等离子体杀菌有效减少细菌污染在牙科单位倾斜

文摘

客观的。研究等离子体灭菌的有效性在减少细菌污染和控制生物膜在牙科单位倾斜。材料和方法。十个相同的牙科椅单位(dcu之后)。五dcu之后安装一个自动等离子体灭菌系统(PSS)和其他五个是作为参与(CTL)。水从airotor行刷新担任牙科单位产出水的水线(DUWLs)。水样采集开始,每周4个月。分析了水对细菌污染(CFU /毫升)。扫描电子显微镜(SEM)被用来研究生物膜的数量在水线。生物膜的可行性评估3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium溴化(MTT)化验。所有使用Mann-Whitney进行了统计分析U测试。的值被认为是显著的。结果。DCU之后产出水被发现严重污染的细菌。等离子体杀菌有效减少细菌污染从平均212 CFU /毫升8 CFU /毫升。4个月的整个期间水平仍低于500 CFU / mL,推荐的标准水平的疾病控制和预防中心(CDC)美国。减少细菌计数显著而CTL集团( )。等离子体灭菌水线不能消除现有的生物膜,它的确能减少生物膜质量和生存能力。此外,等离子体杀菌治疗没有诱导改变微生物的组成,是由革兰氏染色法进行分析。结论。等离子体灭菌,是电化学活化水的一部分,有效地降低了细菌污染,减少生物膜在牙科单位倾斜。

1。介绍

牙科椅单位利用水作为冷却剂为高速旋转牙科设备和洗嘴在牙科手术。牙科椅单元的输入水可以来自不同的来源:直接从市政水或一个单独的水库。一旦它进入牙科椅单元,将通过复杂的小油管冲洗水系统供应airotor机头和空气与注射器。牙科椅单位产出水被微生物(高度污染的报道1]。占主导地位的细菌物种中发现牙科单位水线(DUWLs)环境的物种包括革兰氏阴性需氧异养假单胞菌物种,特别是铜绿假单胞菌,军团菌物种,特别是嗜肺性军团菌,nontuberculosis分枝杆菌物种(2- - - - - -4]。油管系统中的微生物形成的生物膜不断释放微生物污染产出水。污染DUWLs因此带来了一个严重的问题在感染控制牙科实践。

消除DUWLs有效微生物的主要障碍是生物膜的形成,使抵抗各种消毒方法。目前,几种方法提出了在DUWLs减少细菌污染。最流行的方法是用化学消毒剂消毒。常用的产品过乙酸、乙二胺四乙酸四钠盐、次氯酸钠、葡萄糖酸氯已定,聚维酮碘、过氧化氢和二氧化碳5]。先前的研究表明,化学消毒剂包括过乙酸(6)、过氧化氢(7),N-halamine [8),分子酸(9]、聚维酮碘[10),和纳米银粒子11)显著降低DUWLs的细菌数。然而,大多数的人不能完全消除生物膜在长期使用12]。一些消毒剂(如氯化合物和醋酸)甚至造成损坏水管(13,14]。大多数这些消毒剂只能用作休克疗法由于其危害性的患者和需要更多的合规人员在牙科诊所。

另一种方法使用等离子体灭菌消毒技术DUWLs广泛用于朝鲜牙科专业。机器产生的积极的和消极的指控,所谓等离子体离子,这水消毒系统。高压电力所产生的等离子体粒子,让水分割成活性氧哦⁻H₂O₂阿,₃。等离子体系统利用在本研究中是一个铂催化剂在水中和产生低温等离子体,因此,H₂O是解决H⁺阿,⁻阿,₃并形成哦⁻、HOCl和H₂O₂。这些等离子体粒子有杀菌作用由于其强氧化特性。尽管公司声称的有效性,很少有研究报告等离子体杀菌的功效在牙科消毒生物膜单元水行(15]。

本研究的目的是研究等离子体灭菌的有效性,减少细菌污染和控制生物膜在牙科单位倾斜。

2。材料和方法

2.1。样品收集

十个相同的牙科椅单位(dcu之后)牙科学院,朱拉隆功大学,被选作研究。dcu之后被分为2组:(1)等离子体灭菌系统(PSS)和(2):控制(CTL)。PSS组的椅子配有等离子体灭菌系统(dps - 110 - bi、Dentozone、首尔)导致等离子体离子进入DUWLs连续的一代。

在实验的开始,水从每个单元2来源收集评估基线细菌污染。这两个来源如下:杯填水一直作为输入,获得直接从进水口的主楼和水冲洗水从airotor行担任DUWL输出。4个月的每周收集水样分析牙科单位产出的细菌污染水。

2.2。实验室调查

收集后,水样本直接转移到实验室和保持在4°C到平皿计数。为了打破成群细菌生物膜,水样本用连续稀释前10秒钟,他们随后被镀上R2A琼脂(HiMedia,孟买,印度)和孵化36°C 3 - 7天。细菌菌落的数量清点,表示为每毫升菌落形成单位(CFU /毫升)。集落形成和革兰氏染色法进行描述细菌中发现的水与PSS之前和之后的治疗。革兰氏染色法进行如下:殖民地上抹到载玻片和固定,使用火焰加热。然后与结晶紫染色涂片,碘,用酒精洗净,用红色染料复染色。

扫描电子显微镜是用来调查等离子体灭菌是否可以消除水线上生物膜的形成。最后实验周期(4个月),收集DUWLs的管子,在2.5%戊二醛固定24小时,洗前1% PBS分割成小块。标本连续脱水,临界点干燥,金溅射涂层,研究了利用扫描电子显微镜(SEM)(范广达250)。

MTT分析是用来确定生物膜的可行性。DUWLs浸泡在100的管子μ肝癌和L(0.5毫克/毫升溶液(Affymetrix, CA)和孵化3小时37°C。MTT的解决方案被移除,和100年μL添加DMSO和孵化在室温下15分钟。OD值测量的波长570纳米。

使用Mann-Whitney所有数据进行了分析和比较U测试。一个0.05被认为是具有统计学意义的价值。牙科学院的伦理委员会,泰国朱拉隆功大学已经批准了这项研究进行根据协议和知情同意日期和/或修改如下符合我/ GCP (HREC-DCU 2018 - 006)。

3所示。结果

牙科椅单元输入水严重污染细菌从平均4800 - 30440 cfu /毫升。没有显著差异的细菌数输入水PSS和:对照组(数字1(一)和1 (b))。在整个周期4个月,牙科单位产出水被发现严重污染的细菌。最大的细菌计数平均高达35400 cfu /毫升。

(一)

(b)

图1

(一)细菌总数从牙科椅单元输入水。每一行显示平均CFU /毫升在不同的时间点。蓝线代表的平均CFU /毫升从输入水PSS组。红色的线条代表的平均CFU /毫升从输入水对照组。的平均数量的细菌数CFU /毫升提出了下面的表格图表。(b)的平均CFU /毫升的整个时期的实验。输入的水的细菌计数两组没有明显不同。

等离子体灭菌的第一周后,细菌的数量大幅减少,保持在同一水平,直到实验结束在第16周(数字2(一个)和2 (b))。的平均CFU /毫升细菌恢复airotor PSS组212 CFU /毫升,明显低于对照组( )(图2 (c))。

(一)

(b)

(c)

图2

(一)细菌总数从牙科椅单元输出水(从airotor线)。每一行显示平均CFU /毫升在不同的时间点。蓝线代表的平均CFU /毫升产出水PSS组。橙色线表示输出水对照组。细菌的数量计数(CFU /毫升)提出了下面的表格图表。(b)所示区域的放大视图(a)的红盒子。PSS有效减少细菌数量和被发现在疾病预防控制中心建议的标准水平的不到500 CFU /毫升(红色虚线)。(c)的平均CFU /毫升整个实验的时期。平均PSS组中观察到细菌数显著低于对照。在统计上的显著差异。

扫描电镜揭示存在的细菌生物膜覆盖的内表面水线在对照组(图3)。生物膜的质量是强烈降低PSS组(图3)。本着减少数量的生物膜,MTT分析显示显著降低这些样本(图的可行性4)。

根据从革兰氏染色结果,PSS没有诱导选择性转移类型的微生物。殖民地发现产出水在基线和PSS安装16周后仍然有相同的革兰氏染色法配置文件。革兰氏阳性的比率,革兰氏阴性细菌,真菌没有不同的基线相比从第16周(图5)。

4所示。讨论

我们的研究结果表明,等离子体灭菌牙科单位水线产量显著降低细菌污染水当应用连续治疗。平均CFU /毫升细菌恢复DUWL的等离子体灭菌组少于500 CFU /毫升。这个值在标准水平建议由美国牙科协会(ADA)。SEM分析表明,经过4个月的PSS治疗水线减少内部的细菌生物膜。MTT试验还表明,该系统有效地降低生物膜质量所反映的可行性。根据以前的研究报道沼泽和Brozel [12),电化学活性的功效(ECA)水被证明;ECA明显减少细菌菌落的数量(< 1 CFU /毫升),也消除了生物膜完全比传统的消毒剂(0.5%次氯酸钠溶液)。ECA治疗导致水线和清洁的表面光滑。与此同时,生物膜在hypochlorite-treated钠组被破解。我们的研究提出了一个临床应用等离子体灭菌系统的细菌污染的减少牙科单位倾斜。

有几种方法来控制细菌污染水线在牙科单位包括nonchemical和化学方法。然而,大多数这些方法提供不确定影响控制细菌生物膜DUWLs的复杂的管道系统。因此,等离子体灭菌系统的有效性在减少细菌数和生物膜的质量似乎是一个有吸引力的方式来控制生物膜牙科椅的复杂的管道系统内的单位。

净化过程,目前等离子体离子作为能源储层激活多种化学物质或添加到解决方案。同样,在我们的研究中,利用电化学原理,激活带正、负电荷的等离子体粒子,由高压电力。这些指控将水分子分割成活性氧(ROS)哦⁻H₂O₂, 。这样,PSS产生强烈的氧化剂提供杀菌效果,这样exopolymer矩阵外套生物膜崩溃由于羟基自由基。然后,里面的细菌菌落暴露于其他氧化代理和随后死亡12]。这可以解释显著减少生物膜的细菌计数和消除指出在我们的研究中。等离子体技术,尤其是过氧化氢气体等离子体杀菌、开发提供广谱的杀菌效果。由于其不稳定性,等离子体离子释放额外的免费能量驱动它向一个平衡阶段。因此,很难测量等离子体离子定量。在这项研究中,我们定性确认氢氧自由基的存在产出水的亚甲蓝染色试验据Satoh et al。16]。短暂,PSS水产生的机器(机器出口管)立即掉在亚甲蓝染色试验。漂白的亚甲蓝染料,由于样品中羟基自由基的存在,是由一个变色显示从一个深蓝色的颜色几乎白色。缺乏漂白表示样品中羟基自由基的缺失。结果证实的存在哦⁻在PSS水。

根据与革兰氏染色结果,治疗PSS没有引起微生物的组成的变化。然而,这种方法不提供信息的存在和/或缺乏特定群体的细菌。还需要进一步的研究来分析微生物的确切成分与PSS发现之前和之后的治疗。

真诚的关心的问题利用PSS系统是它的安全性。等离子体离子是很强的氧化剂,可以氧化生物分子在生物中找到。尽管没有证据表明证实或放弃的安全系统,该系统可能是安全的,原因如下。首先,电荷产生的等离子体粒子应用于水和不包含任何有毒的化合物。第二,病人只暴露于一个非常小的从DUWLs体积的水。因此,有限的接触少量的不应该有害自由基。有一些实验,支持电化学活性的安全问题解决方案,同样的原则作为我们的PSS。单剂和28天重复口服剂量的超氧化水老鼠没有产生任何严重不良影响(17]。此外,测试证明没有氧化损伤与人类细胞核酸或细胞本身18]。然而,实验动物和细胞培养仍需要证明等离子体灭菌系统的安全使用。

5。结论

等离子体灭菌系统,是电化学活化水的一部分,有效减少细菌污染和生物膜在牙科单位倾斜。因此,本研究提出了PSS作为净化治疗牙科单位倾斜。此外,它可能会在其他医疗设备应用于控制细菌生物膜。

数据可用性

在这项研究中使用的数据集由Ruchanee Ampornaramveth, DDS,博士学位。请求访问这些数据应该Ruchanee Ampornaramveth (ruchanee.a@chula.ac.th)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

等离子体灭菌系统(PSS)捐赠了Dentozone公司(首尔,韩国)。特别感谢将J.E.B.千禧公司(泰国)为他们的热情的协调。我们想表达我们诚挚的感谢教授文森特翻转他的宝贵的意见和纠正英语语法。这项工作是支持的牙科研究基金,牙科研究项目3200502 # 5/2016,朱拉隆功大学牙科学院。

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