Spore resistance to atmospheric and low-pressure plasmas: insights in the mechanisms towards the development of a spore-based bioindicator

孢子对大气和低压等离子体的抵抗力：深入了解基于孢子的生物指示剂的开发机制

• 批准号: 206620343
• 负责人: Professor Dr. Ralf Möller
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/206620343?language=en
• 关键词: Spore; resistance; atmospheric; low; pressure

Aufgrund ihrer hohen Widerstandskraft von Bakteriensporen gegenüber verschiedener Desinfektionsmethoden und -mitteln, ist es notwendig die Mechanismen zu verstehen, die es Sporen erlaubt verschiedener Desinfektionsmethoden zu überleben. Gegenwärtig werden atmosphärische und Niederdruck- Plasmen mit immer größerer Häufigkeit verwendet um u.a. Lebensmittelverpackungen, medizinische Geräte, biologisch-gefährliches Material zu sterilisieren bzw. inaktivieren. In diesem Projekt werden vor allem Sporen von Bacillus subtilis 168, hier als Modellsystem für Sporenbildende Mikroorganismen, untersucht um systematisch den Einfluss von Spore-spezifische Schutzmechanismen sowie die Bedeutung von universellen und sporen-spezifischen DNA-Reparaturmechanismen gegenüber verschiedenen physikalisch und chemisch Stressparameter, die bei der Exposition verschiedener Plasmen auftreten, zu bestimmen. Um dieses Ziel zu erreichen wird ein integrativer Ansatz verschiedener Methoden verwendet, d.h. Überlebensanalysen mittels eines Koloniebildungtest, Charakterisierung der Sporenkeimung, Bestimmung der induzierten Schäden sowie Messung erzeugten Mutationen (wie z. Bsp.: Veränderungen in der Antibiotika-Resistenz). Für die Charakterisierung von DNA-Reparatur-Prozessen während der Sporenkeimung wird die Aktivierung von spezifischen Genen von behandelten und nicht-behandelten Sporen mit cDNA-microarrays untersucht. Genexpressionsprofile werden während der Sporenkeimung aufgezeichnet, um detaillierte Einblicke in die Aktivierung von Genen und deren Funktionsweise (regulons) während verschiedenen Stadien der Reparatur zu erhalten. Ein weiteres Ziel dieses Projektes die Entwicklung eines auf Sporen-basierenden Bioindikator (mit Sporen von B. subtilis 168 und des Bioindikatorstammes Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953) für die Überwachung und Bewertung von Plasmasterilisationprozessen. Ziel dieser Arbeit ist es ein besseres Verständnis über die Funktionalität von universellen und Spore-spezifischen DNA-Reparatur- und Schutzmechanismen gegenüber atmosphärischen und Niederdruck-Plasmen zu erhalten.

这是一种更广泛的技术和更广泛的设计方法，它并不适用于所有的机械设备，也不包括错误的设计和设计方法。Gegenwärtig在MomosphäRische and Niederdruck-Platman MIT immer gröçerer Häufigkeit verwendet um U.A.Lebensmittelverpack ungen，Medizinische Geräte，biologisch-fundährlicches材料zu sterilisieren BZW.inaktivieren。在本项目中，枯草杆菌芽孢杆菌168、芽孢杆菌属细菌的芽孢杆菌属细菌、芽孢杆菌属细菌、细菌属细菌、细菌和细菌等。您的位置：凡人谷知道>教育/科学>教育科学与应用>。[中英文摘要][晓雨-0920交稿]分析了Koloniebildungtest，Charakterisierung der Sporenkeimung，Bstimmung der Induzierten Schäden Schäden Sowie Messung erzeugten Mutationen(Wie z.BSP.：veränderungen in der AntiBiotika-Resistenz)。Für die Charakterisierung von DNA-Reparatur-Prozessen während der Sporenkeimung Wird die Aktivierung von Spezischen Genen von Spezischen Genen von Behandelten and Necht-Behandelten Sporen MIT cDNA-微阵列。基因表达的轮廓是während der Sporenkeimung aufgezeichnet，um Detail lierte Einblicke in die Aktivierung von Genen and Deren FunktionSweise(Regulons)während verschiedenen Stadien der Reparatur zu erhalten。我们从Sporen-basierenden BioIndikator(MIT Sporen von B.subtilis 168 and des BioIndikator Stames Gebacillusstearthermophilus ATCC 7953)中找到了一种新的生物标记物：Sporen von B.subtilis 168 and des BioIndikator Stammes Gebacillusstearthermophilus ATCC 7953)。在Besseres Verständnisüber die Funktionalität von Universal sellen and Sporter-Spezifischen DNA-Reparatur-and Schutzmachisages gegenüber atmosphärischen and Niederdruck-plmen zu erhalten.

项目成果

Resistance of Bacillus subtilis Spore DNA to Lethal Ionizing Radiation Damage Relies Primarily on Spore Core Components and DNA Repair, with Minor Effects of Oxygen Radical Detoxification

• DOI: 10.1128/aem.03136-13
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
• 影响因子: 4.4
• 作者: Moeller, Ralf;Raguse, Marina;Nicholson, Wayne L.
• 通讯作者: Nicholson, Wayne L.

Understanding of the importance of the spore coat structure and pigmentation in the Bacillus subtilis spore resistance to low-pressure plasma sterilization

了解孢子衣结构和色素沉着在枯草芽孢杆菌孢子耐低压等离子体灭菌中的重要性

• DOI: 10.1088/0022-3727/49/28/285401
• 发表时间: 2016
• 期刊: Journal of Physics D: Applied Physics
• 作者: Raguse M;Fiebrandt M;Denis B;Stapelmann K;Eichenberger P;Driks A;Eaton P;Awakowicz;Moeller R
• 通讯作者: Moeller R

Utilization of low-pressure plasma to inactivate bacterial spores on stainless steel screws.

利用低压等离子体灭活不锈钢螺丝上的细菌孢子

• DOI: 10.1089/ast.2012.0949
• 发表时间: 2013
• 期刊: Astrobiology
• 影响因子: 4.2
• 作者: Stapelmann K;Fiebrandt M;Raguse M;Awakowicz;Reitz G;Moeller R
• 通讯作者: Moeller R

A combined low‐pressure hydrogen peroxide evaporation plus hydrogen plasma treatment method for sterilization − Part 2: An intercomparison study of different biological systems

• DOI: 10.1002/ppap.201600199
• 发表时间: 2017-08
• 期刊: Plasma Processes and Polymers
• 影响因子: 3.5
• 作者: J. Lackmann;M. Fiebrandt;M. Raguse;K. Kartaschew;M. Havenith;J. Bandow;R. Moeller;P. Awakowicz;K. Stapelmann

A combined low‐pressure hydrogen peroxide evaporation plus hydrogen plasma treatment method for sterilization – Part 1: Characterization of the condensation process and proof‐of‐concept

低压过氧化氢蒸发加氢等离子体处理相结合的灭菌方法 â 第 1 部分：冷凝过程的表征和概念验证

• DOI: 10.1002/ppap.201600198
• 发表时间: 2017
• 期刊: Plasma Processes and Polymers
• 影响因子: 3.5
• 作者: Stapelmann K;Fiebrandt M;Raguse M;Lackmann JW;Postema M;Moeller R;Awakowicz P
• 通讯作者: Awakowicz P