等离子体射流失活金黄色葡萄球菌微生物膜的机制研究

作者：许子牧; 沈洁; 程诚

来源：第十八届全国等离子体科学技术会议, 中国陕西西安, 2017-07-26.

• 大气压等离子体射流（APPJ）
• 金黄色葡萄球菌
• 微生物膜失活
• 活性含氧基团（ROS）

本研究关注了大气压氦气/氧气等离子体射流体外失活金黄色葡萄球菌（NCTC-8325）微生物膜的作用效果和相关机制。根据细菌涂布培养结果（CFU）和新陈代谢能力测试（刃天青）发现,大气压氦气/氧气（0.5%）等离子体射流处理10分钟后可带来最佳的金黄色葡萄球菌失活效果（>5 log10/mL）。其中,约5%的细菌进入了存活但不可发育繁殖（VBNC）的特殊状态。与此同时,根据激光共聚焦扫描显微检测（CLSM）配合SYTO 9/PI复染色结果显示,约94%的细菌细胞膜结构已损伤。扫描电子显微镜（SEM）表征结果显示等离子体处理有效破坏了构成微生物膜的细胞外多聚物基质（EPS）和定植于其中的细菌自身结构。H2DCFDA染色结果表明,随着等离子体处理剂量的提升,微生物膜中仍具有完整细胞膜结构的细菌的胞内活性含氧基团（ROS）浓度也随之显著升高。工作气体中氧气的掺入有效提升了大气压等离子体射流失活金黄色葡萄球菌微生物膜的作用效率,等离子体诱导细菌内源生成的ROS可能与等离子体放电产生的ROS协同导致了细菌细胞膜结构的持续性破坏,最终失活微生物膜中细菌。

• 单位
  合肥工业大学; 中国科学院