中國和澳大利亞的科學(xué)家發(fā)明了一種手提式電池供電的等離子裝置,，這種裝置可以在瞬間清除皮膚上的細(xì)菌
近日,，來自中國和澳大利亞的科學(xué)家發(fā)明了一種手提式電池供電的產(chǎn)生等離子的裝置（等離子手電筒）,，這種裝置可以在瞬間清除皮膚上的細(xì)菌,。這種設(shè)備經(jīng)常用于急救行動,、天然的災(zāi)難場所,、戰(zhàn)場以及偏遠(yuǎn)的地區(qū),。研究者發(fā)明了這種等離子的手電筒僅僅需要12V的一組電池來帶動,，不需要任何外部的能源以及電力系統(tǒng)。研究人員相關(guān)的研究成果刊登在了國際雜志Journal of Physics D：Applied Physics上,。
研究者在試驗中研究表示,，這種等離子手電筒（plasma flashlight）可以有效破壞耐抗生素以及耐熱的糞腸球菌的比較厚的生物被膜組織，進(jìn)而殺滅細(xì)菌,，這種細(xì)菌容易在牙科治療中感染牙根管,。試驗中，研究者表示,，細(xì)菌的生物被膜形成一般需要7天,，細(xì)菌生物被膜成熟后會有25微米厚，而且包含17個不同的分層,，研究者用這種等離子手電筒對每一層生物被膜進(jìn)行5分鐘處理,，然后觀察處理后的細(xì)菌的存活能力。結(jié)果表明,，等離子手電筒不僅僅可以滅活最頂層的生物被膜,，而且可以對最深層的生物被膜進(jìn)行破壞，進(jìn)而殺滅細(xì)菌,。
研究者Kostya Ostrikow表示,，細(xì)菌可以形成比較厚的生物被膜，足以使得細(xì)菌產(chǎn)生很強(qiáng)的抗性,，一般的用藥和器械是不能殺滅細(xì)菌的,，而我們常常使用高溫，高溫往往容易灼傷我們的皮膚,。在本文中,，我們選用了等離子手電筒來在常溫下有效的殺滅細(xì)菌，對于單一的細(xì)菌而言，殺滅細(xì)菌的時間僅僅需要數(shù)十秒,。
等離子是除了固體,、液體和氣體之外的第四類物質(zhì)的狀態(tài)，以前有研究表明,，等離子可以用于醫(yī)藥工業(yè)上,，可以有效殺死皮膚表面和水中的細(xì)菌以及病毒。目前,，等離子可以抵制細(xì)菌感染,，甚至殺滅細(xì)菌的機(jī)制尚不清楚，研究者對于用等離子處理過的細(xì)菌物種進(jìn)行分析,，發(fā)現(xiàn)，高度氮氧活性的種類可以生存下去,。紫外線照射原來被認(rèn)為是等離子運用成功的一個理由,，然而研究者在發(fā)明的等離子手電筒的研究中否定了這一理論。
本實驗中,，這種等離子手電筒的正常工作溫度為20-30℃,，非常接近于室溫，可以有效阻止其對皮膚的損傷,，而且這種設(shè)備上有電阻器,，可以有效阻止設(shè)備加熱，以及接觸設(shè)備的安全性,。研究者Ostrikov表示,，這種設(shè)備很容易生產(chǎn)，而且生產(chǎn)成本低于100美元,，當(dāng)然了,，一些微型化的工業(yè)化設(shè)計可以更加吸引人，以便將來用于商業(yè)化,。這種等離子手電筒是由華中科技大學(xué),、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織以及香港大學(xué)的研究者所開發(fā)設(shè)計的。（生物谷：T.Shen編譯）
doi:10.1088/0022-3727/45/16/165205
PMC:
PMID:
Inactivation of a 25.5 µm Enterococcus faecalis biofilm by a room-temperature, battery-operated, handheld air plasma jet
X Pei1, X Lu1,5, J Liu1, D Liu1, Y Yang1, K Ostrikov2,3,5, Paul K Chu4 and Y Pan1
Effective biofilm inactivation using a handheld, mobile plasma jet powered by a 12 V dc battery and operated in open air without any external gas supply is reported. This cold, room-temperature plasma is produced in self-repetitive nanosecond discharges with current pulses of ~100 ns duration, current peak amplitude of ~6 mA and repetition rate of ~20 kHz. It is shown that the reactive plasma species penetrate to the bottom layer of a 25.5 µm-thick Enterococcus faecalis biofilm and produce a strong bactericidal effect. This is the thickest reported biofilm inactivated using room-temperature air plasmas.
