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近期，中科院合肥研究院智能所黃青研究員課題組在利用低溫等離子體滅菌技術及機理研究方面取得進展，相關研究成果已被國際著名期刊 Chemical Engineering Journal 接收發(fā)表。
近年來，黃青研究員帶領課題組研究人員在低溫等離子體微生物消殺機理及應用方面做了系統(tǒng)的研究工作。在本研究中，他們提出利用大氣壓低溫等離子體（CAP）射流和由此產(chǎn)生的等離子體活化水（PAW）相結合的滅菌處理方式，并以處理兩種典型真菌（酵母菌和黃曲霉菌）為例，深入研究了大氣壓低溫等離子體，等離子體活化水以及兩者聯(lián)合滅菌機理。他們發(fā)現(xiàn)，等離子體與等離子體活化水聯(lián)合處理具有協(xié)同效應，能夠有效提高殺菌效率（圖1）。
為了闡明這種協(xié)同作用機制，他們進一步研究了兩者產(chǎn)生的RONS（·OH，1O2，H2O2，ONOO-，NO2-，NO3-）情況，特別探討了不同處理方式下，胞內(nèi)各種RONS（·OH，1O2，H2O2，NO，ONOO-）變化情況。研究發(fā)現(xiàn)，在單獨等離子體射流處理下，主要是ROS起作用，·OH和1O2能夠通過破壞壁膜結構導致真菌失活；而單獨等離子體活化水并不能直接導致真菌壁膜損傷，但是容易導致真菌處于一種不可培養(yǎng)狀態(tài)（VBNC）。等離子體與等離子體活化水的聯(lián)合處理具有協(xié)同效應，這是因為在第一階段等離子體處理下，真菌的壁膜結構收到損傷；而在隨后的等離子體活化水處理中，更多的1O2和ONOO- 進入細胞，并對線粒體和能量代謝系統(tǒng)造成不可逆損傷，從而導致真菌失活（圖2）。
這項研究提供了一種高效利用低溫等離子體聯(lián)合等離子體活化水來提高真菌微生物殺滅效率的方法。該研究工作得到安徽省重點研發(fā)計劃、中國博士后基金等項目資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139596
圖1：CAP與PAW聯(lián)合處理提高了對酵母和黃曲霉菌的殺滅效率
圖2：三種處理方式下（CAP，PAW以及CAP+PAW）真菌不同的滅活機制
標簽： 等離子體
