Биопленки на поверхностях могут быть эффективно и быстро удалены с помощью периодической струи аэрозолей углекислого газа без продувки азотом.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Удаление биопленки с использованием диоксида углерода Аэрозоли без продувки азотом
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Биопленки могут вызывать серьезные проблемы во многих приложениях. Они могут не только привести к экономическим потерям, но и представлять опасность для здоровья населения. Поэтому крайне желательно удалять биопленки с поверхностей. Во многих исследованиях аэрозольной очистки отCO2 использовались азотные продувки для повышения эффективности удаления биопленки за счет уменьшения конденсации влаги, образующейся во время очистки. Тем не менее, в этом исследовании периодические струи аэрозолейCO2 без продувки азотом использовались для удаления биопленок Pseudomonas putida с полированных поверхностей из нержавеющей стали. Аэрозоли CO2 представляют собой смеси твердых и газообразныхCO2 и образуются при адиабатическом расширении газа CO2 под высоким давлением через сопло. Эти высокоскоростные аэрозоли наносились на биопленку, которая выращивалась в течение 24 часов. Эффективность удаления варьировала от 90,36% до 98,29% и оценивалась путем измерения интенсивности флуоресценции биопленки, поскольку время обработки варьировалось от 16 секунд до 88 секунд. Мы также провели эксперименты для сравнения эффективности удаления с продувкой азотом и без нее; Измеренная эффективность удаления биопленки существенно не отличалась друг от друга (t-критерий, p > 0,55). Таким образом, с помощью этой методики можно очистить различные биозагрязненные поверхности в течение одной минуты.
Введение
Биопленки — это сложные структуры бактериальных сообществ, в которых бактериальные клетки встроены в самостоятельно производимые матрицы внеклеточных полимерных веществ, удерживаются вместе и защищены от внешней среды. Биопленки могут представлять опасность для здоровья населения и приводить к экономическим потерям, поскольку они могут образовываться на различных поверхностях, включая материалы и устройства для медицинских имплантатов, оборудование для пищевой промышленности и теплообменники. Фактически, было обнаружено, что биопленки связаны с 65% всех бактериальных инфекционных заболеваний у людей, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний1....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Подготовка поверхности для биопленки
- Вырезать 1 мм толщиной 304 пластины из нержавеющей стали в щепу (10 × 10 мм 2) с механическим резаком.
- Выполнение ультразвуковой очистки щепы в ацетоне, метаноле, и деионизированную (ДИ) воды последовательно в течение 10 минут каждый. Используйте растворитель резистентных контейнер, изготовленный из веществ, таких как стекло, для удаления органических загрязнений.
- Ополосните чипы с проточной DI воды в течение 3-5 сек.
- Сухие чипы с использованием N 2 поток газа в течение 3-5 сек.
2. Подготовка бактериальной культуры
- Возьм....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
CO 2 аэрозолей были использованы для удаления P. putida биопленки из SUS304 поверхностей (рисунок 1). Большая часть поверхности были покрыты биопленки после 24 часов роста. Большая часть биопленки была удалена с помощью СО 2 аэрозолей (рисунок 2). Как и следовало ожидать, на рисунке 3 показано увеличение эффективности удаления биопленки как время обработки аэрозольный СО 2 увеличивается. За время лечения 88 сек, эффективность уд.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Ранее мы проводили исследования по оптимизации давления газаCO2 , угла наклона струи и расстояния до твердой поверхности при аэрозольной очистке CO2 7. В отличие от наших предыдущих исследований, в настоящем исследовании азотная продувка не была включена в аэрозоль (Рисунок 1). Более того, в этом протоколе использовалась нержавеющая сталь 304, так как она является одной из самых распространенных нержавеющих сталей и широко используется в пищевой промышленности. Полированн.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Это исследование было поддержано Программой фундаментальных научных исследований через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), финансируемой Министерством науки, ИКТ и будущего планирования (# 2015R1A2A2A01006446).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 304 нержавеющая сталь | Steelni (Южная Корея) | Полированные и нарезанные кубиками | |
| Ультразвуковой очиститель | Branson (США) | 5510E-DTH | |
| Luria-Bertani (LB) | Becton, Dickinson and Company (США) | 244620 | 500 г |
| Agar | Becton, Dickinson and Company (США) | 214010 | 500 г |
| 6-луночный планшет | для культуры SPL Life Sciences (Южная Корея) | 32006 | |
| Буфер ацетата аммония | Sigma-Aldrich (США | )667404 | 10 мМ |
| Двойная газовая установка | Applied Surface Technologies (США) | K6-10DG | Одна форсунка для CO2 газ и 8 форсунок для N2 газ |
| SYTO9 | Thermo Fissher Scientific<бр/> (США) | Возбуждение инвитрогена | : 480 нм<бр/> Излучение: 500 нм |
| Эпифлуоресцентный микроскоп | Nikon (Япония) | Объектив Eclipse 80i | |
| 40X | Nikon (Япония) | Plan Fluor | NA: камера |
| с ПЗС-матрицей 0.75 | Фотометрика<бр/> (США) | Cool SNAP HQ2 | Монохромный |
Ссылки
- 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.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
