摘要:随着等离子体技术的应用与发展,其消毒杀菌技术的应用越来越受到关注。低温等离子体是通过向气体施加电能而产生的,由重粒子、电子和紫外线组成,其工作温度可维持在25℃左右,因此在消毒杀菌领域得到了极大的发展。低温等离子体弥补了传统杀菌消毒方法的许多缺点,诸如抗生素的使用产生的耐药性等,其便捷、安全、无污染的特点,让其成为一种很有前景的消毒工具。本文总结了低温等离子体技术在消毒杀菌领域的研究进展,为相关研究提供理论依据。
在物理学中,等离子体描述的是部分或完全电离的气体。电离气体的物理性质与非电离气体的物理性质有很大的差异。因此,等离子体也被称为物质的第四态[1]。等离子体已经被证明在如伤口愈合、凝血、血管生成抑制和癌症治疗,以及微生物失活等方面具有一定作用[2,3]。有研究表明,等离子体具有巨大的抗菌作用,使革兰氏阳性和革兰氏阴性菌株、酵母甚至病毒均能失活[4]。等离子体靶向破坏微生物的各种结构,蚀刻细胞壁,破坏生物膜和过氧化脂质,并且细菌DNA和RNA可能会受到氧化损伤、碱基修饰和链断裂的影响。此外,大分子(如蛋白质)还可能会被展开或修饰[5],这些都是等离子体消毒杀菌的特殊机制。目前,低温等离子体消毒杀菌技术已经在各个领域被开发使用,并获得了可观的效果,同时,这种技术的发展也面临着不同的挑战,在未来的应用中,仍有许多问题等待解决。本文基于低温等离子体在消毒杀菌领域的研究进行了总结,如图1。
一、基于低温等离子体的灭菌器
低温等离子体生物医学研究越来越受到关注,主要是由于其杀菌特性[6]。低温等离子体灭菌器的基本原理是活的微生物具有吸湿性,这意味着环境气相中的水蒸气优先在其表面凝结。只要在适当的环境条件(压力和温度)下,过氧化氢和过氧化乙酸这样的过氧化物蒸汽或臭氧等氧化气体可以在位于光滑支撑表面上的细菌形成的成核部位凝结,同样地,病毒也是有效的成核位点。随着塑料等不能承受高温高压的材料制成的设备越来越多,一些新的低温灭菌系统,如最近研发的环氧乙烷灭菌和H2O2气体等离子目前用于对医疗器械的灭菌[7]。但基于低温等离子体的灭菌器的设计仍需要不断完善和更新,来满足实际应用的需求。
二、空气和水中微生物的净化
目前,等离子体技术已经可以解决有关大量水性污染物和水传播病原微生物(包括病毒)降解的某些问题,并已达到显著水平。尽管低温等离子体具有较好的杀菌效果,但其作为一种废水处理技术的发展仍然受到资本投资、熟练应用、宜居性和运营成本等信息缺乏的阻碍,因此需要对其蓬勃发展的商业化进行额外的研究[8]。同时,低温等离子体消毒杀菌技术对空气中的微生物也具备消杀作用,但空气放电后难免产生微量的臭氧、氮氧化物等化学物质残留,可能对人体造成潜在的危害。在高效杀灭空气中微生物的同时,如何减少或清除有害化学残留,也是需要解决的问题[9]。此外,研究表明,这种新兴技术可能有效阻断病毒在空气和水中的传播渠道。
三、皮肤消毒与预防伤口感染
生活环境中存在大量病原微生物,皮肤屏障能够有效的阻断其进入人体,但当人体皮肤屏障功能减退或出现伤口时,这些病原微生物可能会趁机而入,造成感染。低温等离子体在聚苯乙烯、硅胶材料和猪皮肤上的体外抗菌效果已得到证实。并且等离子体对慢性伤口也具有抗菌作用,且没有任何副作用[10]。涉及使用低温等离子体处理伤口的临床试验结果证明其可以改善大鼠开放伤口的愈合[11],并减少定植或感染伤口的细菌负担。柔性介质阻挡放电(DBD)被开发作为慢性伤口的替代抗菌治疗[12]。鉴于细菌对抗生素的耐药性的持续发展,这种基于非抗生素的方法来处理感染的伤口,在理论上有着更大的优势。但临床中仍缺少足够的研究证明低温等离子体处理人的皮肤时能够产生足够的消毒效果并且具有安全性,避免不良事件的发生。
四、清除口腔微生物
牙齿表面形成的生物膜会导致龋齿、牙龈和牙周疾病以及口腔黏膜炎。这些生物膜还可以通过引起黏膜周围炎和种植体周围炎来影响牙种植体。大多数牙科治疗旨在去除或破坏口腔生物膜。体外研究的现有证据表明,低温等离子体是一种很有前途的对抗牙齿生物膜的工具,其能够破坏生物膜基质而不会对口腔组织造成任何损害。低温等离子体在牙科中的应用适应症包括:与牙本质和陶瓷结合,复合材料的固化、漂白,牙种植体的表面活化,以及在龋病学、牙髓病学、牙周病学和种植学中的抗菌治疗干预[13]。但其潜在的机制和特定的微生物相互作用尚未完全了解,并且在文献中进行了有争议的讨论[5]。
五、食品业和农业的杀菌
等离子技术在农业和食品领域有着广泛的应用。例如,等离子体技术可应用于食品、包装材料和设备以及种子、肥料、水和土壤等农业资源的消毒。农产品,如水果和蔬菜,很容易受到农业来源的污染,包括种子、肥料、水和土壤。此外,农产品在供应链的收获、运输、包装、食品加工阶段会与灰尘、昆虫、动物粪便、田间工人、设备接触,这些个体风险因素可能会导致微生物危害。低温等离子体技术通过使用电和反应性载气(例如氧气、氮气或氦气)来灭活酶、破坏微生物、保存食物,从而避免了使用化学抗菌剂的技术。目前,低温等离子体杀菌处理作为一种新兴的加工技术,其设计的多功能性、特有的低温性质、更好的经济标准等因素为其提供了与传统处理方法相比无与伦比的优势。即便如此,深入了解低温等离子体对功能性和生物活性食品成分的影响仍然是一项迫在眉睫的研究课题,并且对其作为现代非常规加工技术的广泛认可势在必行[14]。
综上所述,低温等离子体消毒杀菌技术已经在医疗器械、环境污染、皮肤与口腔疾病、食品与农业等方面的应用中显示出了巨大的潜力,除了上述方面,低温等离子体消毒杀菌技术仍有望在其他应用方面取得重大突破。然而,在实际应用中该技术可能会产生化学物质残留或造成其他安全影响,此过程中存在的种种问题与挑战,仍需要进一步的研究提出相应的解决办法。
参考文献:
[9]郑超,徐羽贞,黄逸凡,等.进展与述评[J].化工进展,2013,32(9):2185.
[11]张之武.大气压低温等离子体疗法在小鼠伤口愈合过程中的实验研究[D].中国科学技术大学,2014.
文章来源:王原莉,徐利佳,郑春霞,黄朝晖,余皖婉,丁呈彪.低温等离子体技术在消毒杀菌领域的研究进展[J].科技风,2022,(12):167-169.
分享:
武汉市地处长江中下游,长江穿城而过,形成了世界上最大的江滩地貌,此地适宜钉螺孳生繁殖。江滩有螺环境复杂,钉螺分布面积大,药物灭螺难度较高,江滩大面积药物灭螺也受到限制,另外受汛期洪水影响,江滩有螺环境易出现“春季灭光,秋季复现”的情况,传统药物灭螺效果不理想。
2024-04-18社会医学与卫生事业管理学(Social Medicine and Health Management)是介于医学、社会学和管理学之间的重要的交叉课程,它主要研究社会性的医学和医学的社会方面的问题,以及如何利用卫生事业发展的规律去解决。该课程以“生物-心理-社会”医学模式为基础,以社会、社区及其卫生机构、人群为主要研究对象,将社会科学、管理科学的理论和方法应用于临床医学、预防医学和卫生事业管理学领域,力图揭示社会、文化、经济等因素对群体健康的影响,通过促进卫生事业的发展与改革,采取社会措施来防治疾病,提高卫
2024-03-26拔尖创新人才是全面建设社会主义现代化国家的战略性支撑,卫生事业管理人才是掌握现代卫生管理技能和方法,在卫生行政、卫生政策、卫生经营领域,运用知识解决复杂问题、创新机制、促进改革[1]。我国的卫生管理教育发端于上世纪八十年代,应卫生部的要求,全国相继设立七个卫生管理干部培训中心,随后的二十年内,各高校相继开展卫生管理专科、本科、研究生教育。
2024-03-26水痘是由感染水痘-带状疱疹病毒引起的急性呼吸道传染病,有强传染性且多发于儿童,是导致学校和托幼机构等儿童聚集场所突发公共卫生事件的主要原因之一。患者可出现继发性皮肤感染、肺炎和脑炎等严重并发症,甚至死亡给社会造成很大的公共卫生负担。为全市范围内1岁和4岁儿童各提供1剂次水痘疫苗的免费接种。
2024-02-28根据2017—2021年我国卫生健康事业发展统计公告,职业病发病人数呈逐年下降趋势,说明我国职业病防治措施取得了一定成效,但随着城镇化和工业化的快速发展,小微企业迅速崛起,新材料、新工艺和新技术的出现和广泛应用,我国职业病防治工作也出现了新问题和新情况,我国既要控制传统的职业病危害,又要解决新的职业健康问题,因此职业病防治任务依然很严峻。
2023-07-17随着等离子体技术的应用与发展,其消毒杀菌技术的应用越来越受到关注。低温等离子体是通过向气体施加电能而产生的,由重粒子、电子和紫外线组成,其工作温度可维持在25℃左右,因此在消毒杀菌领域得到了极大的发展。低温等离子体弥补了传统杀菌消毒方法的许多缺点,诸如抗生素的使用产生的耐药性等,其便捷、安全、无污染的特点,让其成为一种很有前景的消毒工具。
2022-04-29本文对我国疾病预防控制机构公共卫生突发事件应急能力现状进行了分析总结。既往研究表明,疾病预防控制机构应急能力的强项主要包括应急制度、应急办和领导小组、应急预案和技术方案、应急队伍、突发事件监测和分析、应急处置;弱项主要包括装备储备、培训和演练、风险评估及预警、实验室检测、事后评估。今后应加强全国性调查研究、标准化评估研究及实战演习研究。
2022-02-10突发性公共卫生事件波及范围广、危害大、防控难,给人们的生命健康带来极大威胁。基层作为防控的一线阵地,虽然在防控应急工作中做出了突出贡献,但在应对突发性公共卫生事件的管理方面仍存在不足。本研究在对国内相关文献进行分析研究的基础上,在河南省Z村进行了现场访谈,找出了基层应对突发性公共卫生事件的影响因素,以期提高基层应对突发性公共卫生事件的能力。
2021-11-10公立医院是政府主导举办的为广大人民群众提供医疗保健服务必不可少的机构,是我国公益性卫生医疗体系的主体,同时,也是体现党和政府对人民群众关心爱护的重要载体。随着老龄化社会的到来,国家通过实施稳妥健全、行之有效的社会保障和养老制度,表现出让国人老有所养、安享晚年的责任和担当。“医”是为老年人提供完备的医疗服务,地点主要在医院。
2021-10-28近年,政府部门颁发了新会计制度,给现有医疗卫生事业单位财务核算工作带来很大影响。新会计制度要求卫生单位核算固定资产,实现固定资产的计提折旧,来在财务报表上展现出更真实的资产价值信息,反映出资产真实价值。新会计制度对于卫生单位内的财务工作来说具有很大的影响意义,这其中也包括对资产核算的影响。
2021-09-13人气:12792
人气:9291
人气:9167
人气:8249
人气:7961
我要评论
期刊名称:健康教育与健康促进
期刊人气:1586
主管单位:上海市卫生和计划生育委员会
主办单位:上海市健康促进中心
出版地方:上海
专业分类:医学
国际刊号:1673-6192
国内刊号:31-1974/R
创刊时间:2006年
发行周期:双月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:4-6个月
影响因子:1.390
影响因子:2.408
影响因子:2.012
影响因子:1.300
影响因子:0.340
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!