背景

生物膜为微生物分泌物，常见于制药、食品与个人护理行业的生产或水系统中。生物膜可显著提高微生物对恶劣环境和消毒剂的抗性，并持续接纳浮游微生物，导致生产或水系统中微生物在清洗消毒后依然频繁超标。

1. 生物膜的形成

图片引用：St.Geroge University, Biofilms Research

生物膜的形成过程：

浮游微生物沉降于设备表面；

微生物分泌胞外聚合物形成荚膜并相互粘附，逐渐形成黏液层；

微生物繁殖、增生，胞外聚合物增多并逐渐形成生物膜；

生物膜帮助膜下的微生物进行能量、物质传递，并抵御恶劣环境；

生物膜成熟，并向外释放微生物；

生物膜的诊断：

生物膜对微生物起保护作用，并会持续接纳新的浮游微生物。传统的清洁、消毒方式可以杀灭生物膜下部分微生物，但无法有效去除由胞外聚合物构成的生物膜。如果在清洁消毒后，系统中微生物依然频繁超标，很可能已存在生物膜污染。

生物膜主要由多糖、蛋白、核苷酸以及磷脂等胞外多聚物组成。其中由糖醛酸组成的多糖聚合物荚膜可以与钙、镁离子相结合，对生物膜起到关键的支撑作用。通过检测糖醛酸的含量，可初步判断生物膜是否可能存在于生产或水系统中。

ATP(三磷酸腺苷)为生物体的直接能量来源。通过长期监测ATP，可以判断系统中微生物活性。如果在常规的清洁、消毒下，微生物活性依然呈现持续升高的趋势，系统中可能存在生物膜超标风险。

2. 生物膜的控制

控制生物膜或微生物频繁超标的关键在于清除由胞外多聚物构成的生物膜。当系统中已出现生物膜时，应首先清除对微生物起保护作用的生物膜，使微生物直接暴露于环境中，再对设备表面进行消毒。生物膜可以为微生物提供对消毒剂的抗性，直接使用消毒剂效果不理想。且如果仅仅杀灭生物膜下微生物，而无法清除生物膜时，浮游微生物可不断粘附于生物膜上，频繁造成系统中微生物超标等质量问题。

上图可见，高温或传统强酸、强碱工艺处理生物膜，效果不理想。高温、强酸或强碱无法有效清除已粘附于系统上的生物膜，且无法对生物膜下微生物进行有效杀灭。

SEEC生物膜剥离法

因传统方法清除生物膜效果不理想，艺康开发出了针对生物膜的SEEC剥离法。SEEC剥离法利用活性氧成分对生物膜表面进行预浸润，然后对其进行激活，在生物膜下产生众多微小气泡，再配合螯合剂破坏钙、镁离子对生物膜的支撑作用，将生物膜从设备表面全部剥离。

剥离生物膜后，再使用已通过注册的，对常见产生物膜的绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌有6log杀灭效力的Oxonia Active消毒剂，对设备表面进行消毒。在对生物膜进行有效清除并杀菌后，可以彻底根除系统中生物膜带来的问题。

生物膜预防：

1. 在生物膜产生过程中，往往是因为系统长期缺乏有效的清洗与消毒。生物膜的生成需要大量的碳源与氮源。有效的清洗工艺可以大量降低系统中存在的有机碳，避免生物膜的生成。在清除生物膜后，推荐重新评估系统的清洗、消毒方式与频率。

2. 避免系统中存在排水不彻底的问题。系统中长期存在积水易造成有机物的沉积，从而导致产生生物膜的风险。

3. 避免系统中出现盲端。系统中的盲端无法被有效清洁时，系统中长期存在清洗盲端会导致生物膜的生成。