ДЕСТРУКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО КОРОННОГО РАЗРЯДА В ВОЗДУХЕ НА БИОПЛЕНКИ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ

Авторы

  • Oksana V. Rybal’chenko Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Olga M. Stepanova Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Olga G. Orlova Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Alexander M. Astafiev Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Valentina V. Kapustina Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Elena N. Pariyskaya Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Lidia B. Zacharova Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Olga N. Vishnevskaya Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9
  • Anatoly A. Kudryavtsev Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

DOI:

https://doi.org/10.21638/11701/spbu11.2016.207

Аннотация

Pulsed corona discharge (PCD) of moderate frequency in air has a bactericidal and bacteriostatic effect on Escherichia сoli М17 cultures at both cellular and population levels. PCD exposure inhibits forming a microbial community and results in the destruction of formed biofi lms. Th e paper presents data of electron microscopy investigations of cells’ and biofi lms’ ultrastructure aft er PCD treatment over a 90 second period. The morphological properties of opportunistic bacteria E. сoli M17 cells altered after sub-lethal and lethal thermal exposure. Refs 32. Figs 6.

Ключевые слова:

импульсный коронный разряд, низкотемпературная воздушная плазма, условно-патогенные бактерии, Escherichia coli, бактериальная биопленка, механизмы деструкции клеток

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Библиографические ссылки

Malik M. A., Ghaff ar A., Malik S. A. Water purifi cation be electrical discharge. Plasma Sources Sci. Technol., 2001, vol. 10, pp. 82–91.

Rutberg Ph. G., Kolikov V. A., Kurochkin V. E., Panina L. K., Rutberg A. Ph. Electric discharge and the prolonged microbial resistance of water. IEEE Trans. Plasma Sci., 2007, vol. 35, pp. 1111–1118.

Rossi F., Kylian O. Sterilisation of Biomaterials and Medical Devices. Cambridge, Woodhead Publishing Limited, 2012, pp. 117–150.

Shashurin A., Scott D., Zhuang T., Canady J., Beilis I. I., Keidar M. Electric discharge during electrosurgery.Sci. Rep., 2014, vol. 4, pp. 9946.

Raiser J., Zenker M. Argon plasma coagulation for open surgical and endoscopic applications: state of the art. J. Phys. D: Appl. Phys., 2006, vol. 39, pp. 3520.

Non-equilibrium air plasmas at atmospheric pressure, edited by K. H. Becker, U. Kogelschatz, K. H. Schoen bach, R. J. Barker, IOP Publishing Ltd., 2005, pp. 686.

Yousfi M., Merbahi N., Sarrette J. P., Eichwald O., Ricard A., Gardou J. P., Ducasse O., Benhenni M. Non thermal plasma sources of production of active species for biomedical uses: analyses, optimization and prospect, Biomedical Engineering — Frontiers and Challenges. Croatia, inTech, 2011. Available at: http://www.intechopen.com/books/biomedical-engineering-frontiers-and-challenges/non-thermal-plasma-sourcesof-production-of-active-species-for-biomedical-uses-analyses-optimization (accessed 04.05.2016).

Tendero C., Tixier Ch., Tristant P., Desmaison J., Leprince Ph. Atmospheric pressure plasmas: A review.Spectrochim. Acta B, 2006, vol. 61, pp. 2–30.

Dobrynin D., Fridman G., Friedman G., Fridman A. Physical and biological mechanisms of direct plasma interaction with living tissue. New J. Phys., 2009, vol. 11, 115020.

Weltmann K-D., Brandenburg R., Woedtke T., Ehlbeck J., Foest R., StieberM., Kindel E. Antimicrobial treatment of heat sensitive products by miniaturized atmospheric pressure plasma jets (APPJs). J. Phys. D: Appl. Phys., 2008, vol. 41, 194008.

Napartovich A. P. Overview of atmospheric pressure discharges producing nonthermal plasma. Plasmas Polym., 2001, vol. 6, pp. 1–14.

Korachi M. et al. An investigation into the biocidal eff ect of high voltage AC/DC atmospheric corona discharges on bacteria, yeasts, fungi and algae. J. Electrostat., 2009, vol. 67, pp. 678–685.

Babaeva N. Yu., Kushner M. J. Intercellular electric fi elds produced by dielectric barrier discharge treatment of skin. J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, vol. 43, pp. 185206.

Graves D. B. Th e emerging role of reactive oxygen and nitrogen species in redox biology and some implications for plasma applications to medicine and biology. J. Phys. D: Appl. Phys., 2012, vol. 45, 263001.

Lukes P., Clupek M., Babicky V., Sunka P. Ultraviolet radiation from the pulsed corona discharge in water. Plasma Sources Sci. Technol., 2008, vol. 17, 024012 (11 pp.).

Asadi M. R., Torkaman G. Bacterial Inhibition by electrical stimulation. Adv. Wound Care, 2014, vol. 3, pp. 91–97.

Costerton J. W., Lewandowski Z., Caldwell D. E., Korber D. R., Lapin-Scott H. M. Microbial biofi lms. Annu. Rev. Microbiol., 1995, vol. 49, pp. 711–745.

El-Azizi M., Rao S., Kanchanapoom T., Khardori N. In vitro activty of vancomycin, quinupristin/ dalfopristin, and linezolid against intact anddisrupted biofi lms of staphylococci. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob.,2005, vol. 4, p. 2.

Rybalchenko O. V., Gusleva O. R., Orlova O. G., Blinova Yu. A., Bondarenko V. M. Microecological and electron microscopic study of skin microbiota in patients with atopic dermatitis. Zh. Mikrobiol., 2010, vol. 1, pp. 67–72.

Rybalchenko O. V., Bondarenko V. M., Dobritsa V. P. Atlas of the Human Gut Microbiota Ultrastructure.Saint Petersburg, IITs VMA, 2008. (in Russian)

Rybalchenko O. V., Orlova O. G., Bondarenko V. M. Antimicrobial peptides of lactobacilli. Zh. Mikrobiol.,2013, vol. 4, pp. 89–100.

Risman B. V., Rybalchenko O. V., Bondarenko V. M., Ryzhankova A. V. Repression of bacterial biofilms in suppurative necrotic complications of diabetic foot syndrome by ultrasound cavitation. Zh. Mikrobiol.,2011, vol. 4, pp. 14–19.

Rybalchenko O. V., Bondarenko V. M., Verbitskaya N. B. Development of antagonistic eff ect of bacteriocinogenic Lactobacillus acidophilus on Klebsiellapneumoniae, Citrobacterfreundii and Proteus mirabilis cells. Zh. Mikrobiol., 2006, vol. 7, pp. 8–11.

Rybal’chenko O. V. The electron microscopic study of cell-to-cell interactions between antagonistic microorganisms.Microbiology, 2006, vol. 75, no. 4, pp. 550–554.

Hayat M. A. Principles and techniques of electron microscopy: Biological applications, New York, Van Nostrand Reinhold. Co., 1974, pp. 13–51.

Brenner S., Horne R. W. A negative staining method for high resolution electron microscopy of viruses. Biochim. Biophys. Acta, 1959, vol. 34, pp. 103–110.

Kovalova Z., Zahoran M., Zahoranova A., Machala Z. Streptococci biofi lm decontamination on teeth by low-temperature air plasma of dc corona discharges. J. Phys. D: Appl. Phys., 2014, vol. 47, 224014 (8 pp.).

Oshima T., Sato K., Terauchi H., Sato M. Physical and chemical modifi cations of high-voltage pulse sterilization. J. Electrost., 1997, vol. 42, pp. 159–166.

Grum F., Costa L. F. Spectral emission of corona discharges. Appl. Opt., 1976, vol. 15, no. 1, pp. 76–79.

Kozyrev A. V., Kozhevnikov V. Yu., Kostyrya I. D., Rybka D. V., Tarasenko V. F., Schitz D. V. Radiation from a diff use corona discharge in atmospheric-pressure air. Atmospheric and Oceanic Optics, 2012, vol. 25,no. 2, pp. 176–183.

Soloshenko I. A., Tsiolko V. V., Khomich V. A., Shchedrin A. I., Ryabtsev A. V., Bazhenov V. Yu., Mikhno I. L. Sterilization of medical products in low-pressure glow discharges. Plasma Physics Reports, 2000, vol. 26, no. 9, pp. 792–800.

Dobrynin D., Friedman G., Fridman A., Starikovskiy A. Inactivation of bacteria using dc corona discharge: role of ions and humidity. New J. Phys., 2011, vol. 13, 103033 (13 pp.).

Загрузки

Опубликован

07.10.2016

Как цитировать

Rybal’chenko, O. V., Stepanova, O. M., Orlova, O. G., Astafiev, A. M., Kapustina, V. V., Pariyskaya, E. N., … Kudryavtsev, A. A. (2016). ДЕСТРУКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНОГО КОРОННОГО РАЗРЯДА В ВОЗДУХЕ НА БИОПЛЕНКИ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина, 11(2), 62–71. https://doi.org/10.21638/11701/spbu11.2016.207

Выпуск

Раздел

Гигиена

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)