使用冷大气压等离子体从组织中以图像指导去除基于表面的细菌生物膜
Michael Okebiorun1, Dalton Miller2, Kenneth A Cornell2
1Biomedical Engineering Program, Boise State University, Boise, ID 83725, USA.
概括
这项研究表明,图像引导冷大气等离子体 (CAP) 治疗有效地从组织中去除了99%以上的生物膜. 这种等离子体方法为生物膜脱bridement提供了一个有希望的非热解决方案.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 等离子体物理学的物理学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 生物膜在各种环境中构成重大挑战,包括食品安全和医疗保健.
- 有效的生物膜去除对于预防感染和污染至关重要.
- 目前的除菌方法在有效性和组织保存方面可能存在局限性.
研究的目的:
- 评估图像导向冷大气等离子体 (CAP) 处理用于从组织中快速去除生物膜的疗效.
- 评估使用阿贡和H2O气体混合物进行生物膜破坏的等离子体装置的性能.
- 为了将肉组织上的生物膜厚度与哺乳动物组织上的生物膜厚度进行比较.
主要方法:
- 使用了带有图像指导的CAP治疗系统,并使用了等离子头.
- 使用阿贡和H2O的气体混合物,流速为1.5 lpm.
- 在X-Y阶段以0.1mm/s的速度在血放电 (3.23.7kV,3mA) 下移动样本.
- 使用CFU计数和3D显微镜成像分析生物膜减少.
主要成果:
- 在肉组织上实现了>99%的生物膜减少.
- 观察到的蚀刻速率为2.25.8微米/秒,撞击宽度高达300微米.
- 等离子电极达到了94.7°C,而组织达到了36.3°C,表明非热破坏.
- 生物膜厚度在20至180微米之间,与哺乳动物组织相当.
结论:
- 图像引导的CAP治疗对于从组织中快速去除生物膜是非常有效的.
- 非热等离子体机制表明了敏感组织应用的潜力.
- 在各种情况下,CAP设备为生物膜脱bridement提供了一个有希望的解决方案.


