本法係指用化學消毒劑形成的氣體殺滅微生物的方法。常用的化學消毒劑有環氧乙烷、氣態過氧化氫、甲醛、臭氧等，本法適用於在氣體中穩定的物品滅菌。采用氣體滅菌法時，應注意滅菌氣體的可燃可爆性、致畸性和殘留毒性。
本法中最常用的氣體是環氧乙烷，一般與80%—90%的惰性氣體混合使用。在充有滅菌氣體的高壓腔室內進行。該法可用於醫療器械，塑料製品等不能采用高溫滅菌的物品滅菌。含氯的物品及能吸附環氧乙烷的物品則不宜使用。
采用環氧乙烷滅菌時，滅菌櫃內的溫度、濕度、滅菌氣體濃度、滅菌時間是影響滅菌效果的重要因數。可采用下列滅菌條件：
溫度 54士10℃
相對濕度 60%士10%
滅菌壓力 8*10（5KPa）
滅菌時間 90min
滅菌條件應予驗證。滅菌時，先將滅菌腔室先抽成真空，然後通入蒸汽使腔室內達到設定的溫濕度平衡的額定值，再通入經過濾和預熱的環氧乙烷氣體。滅菌過程中，應嚴密監控腔室的溫度、濕度、壓力、環氧 乙烷濃度及滅菌時間。必要時使用生物指示劑監控滅菌效果。本法滅菌程序的控製具有一定難度，整個滅菌過程應在技術熟練人員的監督下進行。滅菌後，應采取新鮮空氣置換，使殘留環氧乙烷和其他易揮發性殘渣消散。並對環氧乙烷殘留物和反應產物進行監控，以證明其不超過規定濃度，避免產生毒性。
采用環氧乙烷滅菌時，應進行泄漏試驗，以確認滅菌腔室的密閉性；生物指示劑的驗證試驗，指示劑一般采用枯草芽孢杆菌孢子；滅菌後換氣次數的驗證試驗，確認環氧乙烷及相應的反應產物含量在限定的範圍內。驗證設計時，還應考慮物品包裝材料和滅菌腔室中物品的排列方式對滅菌氣體的擴散和滲透的影響。
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