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【技术专题】用次氯酸水生成器消除牙椅水路内的生物膜
发布日期:2021.02.19

1963年有牙医博士发现在牙科用水和气溶胶中存在者大量的细菌,甚至致病性微生物即生物膜。并发表了几十篇文章来报道这个问题,同时,他也是第一个尝试用化学消毒剂来尝试解决该问题的人。更有研究表明,新的牙科综合治疗台水路在使用六周后即会产生生物膜。。


01什么是生物膜


生物膜也称为生物被膜,是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强。生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。生物膜多细胞结构的形成是一个动态过程,包括细菌起始粘附、生物膜发展和成熟扩散等阶段。




生物膜是细菌的一种具有保护性的生长模式,也是细胞间相互协调作用的复杂的多细胞群体,具有结构和代谢复杂性。近年来,随着医学领域对某些环境中常见细菌所致的慢性或顽固性疾病的深入研究,发现生物膜是导致这些细菌性疾病难以根治的主要原因。






02 生物膜的形成


细菌形成生物被膜是一个动态的过程,主要可分为四个阶段:细菌可逆性粘附的定殖阶段、不可逆性粘附的集聚阶段、生物被膜的成熟阶段和细菌的脱落与再定植阶段。

细菌可逆性粘附的定殖阶段当浮游细菌与惰性物体表面或活性实体的表面接触后,浮游细菌会粘附到物体表面,启动在物体表面形成生物被膜。在这个阶段,单个附着细胞仅由少量胞外聚合物包裹,还未进入生物被膜的形成过程,很多菌体还可重新进入浮游状态,因此这时细菌的粘附是可逆的。

细菌不可逆性粘附的集聚阶段细菌在经过初始的定殖粘附后,一些特定基因的表达开始调整,与形成生物被膜相关的基因被激活,细菌在生长繁殖的同时分泌大量胞外聚合物粘结细菌。在这个阶段,细菌对物体表面的粘附更为牢固,是不可逆的。

生物被膜的成熟阶段细菌与物体表面经过不可逆的粘附阶段后,生物被膜的形成逐渐进入成熟期。成熟的生物被膜形成高度有组织的结构,由类似蘑菇状或堆状的微菌落组成,在这些微菌落之间围绕着大量通道,可以运送养料、酶、代谢产物和排出废物等。因此,成熟的生物被膜内部结构被比喻为原始的循环系统。

细菌的脱落与再定殖阶段成熟的生物被膜通过蔓延、部分脱落或释放出浮游细等进行扩展,脱落或释放出来的细菌重新变为浮游菌,它们又可以在物体表面形成新的生物被膜。



当水流经过牙科综合治疗台水路时,水中的无机和有机化学物质会沉积在管壁表面,并形成获得性薄膜,水中的细菌进入水动力边界层后,即可通过可逆性范德华力粘附于获得性薄膜上,并通过其他粘附机制牢固黏附、增殖而形成生物膜。


目前大多数水路管道材料是塑料成分如聚丙烯、聚乙烯和聚氨酯等,与钢玻璃材料相比,微生物更容易粘附于疏水性聚合物塑料材料。并且研究发现在聚四氟乙烯材料和更大直径管腔的管路中菌落数更少。管路内径狭长,管壁水流速度小,尤其夜间停诊水流停止等多种因素,为生物膜形成创造了有利环境。



03生物膜的去除


管路内生物膜去除的常用方法包括使用酶洗剂或化学消毒剂进行浸泡和流动清洗,其中采用化学消毒剂是最常用的方法之一。

近年来,微酸性次氯酸水作为一种安全、高效、广谱的消毒剂,在解决牙科综合治疗台水路污染问题中取得了显著的效果,次氯酸水生成器应运而生。


研究表明,次氯酸可以改变细胞膜的通透性,氧化蛋白质或者破坏磷酸脱氢酶,使糖代谢失调,最终导致菌体死亡并使生物膜脱落。


04结语


除了牙科水路之外,动物饮水管线、消化内镜、复用医疗器械、饮品生产管路等处都容易产生和聚集生物膜,而作为化学消毒制品之一的微酸性次氯酸水在其安全性上具有极大的优势,可以作为去除生物膜的理想消毒剂。