I biofilm sulle superfici possono essere rimossi in modo efficace e rapido utilizzando un getto periodico di aerosol di anidride carbonica senza uno spurgo di azoto.
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Articolo metodologico
La rimozione biofilm utilizzando spray di anidride carbonica senza azoto Purge
In questo articolo
Sommario
Abstract
I biofilm possono causare seri problemi in molte applicazioni. Non solo possono causare perdite economiche, ma possono anche rappresentare un pericolo per la salute pubblica. Pertanto, è altamente desiderabile rimuovere i biofilm dalle superfici. Molti studi sulla pulizia con aerosol di CO2 hanno impiegato spurghi di azoto per aumentare l'efficienza di rimozione del biofilm riducendo la condensa di umidità generata durante la pulizia. Tuttavia, in questo studio, sono stati utilizzati getti periodici di aerosol di CO2 senza spurghi di azoto per rimuovere i biofilm di Pseudomonas putida dalle superfici lucidate dell'acciaio inossidabile. Gli aerosol di CO2 sono miscele di CO2 solida e gassosa e vengono generati quando il gas CO2 ad alta pressione viene espanso adiabaticamente attraverso un ugello. Questi aerosol ad alta velocità sono stati applicati a un biofilm che era stato coltivato per 24 ore. L'efficienza di rimozione variava dal 90,36% al 98,29% ed è stata valutata misurando l'intensità di fluorescenza del biofilm al variare del tempo di trattamento da 16 sec a 88 sec. Abbiamo anche eseguito esperimenti per confrontare le efficienze di rimozione con e senza spurghi di azoto; Le efficienze di rimozione del biofilm misurate non erano significativamente diverse l'una dall'altra (T-test, p > 0,55). Pertanto, questa tecnica può essere utilizzata per pulire varie superfici biocontaminate in un minuto.
Introduzione
I biofilm sono strutture complesse di comunità batteriche in cui le cellule batteriche sono incorporate all'interno di matrici autoprodotte di sostanze polimeriche extracellulari, tenute insieme e protette dall'ambiente esterno. I biofilm possono rappresentare un rischio per la salute pubblica e causare perdite economiche perché possono formarsi su varie superfici, inclusi materiali e dispositivi per impianti medici, apparecchiature per la lavorazione degli alimenti e scambiatori di calore. In effetti, è stato scoperto che i biofilm sono associati al 65% di tutte le malattie infettive batteriche nell'uomo, secondo i Centers for Disease Control and Prevention1
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Protocollo
1. Preparazione della superficie per formazione di biofilm
- Cut 1 mm di spessore 304 piastre in acciaio inox in chip (10 × 10 mm 2) con una fresa meccanica.
- Effettuare la pulizia ad ultrasuoni delle chips in acetone, metanolo, e deionizzata (DI) in sequenza per 10 minuti ciascuno. Utilizzare un contenitore resistente ai solventi, fatta di sostanze come il vetro, per eliminare la contaminazione biologica.
- Sciacquare i chip con acqua corrente per 3-5 DI sec.
- Asciugare i chip utilizzando il flusso di gas N 2 per 3-5 sec.
2. Preparazione di coltura batterica
- Prende....
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Risultati
CO 2 aerosol sono stati usati per rimuovere la P. putida biofilm da SUS304 superfici (Figura 1). La maggior parte delle superfici sono state coperte con il biofilm dopo 24 ore di crescita. La maggior parte del biofilm è stato rimosso utilizzando il CO 2 aerosol (Figura 2). Come previsto, la figura 3 mostra un aumento dell'efficienza di rimozione biofilm come il CO 2 tempo di trattamento aerosol aumentato. Per il tempo di tra.......
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Discussione
In precedenza, abbiamo condotto studi di ottimizzazione sulla pressione del gas CO2 , sull'angolo del getto e sulla distanza dalla superficie solida nella pulizia con aerosol di CO2 7. A differenza dei nostri studi precedenti, nel presente studio, uno spurgo di azoto non è stato incluso nell'aerosol (Figura 1). Inoltre, in questo protocollo è stato utilizzato l'acciaio inossidabile 304, poiché è uno degli acciai inossidabili più comuni ed è ampiamente utilizzato nell'indu.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata supportata dal Programma di Ricerca Scientifica di Base attraverso la National Research Foundation of Korea (NRF), finanziato dal Ministero della Scienza, delle TIC e della Pianificazione Futura (# 2015R1A2A2A01006446).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Acciaio inossidabile 304 | Steelni (Corea del Sud) | Lucidato e tagliato a cubetti | |
| Pulitore ad ultrasuoni | Branson (USA) | 5510E-DTH | |
| Luria-Bertani (LB) | Becton, Dickinson and Company (USA) | 244620 | 500 g |
| Agar | Becton, Dickinson and Company (USA) | 214010 | 500 g |
| 6 pozzetti piastra di coltura | SPL Life Sciences (Corea del Sud) | 32006 | |
| Tampone acetato di ammonio | Sigma-Aldrich (USA) | 667404 | 10 mM |
| Unità a doppio gas | Applied Surface Technologies (USA) | K6-10DG | Un ugello per CO2 gas e 8 ugelli per gas N2 |
| SYTO9 | Thermo Fissher Scientific (USA) | Eccitazione Invitrogen | : 480 nm Emissione: 500 nm |
| Microscopio a epifluorescenza | Nikon (Giappone) | Obiettivo Eclipse 80i | |
| 40X | Nikon (Giappone) | Plan Fluor | NA: fotocamera CCD da 0,75 |
| Fotometria (USA) | Cool SNAP HQ2 | Monocromatico |
Riferimenti
- Jain, A., Gupta, Y., Agrawal, R., Khare, P., Jain, S. K. Biofilms - A microbial life perspective: A critical review. Crit. Rev. Ther. Drug. 24 (5), 393-443 (2007).
- Bott, T. R. Biofouling control with ultrasound. Heat Transfer Eng. 21 (3), 43-49 (2000).
- Meyer, B.
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Ristampe e permessi
