Sunday, Jul. 13, 2014

     

電漿手電筒消滅皮膚上惡名昭彰的病原體

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2012/04/13

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一群中國與澳洲科學家開發出一種手持式的、由電池供電的電漿產生裝置,可使皮膚立即擺脫細菌。此裝置能用於救護車緊急呼叫,天然災害場址,軍事作戰行動以及遠方許多需要治療的其他場合。

這款電漿手電筒,於今日(四月五日)發表在 IOP 出版的 Journal of Physics D: Applied Physics 期刊,由一顆 12 V 電池所驅動,而且不需要任何其他的外部發電機或市電(wall power);它也不需要任何外部氣體灌注或處理系統。

在實驗中,這款電漿手電筒有效地使其中一種最具抗藥性與抗熱性的細菌,Enterococcus faecalis(糞腸球菌,這種細菌常在牙科治療期間感染根管)的厚厚一層生物膜鈍化。

生物膜是在培養細菌七日後形成的。生物膜約 25 微米厚,由 17 層細菌組成。每一次都以電漿手電筒處理五分鐘,接著分析有多少細菌存活。

結果顯示,電漿不僅使上層細胞鈍化,還能深入到非常底層,殺死細胞。

研究共同作者 Kostya (Ken) Ostrikov 教授(來自 CSIRO 材料科學與工程部的澳洲電漿奈米科學中心)表示:"細菌形成厚厚的生物膜,那使得它們在對抗鈍化上有極大的抗性,使其窒礙難行。高溫通常被拿來利用,不過那顯然也會燒掉我們的皮膚。"

“在這項研究中,我們選擇一種極端的例子來示範:即便在室溫下,電漿手電筒依然非常有效率。對於單一的細菌來說,鈍化時間可能只要十秒鐘。"

電漿 — 除了固態、液態、氣態之外的物質第四態 — 先前藉由有效殺死皮膚表面與水中的細菌及病毒,證明其在醫療產業中的價值。

雖然電漿抗菌功效背後的確切機制大部分仍然未知,不過科學家認為電漿與周遭空氣之間的反應創造出一種反應性族類(reactive species),類似在我們免疫系統中所發現的那種。

研究者們進行分析,看看什麼樣的族類會出現在電漿中,結果發現與高反應性氮與高反應性氧相關的族類主宰這些結果。有理論提出紫外線輻射也是電漿成功背後的原因;然而,電漿手電筒所創造的噴流(jet),經證明紫外線輻射量不高,對於此裝置的安全性又多增加一層保障。

在實驗中,電漿柱(plume)的溫度約在攝氏 20 – 30 度間,那非常接近室溫也因此避免對於皮膚的傷害。該裝置本身有電阻能阻止它熱起來,使得它能夠安全觸碰。

“此裝置可以很容易製造出來且成本不到 100 美元。當然,也要進行某些微型化與工程設計使得它更吸引人且準備好商業化," Ostrikov 繼續說。

該裝置是由華中科技大學、CSIRO 材料科學與工程部、雪梨大學與香港城市大學所組成的國際性研究團隊所創造。

原始文獻:X Pei, X Lu, J Liu, D Liu, Y Yang, K Ostrikov, Paul K Chu and Y Pan. J. Phys. D: Appl. Phys. 45 165205 (2012) doi: 10.1088/0022-3727/45/16/165205

資料來源:PHYSORG:Handheld plasma flashlight rids skin of notorious pathogens[April 4, 2012]

轉載自only-perception

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妳/你好,我是來自火星的火星人,畢業於火星人理工大學(不是地球上的 MIT,請勿混淆 :p),名字裡有條魚,雖然跟魚一點關係也沒有,不過沒有關係,反正妳/你只要知道我不是地球人就行了... :D

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