来监测难灭菌效果肯有重要的意义。由于Fo是将不同灭菌温度折算到相当于121℃湿热灭菌时的效力，故Fo值可作为灭菌过程的比较参数。
为了使Fo测定准确，先应选择灵敏度高，重现性好，精密度为0.1的热电偶，并对热电偶进行校验。灭菌时应将热电偶的探针置于被测物的内部，经灭菌器通向柜外的湿度记录仪，有些灭菌记录仪（digistrip recolder）附有Fo计算器，在灭菌过程中和灭菌后，自动显示Fo值。
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