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碘离子可显著提高氦气等离子体灭菌效果
文章来源: 柯志刚 发布时间: 2019-05-21

  近日,技术生物所黄青课题组受邀在ACS Omega发表了题为Potassium Iodide Potentiates Bacterial Killing by Helium Atmospheric Pressure Plasma Jet的研究论文.

  近年来,低温等离子体灭菌由于在生物医学领域显示出的巨大应用前景及特有优势而受到人们的广泛关注。与传统灭菌方法相比,该技术具有设备要求简单、常温、不易产生细菌抗性等优点。其灭菌的主要机制为等离子体产生的活性氧基团(ROS)与活性氮基团(RNS)的协同作用。课题组前期的工作已证实亚硝酸根与过氧化氢在酸性环境下的协同作用是空气等离子体表现强灭菌能力的重要原因。但是,生成的RNS如亚硝酸根也可能会带来一定的健康风险。

  为避免有害RNS的生成,可选用氦气等惰性气体作为等离子体处理气体。但氦气等离子体由于生成的化学活性基团单一(只能生成ROS),其灭菌能力要低于空气等离子体。为有效提高氦气等离子体的灭菌能力,课题组发现添加适量的碘化钾即可。他们发现添加10μM碘离子即可显著提高氦气等离子体射流灭活多种革兰氏阴性(P. aeruginosa, E. coli)及阳性(S. aureus)细菌的效果。为探索其作用机制,研究人员详细比较了等离子体处理的水与等离子体处理的碘化钾溶液灭菌效果的差别,发现碘离子的促进作用是由于氦气等离子体射流生成的化学活性基团将碘离子氧化为活性碘。为进一步证实何种活性基团将碘离子氧化及氧化成何种活性碘基团,研究人员通过活性基团清除剂、高效液相色谱及紫外-可见吸收光谱方法证实等离子体产生的过氧化氢将碘离子氧化为碘三离子(I3- ),后者是碘离子促进等离子体灭菌的直接原因。该工作为今后将低温等离子体技术与卤素离子协同应用于生物医学领域的消毒灭菌提供了依据。

  上述工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等项目的支持。

  文章链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsomega.9b00160 

 

  碘离子对氦气等离子体射流灭菌的促进作用

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