低温等离子体杀菌技术及机理研究进展

来源：合肥物质科学研究所2022年10月24日10:27

近日，中科院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄晴在低温等离子体杀菌技术及机理研究方面取得进展，相关研究成果发表在《化学工程杂志》上。

近日，中科院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄晴在低温等离子体杀菌技术及机理研究方面取得进展，相关研究成果发表在《化学工程杂志》上。

近年来，团队对低温等离子体微生物消毒的机理和应用做了系统的研究。在这项研究中，他们提出了一种大气压低温等离子体(CAP)射流与等离子体活化水(PAW)相结合的杀菌方法。他们以两种典型真菌(酵母菌和黄曲霉)为例，深入研究了常压低温等离子体、等离子体活化水及其组合的杀菌机理。他们发现，等离子体和等离子体活化水的联合处理具有协同效应，可以有效提高杀菌效率(图1)。

为了阐明这种协同机制，研究人员进一步研究了它们产生的ROS (OH，1O2，H2O2，ONOO-，NO2-，NO3-)，特别讨论了不同处理方法下细胞内各种ROS (OH，1O2，H2O2，NO，ONOO-)的变化。发现在单独等离子体射流处理下，ROS起主要作用，OH和1O2能破坏真菌的膜结构，而单独等离子体活化水不能直接破坏真菌的膜，但容易使真菌处于未培养状态(VBNC)。等离子体和等离子体活化水联合处理具有协同效应，这是因为在等离子体处理的第一阶段真菌的膜结构被破坏。但在等离子体活化水处理中，更多的1O2和ONOO-进入细胞，对线粒体和能量代谢系统造成不可逆的损伤，导致真菌失活。

图1 cap和PAW的组合处理提高了酵母和黄曲霉的杀灭效率

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