大氣壓常溫直流等離子體滅活光滑念珠菌及其機(jī)理研究.pdf

1、如今，等離子體醫(yī)學(xué)正成為一個(gè)熱門(mén)的研究方向，其中對(duì)等離子體滅菌消毒的研究最為廣泛，其本質(zhì)為等離子體與細(xì)胞的相互作用。目前認(rèn)為是等離子體產(chǎn)生的活性氮氧化物在起滅菌作用，但是并不清楚這些活性氮氧化物與生物體的相互作用機(jī)制，同時(shí)也很難單獨(dú)確定某一種或某幾種活性氮氧化物對(duì)滅菌的貢獻(xiàn)以及其產(chǎn)生的滅活效果，尤其是那些很重要的短壽命活性氮氧化物。因此，本文采用我們自行研制的大氣壓常溫直流等離子體裝置，通過(guò)控制工作源氣體的種類來(lái)有選擇性的產(chǎn)生活性氮氧化

2、物，從而研究它們?cè)跍缇^(guò)程中的貢獻(xiàn)，以此來(lái)更深地研究等離子體滅菌的機(jī)理。
　　主要內(nèi)容包括以下五個(gè)方面：
　?、俳榻B了本文的研究背景以及四種常見(jiàn)的常溫等離子體射流源，并概述了等離子體醫(yī)學(xué)在國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展，同時(shí)也介紹了實(shí)驗(yàn)菌株—光滑念珠菌在臨床上的治療現(xiàn)狀。由于光滑念珠菌是一種易復(fù)發(fā)的頑固性致病真菌，所以很少有藥物可以徹底根治其引起的疾病，因此引入大氣壓常溫等離子體技術(shù)來(lái)滅活光滑念珠菌，同時(shí)也為治療由光滑念珠菌引起的疾病提供

3、新的思路。
　?、诮榻B了我們研制的大氣壓常溫直流等離子體裝置，放電模型為針網(wǎng)放電，其中高壓電極為鎢針，接地極為金屬網(wǎng)，在高壓直流電源作用下，放電在鎢針和金屬網(wǎng)之間產(chǎn)生，只有當(dāng)工作源氣體為 Ar+N2時(shí)，才會(huì)在空氣中產(chǎn)生明顯的發(fā)光射流。通過(guò)發(fā)射光譜的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)控制不同的工作源氣體組合放電（Ar+N2、Ar+O2、Ar+H2O、Ar+N2+O2、Ar+N2+H2O），可以有選擇性的產(chǎn)生活性物質(zhì)。同時(shí)用熱電偶測(cè)量等離子體余輝的軸向溫度，

4、并且用紅外熱成像儀測(cè)定等離子體在處理物體表面時(shí)所引起的溫度累積效應(yīng)，最后結(jié)合恒溫水浴箱耐熱實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了我們研制的大氣壓常溫直流等離子體裝置所帶來(lái)的溫度熱效應(yīng)對(duì)光滑念珠菌存活率的影響是可以忽略不計(jì)的，即該裝置適合處理生物樣本。
　?、劢榻B了直流等離子體滅活生長(zhǎng)在固體培養(yǎng)基和懸浮液中光滑念珠菌的效果，并解釋了二者滅菌效果差異的原因，主要是由于等離子體余輝中的活性氮氧化物與固體培養(yǎng)基表面接觸之后一部分直接擴(kuò)散到空氣中，其次雖然等離子體產(chǎn)

5、生的活性氮氧化物可以在培養(yǎng)基表面的水膜中長(zhǎng)時(shí)間存在，但是涂布在培養(yǎng)基上的真菌被蛋白胨和葡萄糖所包覆，由于蛋白胨和葡萄糖均具有一定的還原性，它們可以與水膜中的活性氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，從而抑制滅菌效果。由于實(shí)際臨床中細(xì)菌和真菌共同存在，所以用該裝置滅活了三種常見(jiàn)的細(xì)菌：綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌，均取得了不錯(cuò)的滅活效果。
　?、芤訟r+H2O余輝放電為例來(lái)研究等離子體滅菌的機(jī)理：發(fā)現(xiàn)在Ar+H2O余輝放電滅活光滑念珠菌過(guò)程中，主

6、要是短壽命的活性物質(zhì)在起作用，同時(shí)對(duì)經(jīng)過(guò)處理的生理鹽水中的OHaq進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)它在滅菌過(guò)程中起著十分重要的作用，而且OHaq的產(chǎn)生幾乎都來(lái)自于針網(wǎng)放電區(qū)域水蒸氣的電離。除此之外，發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的空氣參與了 Ar+H2O余輝放電過(guò)程，并且空氣的參與會(huì)使滅活效率提升10％~20%，主要是由于空氣參與放電并在懸浮液中生成一種短壽命的活性物質(zhì)ONOOHaq所致；而其它的短壽命活性物質(zhì)，比如O3aq、O2-aq等在滅菌過(guò)程中所起的作用可以忽略不計(jì)。

7、
　?、菰诿芊鈼l件下，研究了 Ar+O2、Ar+N2、Ar+N2+O2、Ar+N2+H2O等離子體余輝滅活光滑念珠菌的機(jī)理，其中純Ar放電滅菌是真空紫外線在起主要作用，而Ar+O2放電滅活光滑念珠菌是O2-在起主要作用。Ar+N2、Ar+N2+O2、Ar+N2+H2O放電滅菌均是長(zhǎng)短壽命的活性物質(zhì)在起協(xié)同作用，其中 Ar+N2放電滅菌是射流接觸式處理，同時(shí)有大量的OHaq和一定量的ONOOHaq生成；而Ar+N2+O2放電滅菌中起