次氯酸 - 银纳米颗粒水线消毒剂用于牙科综合治疗中牙椅水路消毒的体外评估:开拓口腔医疗消毒新方向

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Chemistry 4.3

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  为解决牙椅水路(DUWL)污染威胁患者安全和医疗环境问题,研究人员开展了次氯酸(HA)和银纳米颗粒(AgNP)消毒剂对 DUWL 消毒效果的研究。结果显示,HA 和 AgNP 联合使用消毒效果显著,有望成为口腔医疗环境中 DUWL 消毒的可行选择。

  在现代口腔医学蓬勃发展的当下,牙椅作为口腔诊疗的核心设备,其智能化系统为患者带来了更个性化的治疗体验。然而,隐藏在牙椅中的水路系统 —— 牙椅水路(DUWL),却如同潜藏的 “健康杀手”。DUWL 极易受到污染,管道内壁的生物膜、患者口腔残留的细菌和微生物等,都是污染的源头。这些污染物不仅会堵塞水路系统,还可能导致细菌滋生,大大增加了患者感染的风险。在新冠疫情的大背景下,牙科诊疗过程中产生的气溶胶传播问题也备受关注,这使得 DUWL 的污染问题更加凸显。
为了守护口腔医疗环境的安全,寻找更高效、安全的 DUWL 消毒方法迫在眉睫。武汉大学口腔医学院的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于次氯酸(HA)和银纳米颗粒(AgNP)这两种消毒剂,探究它们单独使用以及联合使用时对 DUWL 的消毒效果,旨在为口腔医疗环境带来更安全、有效的消毒方案。该研究成果发表在《BMC Chemistry》上。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,通过化学合成法制备了 AgNP 溶液,并利用 X 射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FE - TEM)对其进行表征,确定其结构和形态。同时,进行稳定性测试,评估溶液的稳定性。在实验对象选择上,选取了 15 台武汉大学口腔医院的牙椅,随机分为三组。在消毒处理后,采用标准血琼脂平板培养法测定细菌数量,并利用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LCM)观察生物膜结构和活细菌比例。

测试结果


  1. AgNP 溶液测试结果:通过 XRD 分析,成功制备出了面心立方结构的 AgNP,其衍射峰与标准卡片相符,且无杂质峰。FE - TEM 观察显示,AgNP 被包裹在膜内,粒径约 20nm,分散性良好。稳定性测试表明,随着时间推移和离心时间增加,AgNP 溶液的最大吸收波长和半峰宽无明显变化,仅吸光度有所下降,这意味着该溶液稳定性良好。
  2. 微观检查结果:SEM 观察发现,消毒前管道内壁有不均匀的生物膜斑块,混合在致密基质中;消毒后,生物膜明显被破坏,基质中残留部分生物膜结构。LCM 染色观察显示,消毒前有大量活细菌,消毒后活细菌数量显著减少,其中 HA + AgNP 组活细菌最少。LCM 软件分析表明,HA + AgNP 组消毒后生物膜中活细菌的百分比明显低于 HA 组和 AgNP 组。
  3. 牙椅使用情况:研究期间,三组牙椅的使用频率无显著差异,这在一定程度上避免了因使用频率不同对实验结果产生的偏差。
  4. 检测到的细菌数量:消毒后,所有组的细菌数量均显著减少。HA + AgNP 组在消毒后及后续三次检测中的细菌数量明显低于 HA 组和 AgNP 组。在最后一次检测中,HA + AgNP 组在治疗单元的四个位置(高速手机、漱口水、超声洁牙机和三用枪)的细菌数量均为 0 cfu/mL。
  5. 水样质量:在第一次消毒和两周后的测量中,HA 组和 AgNP 组的水样合格率略低于 HA + AgNP 组,但差异无统计学意义。在后续两次测量中,所有组的水样合格率均达到 100%。

研究结论和讨论


这项研究成功制备出了稳定性良好的 AgNP 溶液。HA 和 AgNP 联合使用具有显著的协同消毒效果,不仅能有效杀灭浮游细菌,还能破坏生物膜结构,降低水路中的微生物负载,减少生物膜污染,从而降低患者感染风险。这一成果为口腔医疗环境中 DUWL 的消毒提供了新的选择,具有重要的临床应用价值。

然而,该研究也存在一定的局限性。样本量相对较小且来源单一,可能影响结果的普遍性和可靠性;研究仅关注了抗菌效果,未评估化学残留和水质等因素对患者健康和环境的影响;研究时间较短,无法充分评估该消毒方法对牙科设备性能的长期影响。未来的研究可以从多个方面进行改进,如增加样本量、开展多中心研究,延长研究时间,利用高效液相色谱(HPLC)等方法检测消毒剂残留,监测水质指标,运用分子生物学技术研究生物膜形成机制和消毒剂对生物膜的影响,以及监测细菌对消毒剂的耐药性等。通过这些改进,可以更全面地评估 HA 和 AgNP 联合消毒剂的安全性和有效性,为口腔医疗消毒领域的发展提供更坚实的理论和实践基础。
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