生物膜為微生物分泌物，常見于制藥、食品與個人護理行業(yè)的生產(chǎn)或水系統(tǒng)中。生物膜可顯著提高微生物對惡劣環(huán)境和消毒劑的抗性，并持續(xù)接納浮游微生物，導致生產(chǎn)或水系統(tǒng)中微生物在清洗消毒后依然頻繁超標。

一、生物膜的形成

生物膜的形成過程：

浮游微生物沉降于設備表面；

微生物分泌胞外聚合物形成莢膜并相互粘附，逐漸形成黏液層；

微生物繁殖、增生，胞外聚合物增多并逐漸形成生物膜；

生物膜幫助膜下的微生物進行能量、物質(zhì)傳遞，并抵御惡劣環(huán)境；

生物膜成熟，并向外釋放微生物；

生物膜的診斷：

生物膜對微生物起保護作用，并會持續(xù)接納新的浮游微生物。傳統(tǒng)的清潔、消毒方式可以殺滅生物膜下部分微生物，但無法有效去除由胞外聚合物構(gòu)成的生物膜。如果在清潔消毒后，系統(tǒng)中微生物依然頻繁超標，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組成。其中由糖醛酸組成的多糖聚合物莢膜可以與鈣、鎂離子相結(jié)合，對生物膜起到關鍵的支撐作用。通過檢測糖醛酸的含量，可初步判斷生物膜是否可能存在于生產(chǎn)或水系統(tǒng)中。

ATP(三磷酸腺苷)為生物體的直接能量來源。通過長期監(jiān)測ATP，可以判斷系統(tǒng)中微生物活性。如果在常規(guī)的清潔、消毒下，微生物活性依然呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢，系統(tǒng)中可能存在生物膜超標風險。

二、生物膜的控制

控制生物膜或微生物頻繁超標的關鍵在于清除由胞外多聚物構(gòu)成的生物膜。當系統(tǒng)中已出現(xiàn)生物膜時，應首先清除對微生物起保護作用的生物膜，使微生物直接暴露于環(huán)境中，再對設備表面進行消毒。生物膜可以為微生物提供對消毒劑的抗性，直接使用消毒劑效果不理想。且如果僅僅殺滅生物膜下微生物，而無法清除生物膜時，浮游微生物可不斷粘附于生物膜上，頻繁造成系統(tǒng)中微生物超標等質(zhì)量問題。

上圖可見，高溫或傳統(tǒng)強酸、強堿工藝處理生物膜，效果不理想。高溫、強酸或強堿無法有效清除已粘附于系統(tǒng)上的生物膜，且無法對生物膜下微生物進行有效殺滅。因傳統(tǒng)方法清除生物膜效果不理想，研究表明，過氧化氫在控制生物膜方面要比氯更有效，過氧化氫通過極強的氧化作用穿透細胞壁和生物被膜，破壞細菌的dna，從而杜絕生物膜的產(chǎn)生。