近日,技術生物所黃青課題組受邀在ACS Omega發表了題為Potassium Iodide Potentiates Bacterial Killing by Helium Atmospheric Pressure Plasma Jet的研究論文.
近年來,低溫等離子體滅菌由于在生物醫學領域顯示出的巨大應用前景及特有優勢而受到人們的廣泛關注。與傳統滅菌方法相比,該技術具有設備要求簡單、常溫、不易產生細菌抗性等優點。其滅菌的主要機制為等離子體產生的活性氧基團(ROS)與活性氮基團(RNS)的協同作用。課題組前期的工作已證實亞硝酸根與過氧化氫在酸性環境下的協同作用是空氣等離子體表現強滅菌能力的重要原因。但是,生成的RNS如亞硝酸根也可能會帶來一定的健康風險。
為避免有害RNS的生成,可選用氦氣等惰性氣體作為等離子體處理氣體。但氦氣等離子體由于生成的化學活性基團單一(只能生成ROS),其滅菌能力要低于空氣等離子體。為有效提高氦氣等離子體的滅菌能力,課題組發現添加適量的碘化鉀即可。他們發現添加10μM碘離子即可顯著提高氦氣等離子體射流滅活多種革蘭氏陰性(P. aeruginosa, E. coli)及陽性(S. aureus)細菌的效果。為探索其作用機制,研究人員詳細比較了等離子體處理的水與等離子體處理的碘化鉀溶液滅菌效果的差別,發現碘離子的促進作用是由于氦氣等離子體射流生成的化學活性基團將碘離子氧化為活性碘。為進一步證實何種活性基團將碘離子氧化及氧化成何種活性碘基團,研究人員通過活性基團清除劑、高效液相色譜及紫外-可見吸收光譜方法證實等離子體產生的過氧化氫將碘離子氧化為碘三離子(I3- ),后者是碘離子促進等離子體滅菌的直接原因。該工作為今后將低溫等離子體技術與鹵素離子協同應用于生物醫學領域的消毒滅菌提供了依據。
上述工作得到國家自然科學基金、安徽省自然科學基金等項目的支持。
文章鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsomega.9b00160
碘離子對氦氣等離子體射流滅菌的促進作用