中国和澳大利亚的科学家发明了一种手提式电池供电的等离子装置，这种装置可以在瞬间清除皮肤上的细菌
近日，来自中国和澳大利亚的科学家发明了一种手提式电池供电的产生等离子的装置（等离子手电筒），这种装置可以在瞬间清除皮肤上的细菌。这种设备经常用于急救行动、天然的灾难场所、战场以及偏远的地区。研究者发明了这种等离子的手电筒仅仅需要12V的一组电池来带动，不需要任何外部的能源以及电力系统。研究人员相关的研究成果刊登在了国际杂志Journal of Physics D：Applied Physics上。
研究者在试验中研究表示，这种等离子手电筒（plasma flashlight）可以有效破坏耐抗生素以及耐热的粪肠球菌的比较厚的生物被膜组织，进而杀灭细菌，这种细菌容易在牙科治疗中感染牙根管。试验中，研究者表示，细菌的生物被膜形成一般需要7天，细菌生物被膜成熟后会有25微米厚，而且包含17个不同的分层，研究者用这种等离子手电筒对每一层生物被膜进行5分钟处理，然后观察处理后的细菌的存活能力。结果表明，等离子手电筒不仅仅可以灭活最顶层的生物被膜，而且可以对最深层的生物被膜进行破坏，进而杀灭细菌。
研究者Kostya Ostrikow表示，细菌可以形成比较厚的生物被膜，足以使得细菌产生很强的抗性，一般的用药和器械是不能杀灭细菌的，而我们常常使用高温，高温往往容易灼伤我们的皮肤。在本文中，我们选用了等离子手电筒来在常温下有效的杀灭细菌，对于单一的细菌而言，杀灭细菌的时间仅仅需要数十秒。
等离子是除了固体、液体和气体之外的第四类物质的状态，以前有研究表明，等离子可以用于医药工业上，可以有效杀死皮肤表面和水中的细菌以及病毒。目前，等离子可以抵制细菌感染，甚至杀灭细菌的机制尚不清楚，研究者对于用等离子处理过的细菌物种进行分析，发现，高度氮氧活性的种类可以生存下去。紫外线照射原来被认为是等离子运用成功的一个理由，然而研究者在发明的等离子手电筒的研究中否定了这一理论。
本实验中，这种等离子手电筒的正常工作温度为20-30℃，非常接近于室温，可以有效阻止其对皮肤的损伤，而且这种设备上有电阻器，可以有效阻止设备加热，以及接触设备的安全性。研究者Ostrikov表示，这种设备很容易生产，而且生产成本低于100美元，当然了，一些微型化的工业化设计可以更加吸引人，以便将来用于商业化。这种等离子手电筒是由华中科技大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织以及香港大学的研究者所开发设计的。（生物谷：T.Shen编译）
doi:10.1088/0022-3727/45/16/165205
PMC:
PMID:
Inactivation of a 25.5 µm Enterococcus faecalis biofilm by a room-temperature, battery-operated, handheld air plasma jet
X Pei1, X Lu1,5, J Liu1, D Liu1, Y Yang1, K Ostrikov2,3,5, Paul K Chu4 and Y Pan1
Effective biofilm inactivation using a handheld, mobile plasma jet powered by a 12 V dc battery and operated in open air without any external gas supply is reported. This cold, room-temperature plasma is produced in self-repetitive nanosecond discharges with current pulses of ~100 ns duration, current peak amplitude of ~6 mA and repetition rate of ~20 kHz. It is shown that the reactive plasma species penetrate to the bottom layer of a 25.5 µm-thick Enterococcus faecalis biofilm and produce a strong bactericidal effect. This is the thickest reported biofilm inactivated using room-temperature air plasmas.
