合肥研究院黃青課題組：低溫等離子體滅菌機制研究取得進展

【成果簡介】

黃青課題組關注微生物所處環境包括無機鹽等對等離子體滅菌效果的影響。研究發現，維持生命活動所必需的常見無機鹽離子——氯離子對低溫等離子體滅菌效果產生重要影響，并根據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。

【圖文導讀】

圖1 NaCl的影響

等離子處理的初始細菌密度約為10 6 CFU mL^-1。

圖2 檢測活性氯

（a）UV-Vis吸收光譜

（b）活性氯比較

【研究內容】

近年來，低溫等離子體技術在生物醫學領域顯示出巨大應用前景及優勢，受到廣泛關注。其中，低溫等離子體滅菌是該技術在生物醫學研究中的熱點。目前，已有多個研究顯示其在傷口消毒、醫療設備消毒、農產品安全及食品安全等領域都具有廣闊的滅菌應用前景。中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所黃青課題組，在利用低溫等離子體技術增強滅菌效果及有關滅菌機制研究方面取得新進展。

為探索其作用機制，研究人員對不同氣體等離子體處理下溶液中氯離子的轉變，及其對生成的多種活性氧基團的影響進行定量分析。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，后者可進一步進入細菌胞內，引起細菌死亡，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生成氯離子、硝酸根等產物，導致等離子體滅菌能力降低。對細胞膜通透性分析表明，氯離子通過調節等離子體處理下細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制，并為今后實際應用中有目的地提高等離子體滅菌效果提供了依據。相關研究成果發表在Plasma Processes and Polymers上。研究工作得到國家自然科學基金、安徽省自然科學基金及中科院青年創新促進會等的支持。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171109_4621341.shtml

文獻鏈接：Effect of chloride on bacterial inactivation by discharge plasma at the gas-solution interface: Potentiation or attenuation?（Plasma.Process.and Polym.,2017,DOI:10.1002/ppap.201700153）

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