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        【技術專題】用電解機能水生成器消除牙椅水路內的生物膜
        發布日期:2021.02.19

        1963年有牙醫博士發現在牙科用水和氣溶膠中存在者大量的細菌,甚至致病性微生物即生物膜。并發表了幾十篇文章來報道這個問題,同時,他也是第一個嘗試用化學消毒劑來嘗試解決該問題的人。更有研究表明,新的牙科綜合治療臺水路在使用六周后即會產生生物膜。。


        01什么是生物膜


        生物膜也稱為生物被膜,是指附著于有生命或無生命物體表面被細菌胞外大分子包裹的有組織的細菌群體。生物膜細菌對抗生素和宿主免疫防御機制的抗性很強。生物膜中存在各種主要的生物大分子如蛋白質、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質。生物膜多細胞結構的形成是一個動態過程,包括細菌起始粘附、生物膜發展和成熟擴散等階段。




        生物膜是細菌的一種具有保護性的生長模式,也是細胞間相互協調作用的復雜的多細胞群體,具有結構和代謝復雜性。近年來,隨著醫學領域對某些環境中常見細菌所致的慢性或頑固性疾病的深入研究,發現生物膜是導致這些細菌性疾病難以根治的主要原因。






        02 生物膜的形成


        細菌形成生物被膜是一個動態的過程,主要可分為四個階段:細菌可逆性粘附的定殖階段、不可逆性粘附的集聚階段、生物被膜的成熟階段和細菌的脫落與再定植階段。

        細菌可逆性粘附的定殖階段當浮游細菌與惰性物體表面或活性實體的表面接觸后,浮游細菌會粘附到物體表面,啟動在物體表面形成生物被膜。在這個階段,單個附著細胞僅由少量胞外聚合物包裹,還未進入生物被膜的形成過程,很多菌體還可重新進入浮游狀態,因此這時細菌的粘附是可逆的。

        細菌不可逆性粘附的集聚階段細菌在經過初始的定殖粘附后,一些特定基因的表達開始調整,與形成生物被膜相關的基因被激活,細菌在生長繁殖的同時分泌大量胞外聚合物粘結細菌。在這個階段,細菌對物體表面的粘附更為牢固,是不可逆的。

        生物被膜的成熟階段細菌與物體表面經過不可逆的粘附階段后,生物被膜的形成逐漸進入成熟期。成熟的生物被膜形成高度有組織的結構,由類似蘑菇狀或堆狀的微菌落組成,在這些微菌落之間圍繞著大量通道,可以運送養料、酶、代謝產物和排出廢物等。因此,成熟的生物被膜內部結構被比喻為原始的循環系統。

        細菌的脫落與再定殖階段成熟的生物被膜通過蔓延、部分脫落或釋放出浮游細等進行擴展,脫落或釋放出來的細菌重新變為浮游菌,它們又可以在物體表面形成新的生物被膜。



        當水流經過牙科綜合治療臺水路時,水中的無機和有機化學物質會沉積在管壁表面,并形成獲得性薄膜,水中的細菌進入水動力邊界層后,即可通過可逆性范德華力粘附于獲得性薄膜上,并通過其他粘附機制牢固黏附、增殖而形成生物膜。


        目前大多數水路管道材料是塑料成分如聚丙烯、聚乙烯和聚氨酯等,與鋼玻璃材料相比,微生物更容易粘附于疏水性聚合物塑料材料。并且研究發現在聚四氟乙烯材料和更大直徑管腔的管路中菌落數更少。管路內徑狹長,管壁水流速度小,尤其夜間停診水流停止等多種因素,為生物膜形成創造了有利環境。



        03生物膜的去除


        管路內生物膜去除的常用方法包括使用酶洗劑或化學消毒劑進行浸泡和流動清洗,其中采用化學消毒劑是最常用的方法之一。

        近年來,電解水作為一種安全、高效、廣譜的消毒劑,在解決牙科綜合治療臺水路污染問題中取得了顯著的效果,電解機能水生成器應運而生。


        研究表明,電解水的核心成分(次氯酸)可以改變細胞膜的通透性,氧化蛋白質或者破壞磷酸脫氫酶,使糖代謝失調,最終導致菌體死亡并使生物膜脫落。


        04結語


        除了牙科水路之外,動物飲水管線、消化內鏡、復用醫療器械、飲品生產管路等處都容易產生和聚集生物膜,而作為化學消毒制品之一的電解水在其安全性上具有極大的優勢,可以作為去除生物膜的理想消毒劑。


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