・论 著・
常压低温等离子体APPJ对大肠埃希菌的
杀灭机制研究
李振钢，常 啸，魏 华，韩 黎
(解放军总医院，北京100853)
摘要：目的 初步研究探讨APPJ等离子体对大肠埃希菌的杀灭作用其灭菌机制。方法 大肠埃希菌(Es2 cherichia coli)标准株A TCC8099经DBD及RF两种APPJ等离子体处理，研究其存活曲线，进而利用扫描电镜观察其细胞壁、膜等外部结构的变化。结果 两种APPJ等离子体对大肠埃希菌均有较强的杀灭作用，但RF2APPJ 的杀灭效果(D值约2s)明显好于DBD2APPJ(D值约10s，前15s内)，且大肠埃希菌的细胞壁在APPJ作用下有明显破损。结论 APPJ氩气常压低温射频等离子体可快速有效地杀灭大肠埃希菌，在消毒灭菌领域有广阔的应用前景，其灭菌机制可能与微生物细胞壁、膜的破裂有关。
关键词:APPJ；等离子体；灭菌；存活曲线
中图分类号:R37812+1 文献标识码:A 文章编号:100524529(2004)0820881203
E ffect of Atmospheric Pressure Plasma Jet on Escherichia coli
L I Zheng2gang,CHAN G Xiao,WEI Hua,HAN Li
(Instit ute of Hospital M anagement,General Hospital of PL A,Beiji ng100853,Chi na) Abstract:OB JECTIVE To investigate preliminarily the sterilizing effect of atmos pheric pressure plasma jet(APPJ)on Escherichia coli and further exploit the possible mechanism.METH li A TCC8099were treated by two kinds of APPJ,DBD and RF,res pectively.Their survival curve was analyzed and the morphological changes of bacterial cell membrane and wall were studied under SEM.RESU LTS DBD and RF APPJ had strong sterilization effect on E.coli, the latter(D value=2s)was much more effective than the former(D value=10s).The gross morphological damage of
cell membrane damage.Our results suggested that APPJ be widely2ud in disinfection and sterilization prospectively.
K ey w ords:APPJ;Plasma;Sterilization;Survival curve10pm
等离子体(plasma)所含的活性自由基及射线，如紫外线、γ射线等，对微生物具有很强的杀灭作用。传统的产生等离子体的方式有两种：一是大气压下的高电压高温气体击穿电离(几千伏到上万伏)；二是真空室中的低温大面积放电1。而APPJ (atmospheric pressure plasma jet)，常压低温射频技术实现了在大气压下低温均匀等离子体的产生，如DBD(dielectric barrier discharge，介质阻挡放电),RF (radio frequency，射频)技术，尽管它们的物理机制还有待进一步解释，其对生物体的影响机制及杀灭机制已成为当前研究的热点2。尤其是本研究中使用氩气介入产生等离子体，属技术创新，其对微生物的影响效果仍有待研究。
收稿日期:2004204210; 修回日期:20042062201 材料与方法精神什么发成语
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情人节来历111 菌种 大肠埃希菌ATCC8099本实验室保存，于营养琼脂培养基斜面或LB培养基中培养。
1.2 细菌悬液的制备 冻干菌种融化后，复苏划线接种于营养琼脂培养基平板。挑取典型单菌落，接种斜面37℃培养过夜。将3.0～5.0mlPBS缓冲液加入斜面试管内，反复吹吸，洗下菌苔。将菌悬液移至另一无菌试管中，振荡使细菌悬浮后，用血细胞计数板计数后,4℃备存于当天使用。
1.3 菌涂片的制备 将载体玻片用碱性皂液及蒸馏水煮沸脱脂处理，并漂洗至p H中性；晾干灭菌备用。吸取10μl上述菌悬液均匀涂布于处理过的玻片上，晾干。
1.4 APPJ处理 APPJ等离子体处理菌涂片在中科院微电子所王守国教授实验室完成。具体技术参
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中华医院感染学杂志2004年第14卷第8期
数:APPJ 射频等离子体的气体流量：氩气(Ar ),30L/min ；作用距离(d ),7mm ；作用功率(P ),80W 。
1.5 活菌培养计数 将APPJ 等离子体处理后的
涂有大肠埃希菌的玻片放入含有5ml PBS 溶液的大试管中，振荡将菌洗下成为菌悬液。将该菌悬液进行系列稀释，选择适宜稀释度吸取1ml 加于无菌平皿内。每一稀释度接种3个平皿。采用倾注培养法，于37℃培养>48h ，进行活菌计数。语言沟通技巧
1.6 扫描电镜分析 载有大肠埃希菌的样品经3%戊二醛固定2h ，用0.07M PBS 磷酸缓冲液浸洗3次，
每次5min ；然后用1%锇酸固定2h ，再进行乙
醇梯度脱水，醋酸异戊酯置换，在临界点干燥(日立HCP 22)。真空镀膜(J EC 21500)，在日立S 2800扫描电镜下观察，并拍照。
1.7 D 值计算 D =t/(logN0-logNs )
t ：杀灭微生物数量达90%所需的时间;N0是初始的菌数;Ns 是存活的菌数Block ,1992
2 结 果
2.1 DBD 2APPJ 等离子体对大肠埃希菌的杀灭作
用 大肠埃希菌在DBD 2APPJ 的作用下，在前10s 内的死亡速度较快,D 值约12s ，但后期速度相对减慢且曲线曲折。处理15s 时的菌数多于处理30s ，见图1
。
图1 DBD 等离子体处理下的大肠埃希菌的存活曲线
2.2 RF 2APPJ 等离子体对大肠埃希菌的杀灭作用RF 2APPJ 等离子体对大肠埃希菌的杀灭作用远强
于DBD 2APPJ ,D 值约为2s ，且在很短时间(5s )内将大肠埃希菌全部杀死。见图2。
2.3 大肠埃希菌细胞壁在APPJ 作用下的结构改
变 实验中最重要的发现是对暴露于RF 2APPJ 等离子体下的大肠埃希菌细胞壁的破损。图3B 所
示，大肠埃希菌的细胞壁、膜在RF 2APPJ 等离子体
处理4s 后明显破裂，使细胞质流向周围介质中
一天中胎教的最佳时间。
图2 RF 2APPJ
等离子体处理下的大肠埃希菌的存活曲线
图3 扫描电镜下经RF 2APPJ 处理的大肠埃希菌
细胞破损
注:A ：对照细胞;B :RF 2APPJ 处理4s 后的细胞
3 讨 论
APPJ 技术是一项新技术，以射频电容方式耦合
的方式在大气压下产生等离子体炬(目前除美国、德国及中国的几家实验室外，这种等离子体只能产生在真空室中)。它可以做成狭缝形式喷出，形如火焰，其特点是温度很低，等离子体面积较大而均匀，可加入任何气体或液体，在大气压下工作。
从大肠埃希菌的存活曲线来看，在DBD 处理
下，前10～15s 内，杀菌速度较快,D 值较小；但后来细菌数量反而稍有增多，且杀菌速度变慢，这可能是由APPJ 等离子体的不同成分对微生物的作用机制决定3。等离子体的成分很复杂，有活性物质还有带电粒子，当气体离开发生腔之后，带电粒子很快消失，含有被激发的活性物质、活性态的氧被认为是主要的杀菌因素。最初，可能是等离子体产生的某些射线穿透细胞直接快速杀死细菌。而后来主要是等离子体中的某些活性物质影响细胞的正常生理生
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化反应，从而使细胞膜失去正常功能4。但为什么RF2APPJ更高效的杀死大肠埃希菌，尚有待于进一步研究讨论。从等离子体产生的条件分析,DBD介质阻挡放电技术利用了高电压电源，可能其产生的等离子体在均一性及强度上较RF射频等离子体相差较大。另外，实验中尚未观察到典型的革兰阳性菌的
细胞壁破裂情况(结果未示)，这可能与革兰阴、阳性菌的细胞壁结构成分的差别有关。阳性菌的由N2乙酰葡萄糖胺及胞壁酸形成的多聚糖细胞壁更具有机械韧性。
大肠埃希菌是医院环境中常见菌株，广泛分布于口腔科门诊及病房的器械及物体表面，是造成医院感染的重要感染源。随着各种精密口腔医疗器械和技术的不断发展，人们对消毒灭菌快速、安全、绿色的要求越来越高。APPJ等离子体消毒技术的研发与应用将克服环氧乙烷和戊二醛等低温灭菌技术所存在的消毒不彻底、需要时间长、具有残留毒性等缺点，可真正实现无毒、快速和灭菌彻底的要求5。由于APPJ等离子体自身产生的物理机制还未明晰，其对不同微生物种类的影响机制也正在进一步研究之中。
参考文献:
1 Lerouge S,Guignot C,Tabrizian M,et al.Plasma2bad steril2 ization:effect on surface and bulk properties,and hydrolytic sta2 bility of reprocesd polyurethane electrophysiology catheters J.
J Biomed Mater Res,2000,52(4):7742782.
2 Herrmann H W,Henins I,Park J,et al.Decontamination of chemical and biological warfare(CBW)agents using an atmo2 spheric pressure plasma jet(APPJ)J.Ph ys Plasmas,1999,6
(5):228422289.
3 Laroussi M,Richardson J P,Dobbs F C.Effects of non2equilibri2 um atmospheric pressure plasma on the heterotrophic pathways of bacteria and on their cell morphologyJ.A ppl Phys Lett,2002, 81(2):7722774.
4 Moisan M,Barbeau J,Moreau S,et al.Low temperature steril2 ization using gas plasmas:a review of the experiments,and an analysis of the inactivation mechanismsJ.Int J Pharmaceutics,
2001,226(5):1221.
5 顾春英，薛广波.等离子体消毒和灭菌J.上海预防医学杂志,1999,11:4862491.
临床电脑鼠标微生物监测及消毒方法探讨
吴陈英，胡丽萍
(浙江省庆元县人民医院，浙江庆元县323800)
关键词：临床电脑鼠标；微生物监测；消毒
怀孕可以吃芹菜不
中图分类号:R187 文献标识码:B 文章编号:100524529(2004)0820883201
笔者对全院临床科室的42部电脑鼠标，分别在消毒前、75%乙醇消毒及0.05%有效氯消毒后，采集标本进行监测。1 结 果
1.1 细菌培养结果 未消毒的电脑鼠标42部，带菌100%。菌落数最少为20CFU/cm2，菌落数最多为60CFU/cm2。培养分离出细菌72株，其中葡萄球菌属35株，大肠埃希菌15株，草绿色链球菌10株，粪肠球菌7株，白色念珠菌3株，肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌各1株。
1.2 杀菌率 电脑鼠标采用75%乙醇擦拭消毒后，杀菌率达89.9%。电脑鼠标采用0.5%含氯消毒剂擦拭消毒后,
收稿日期:2004201219杀菌率达到99.8%。
2 讨 论
临床上一部分医务人员忽视了电脑鼠标的污染问题，在使用电脑前后未认真洗手，极易造成电脑鼠标的污染，这样对患者及医务人员自身造成潜在的危险。针对这一问题，我们对电脑鼠标进行监测。结果显示，未经消毒处理的电脑鼠标污染相当严重。消毒前75%乙醇消毒与0.05%有效氯消毒后的菌落数比较，差异有非常显著性(P<0101)。不同消毒剂消毒效果明显不同。通过监测0105%的含氯消毒剂
消毒效果最显著。并且此消毒剂成本低、杀菌谱广、操作又简便。
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中华医院感染学杂志2004年第14卷第8期
