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。