利用电子束辐照实现空气中多重耐药细菌的单一照射灭活及其作用机制证明

《Scientific Reports》：Single pass inactivation of airborne multidrug resistant bacteria using electron beam irradiation with mechanistic evidence

　　

摘要

多重耐药细菌通过空气和气溶胶传播，给医疗环境带来了巨大挑战。本研究在受控实验室条件下，评估了电子束辐照系统消除空气中多重耐药细菌的效能。为此，研究人员将临床分离的多重耐药铜绿假单胞菌、不动杆菌属、克雷伯氏菌属以及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌制成气溶胶，以模拟真实的空气传播情况，随后将其引入电子束辐照系统。通过液体撞击装置收集下游的气溶胶样本，并通过培养计数法进行定量分析。在进行分析之前，首先对菌落形成单位数据进行了对数10转换。实验结果显示，电子束辐照系统使铜绿假单胞菌的空气中的菌量减少了4.01个对数10单位，不动杆菌属减少了3.64个对数10单位，克雷伯氏菌属也减少了3.64个对数10单位，而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的菌量则减少了5.37个对数10单位，相应的消毒效率达到了99.98%至99.999%。扫描电子显微镜观察及元素分析表明，这些细菌出现了形态损伤，如细胞膜破裂、表面结构崩塌以及结构完整性丧失，这表明电子冲击和电穿孔可能是导致细菌失活的主要机制。这些研究结果证明，电子束辐照是一种快速有效的手段，可用于降低空气中多重耐药细菌的威胁，有望在医疗机构、实验室以及其他高风险室内环境中得到应用。