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近年來，低溫等離子體技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出巨大應(yīng)用前景及優(yōu)勢，受到廣泛關(guān)注。其中，低溫等離子體滅菌是該技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究中的熱點。目前，已有多個研究顯示其在傷口消毒、醫(yī)療設(shè)備消毒、農(nóng)產(chǎn)品安全及食品安全等領(lǐng)域都具有廣闊的滅菌應(yīng)用前景。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所黃青課題組，在利用低溫等離子體技術(shù)增強滅菌效果及有關(guān)滅菌機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展。
黃青課題組關(guān)注微生物所處環(huán)境包括無機(jī)鹽等對等離子體滅菌效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，維持生命活動所必需的常見無機(jī)鹽離子——氯離子對低溫等離子體滅菌效果產(chǎn)生重要影響，并根據(jù)等離子體處理時所用氣體成分不同而不同。在氧氣等離子體處理下，溶液中氯離子存在可顯著促進(jìn)滅菌效果，但在氮氣或空氣等離子體處理下，滅菌效果卻明顯下降。
為探索其作用機(jī)制，研究人員對不同氣體等離子體處理下溶液中氯離子的轉(zhuǎn)變，及其對生成的多種活性氧基團(tuán)的影響進(jìn)行定量分析。研究表明，氯離子在氧氣等離子體處理下會快速氧化生成活性氯，后者可進(jìn)一步進(jìn)入細(xì)菌胞內(nèi)，引起細(xì)菌死亡，而在氮氣或空氣等離子體處理下，生成的活性氯與生成的過氧化氫、亞硝酸根等快速反應(yīng)生成氯離子、硝酸根等產(chǎn)物，導(dǎo)致等離子體滅菌能力降低。對細(xì)胞膜通透性分析表明，氯離子通過調(diào)節(jié)等離子體處理下細(xì)胞膜的損傷而改變等離子體的滅菌效果。
該研究有助于理解等離子體滅菌機(jī)制，并為今后實際應(yīng)用中有目的地提高等離子體滅菌效果提供了依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Plasma Processes and Polymers上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金及中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等的支持。
氯離子對等離子體滅菌效果的影響及作用機(jī)制
