通过低能脉冲电子束发生器消除细菌
Charlotte Da Silva1, Camille Lamarche2, Carole Pichereaux3
1Institut de Pharmacologie et Biologie Structurale, IPBS, Université de Toulouse, CNRS, UPS, Toulouse, France.
Bioelectrochemistry (Amsterdam, Netherlands)
|November 23, 2023
概括
一个新的脉冲电子束发生器为工业应用提供快速,高通量灭菌. 这项技术有效地使细菌和子无活化,产品损伤最小,为先进的灭菌解决方案铺平了道路.
科学领域:
- 工业微生物学 工业微生物学
- 辐射物理 辐射物理
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 低能电子束 (LEEB) 用于工业灭菌,但受到低剂量率的影响,导致产品降解并限制吞吐量.
- 由于低剂量率和能源限制,现有的LEEB技术在实现高通量灭菌方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发和评估低能脉冲电子束发生器 (LEPEB) 以实现高效和高通量灭菌.
- 调查LEPEB对细菌子和植物细胞的失活效果和潜在机制.
主要方法:
- 用250 keV的LEPEB系统对Bacillus pumilus植物细胞和子进行辐射,脉冲重复频率为100 Hz,脉冲持续时间为10 ns.
- 评估细菌失活率,形态/结构完整性,细胞壁的疏水性和DNA损伤 (单链和双链断裂,胺二元体).
主要成果:
- 在20 ms (2个脉冲) 中实现了>6 log10的植物性细菌和80 ms (8个脉冲) 中的子无活化.
- 治疗细胞中没有观察到形态或结构缺陷.
- 在植物细胞中观察到细胞壁疏水性降低和显著的DNA损伤,表明细胞死亡机制.
结论:
- 该LEPEB系统提供了高剂量速率与纳秒脉冲传递,使有效和高通量细菌根除.
- 这种技术适合直接集成到各种工业杀菌应用的生产线中.
- LEPEB为传统灭菌方法提供了一个有前途的替代方案,解决了传统LEEB系统的局限性.
