基于等离子体光热的ESKAPE和Candida albicans病原体的根除无活化动力学

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 光热疗法 光热疗法
• 抗微生物耐药性 抗微生物耐药性

背景情况:

• 由ESKAPE病原体和Candida albicans引起的鼻腔感染对全球健康构成重大挑战.
• 这些微生物表现出高发病率和死亡率,并对传统的抗微生物药物产生耐药性.
• 目前的灭活方法通常需要高温或长时间的暴露时间.

研究的目的:

• 对等离子体光热技术对ESKAPE病原体和Candida albicans进行详细的温度-时间动力学分析.
• 研究这种技术对单个病原体和复杂组合的疗效.
• 阐明所涉及的失活机制.

主要方法:

• 利用宽带辐射与三角形银纳米板用于等离子体光热失活.
• 研究了病原体组合 (每个初始负载为5 × 10^7 CFU/mL) 和单个病原体的失活动力学.
• 分析了生存曲线和病原体形态变化.

主要成果:

• 在74°C的温度下,在10分钟内完全消除了病原体组合.
• 在48°C - 60°C的温度下,个别病原体在3 - 7.5分钟内失活.
• 机制包括反应性氧物种 (ROS) 生产和细胞质DNA流动.

结论:

• 等离子体光热技术提供了快速有效的宽频病原体的失活.
• 优化温度-时间参数对于有效消除病原体至关重要.
• 这种技术是传统灭菌方法的有希望的替代品,在较低的温度和较短的持续时间下工作.