本文選題：等離子體 + 等離子體活性水��； 參考：《塔里木大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：微生物引起的慢性感染與細(xì)菌生物膜(bacterial biofilm,BF)的形成有直接關(guān)系,細(xì)菌生物膜引起的感染常常表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作且久治不愈。目前治療微生物感染主要還是依靠抗生素,但是由于細(xì)菌生物膜的形成,機(jī)體免疫和抗生素治療已不能夠有效清除生物膜,而抗生素的濫用還有極大可能使耐藥性繼續(xù)增強(qiáng),這使得微生物感染治療成本急劇增加,且嚴(yán)重降低了患者生活質(zhì)量,因此函待尋找有效滅活細(xì)菌生物膜的新方法。本實(shí)驗(yàn)通過在硅膠膜上建立金黃色葡萄球菌生物膜模型,研究等離子體及等離子體活性水(plasma active water,PAW)滅活細(xì)菌生物膜的能力。結(jié)果顯示,等離子體處理金黃色葡萄球菌生物膜0、2、4、6、8 min,生物膜內(nèi)細(xì)菌分別減少0.97、1.6、2.47、4.71個(gè)數(shù)量級(jí)。處理2、4、6 min的PAW處理金黃色葡萄球菌生物膜,生物膜內(nèi)細(xì)菌分別減少了0.74、2.87、3.56個(gè)數(shù)量級(jí)。通過熒光顯微鏡和掃描電鏡觀察等離子體處理后的金黃色葡萄球菌生物膜發(fā)現(xiàn),等離子體處理會(huì)引起生物膜內(nèi)細(xì)菌細(xì)胞膜通透性增加,細(xì)菌皺縮變形,并最終破裂。檢測(cè)到生物膜中胞外蛋白質(zhì)含量持續(xù)增加,eDNA的含量先下降隨后又逐漸增加。利用發(fā)射光譜儀和活性粒子檢測(cè)試劑盒檢測(cè)等離子體氣相和液相中的主要活性成分,探究等離子體滅活細(xì)菌生物膜的機(jī)制。結(jié)果顯示,等離子體氣相中含有NO、N2、N+、N2+、He以及O原子的發(fā)射光譜帶,液相中H2O2以及硝酸/亞硝酸的濃度隨等離子體處理時(shí)間增加而上升。檢測(cè)等離子體處理不同時(shí)間后,諾氟沙星(norfloxacin,Nor)、環(huán)丙沙星(ciprofloxacin,Cip)、利福平(rifampici,Rif)和萬古霉素(vancomycin,Van)對(duì)金黃色葡萄球菌生物膜最低清除濃度(minimal biofilm eradicate concentration,MBEC)的變化,研究兩者聯(lián)合作用的效果。結(jié)果顯示,等離子體處理金黃色葡萄球菌生物膜0、2、4、6 min,最多可使Nor、Cip、Rif和Van的MBEC降為原濃度的1/8-1/4。等離子體聯(lián)合抗生素處理生物膜比單獨(dú)使用等離子體或抗生素處理多下降2.59-3.71個(gè)數(shù)量級(jí)。通過等離子體及PAW分別處理金黃色葡萄球菌生物膜皮膚創(chuàng)口感染和腹腔膜感染模型,研究等離子體及PAW抗感染治療效果。結(jié)果顯示,等離子體可以使創(chuàng)口部位定值的細(xì)菌下降2.44個(gè)數(shù)量級(jí),使皮膚感染創(chuàng)口愈合提前4-6天。PAW處理使小鼠腎臟中細(xì)菌數(shù)量下降了2.62個(gè)數(shù)量級(jí),小鼠存活率提高了40%。本研究結(jié)果表明,等離子體及PAW能有效滅活金黃色葡萄球菌生物膜,為臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用治療皮膚創(chuàng)口感染和腹腔感染提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
[Abstract]:The chronic infection caused by microbes is directly related to the formation of bacterial biofilm BF. The infection caused by bacterial biofilm often appears to be recurrent and incurable. At present, the treatment of microbial infections mainly depends on antibiotics, but because of the formation of bacterial biofilm, the body immunity and antibiotic therapy can no longer effectively clear the biofilm, and the abuse of antibiotics is also very likely to make drug resistance continue to increase. As a result, the cost of treatment of microbial infection has increased dramatically, and the quality of life of patients has been seriously reduced. Therefore, a new method to effectively inactivate bacterial biofilm is proposed. The ability of plasma and plasma active water (plasma active) to inactivate bacterial biofilm was studied by establishing staphylococcus aureus biofilm model on silica gel membrane. The results showed that when the biofilm of Staphylococcus aureus was treated with plasma for 8 min, the bacteria in the biofilm decreased by 0.97U 1.6N 2.47 and 4.71 orders of magnitude, respectively. The bacteria in the biofilm of Staphylococcus aureus treated with PAW of 2 ~ 4 ~ 4 ~ 6 min decreased by 0.744 ~ 2.87 and 3.56 orders of magnitude respectively. The membrane of Staphylococcus aureus treated by plasma was observed by fluorescence microscope and scanning electron microscope. It was found that plasma treatment could increase the permeability of bacterial cell membrane, cause bacterial shrinkage and deformation, and eventually break down. The content of extracellular protein in biofilm decreased firstly and then increased gradually. The mechanism of plasma inactivation of bacterial biofilm was investigated by using emission spectrometer and active particle detection kit to detect the main active components in plasma gas and liquid phases. The results show that there are emission bands of no _ 2 N _ 2N _ 2 N _ 2 he and O atoms in the gas phase of the plasma. The concentrations of H _ 2O _ 2 and nitric acid / nitrite in liquid phase increase with the increase of plasma treatment time. The effects of norfloxacin nor, ciprofloxacin Cip, rifampiciripine and vancomycin Van on (minimal biofilm eradicate concentration of Staphylococcus aureus biofilm were measured after plasma treatment for different time. The results showed that the plasma treatment of Staphylococcus aureus biofilm 0 ~ (2) O ~ (2 +) ~ 4 ~ (4) min could reduce the Rif and Van's MBEC to 1 / 8 ~ (1 / 4) of the original concentration. The biofilm treated by plasma combined with antibiotics was 2.59-3.71 orders of magnitude lower than that treated with plasma or antibiotics alone. Plasma and PAW were used to treat Staphylococcus aureus biofilm wound infection and peritoneal membrane infection respectively. The results showed that plasma could reduce the number of bacteria in the wound site by 2.44 orders of magnitude, and the wound healing of skin infection could be prematurely treated 4-6 days. PAW treatment could decrease the number of bacteria in the kidney of mice by 2.62 orders of magnitude, and the survival rate of mice increased by 40%. The results show that plasma and PAW can effectively inactivate Staphylococcus aureus biofilm and provide an important experimental basis for clinical application in the treatment of skin wound infection and abdominal infection.
【學(xué)位授予單位】：塔里木大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R378.1

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本文編號(hào)：2118080