Surface barrier discharges for Escherichia coli biofilm inactivation: Modes of action and the importance of UV radiation.
Surface barrier discharges for Escherichia coli biofilm inactivation: Modes of action and the importance of UV radiation.
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大肠杆菌生物膜灭活的表面屏障放电：作用模式和紫外线辐射的重要性。
DOI：
10.1371/journal.pone.0247589
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Walsh JL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Salgado BAB;Fabbri S;Dickenson A;Hasan MI;Walsh JL
在大气压力下在空气中产生的冷等离子体是一种非常有效的抗菌剂，对临床相关的细菌生物膜具有已证实的功效。细菌灭活的具体模式高度依赖于所用等离子体源的配置。在这项研究中，表面阻挡放电的微生物灭活的模式进行了研究，对大肠杆菌生物膜生长在聚丙烯试样。考虑了不同的暴露模式，结果表明，血浆产生的长寿命反应物质并不是观察到的微生物灭活的唯一原因。据观察，协同相互作用发生在等离子体产生的长寿命的反应性物种和紫外线（UV）光子，作用，以增加一个数量级的方法的抗微生物功效。有人建议，等离子体产生的紫外线是一个重要的组成部分，用于微生物灭活时，使用表面阻挡放电，然而，它不是通过传统的直接DNA损伤的途径，而是通过在生物膜基质中的液体和长寿命的化学物种之间的协同作用所创建的放电。
Cold plasma generated in air at atmospheric pressure is an extremely effective antimicrobial agent, with proven efficacy against clinically relevant bacterial biofilms. The specific mode of bacterial inactivation is highly dependent upon the configuration of the plasma source used. In this study, the mode of microbial inactivation of a surface barrier discharge was investigated against Escherichia coli biofilms grown on polypropylene coupons. Different modes of exposure were considered and it was demonstrated that the long-lived reactive species created by the plasma are not solely responsible for the observed microbial inactivation. It was observed that a synergistic interaction occurs between the plasma generated long-lived reactive species and ultraviolet (UV) photons, acting to increase the antimicrobial efficacy of the approach by an order of magnitude. It is suggested that plasma generated UV is an important component for microbial inactivation when using a surface barrier discharge; however, it is not through the conventional pathway of direct DNA damage, rather through the synergistic interaction between liquid in the biofilm matrix and long-lived chemical species created by the discharge.
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