研究目的
研究不同温度下405纳米发光二极管(LED)光照对不锈钢试片上铜绿假单胞菌生物膜的清除效果。
研究成果
405纳米LED光照对铜绿假单胞菌具有抗菌和抗生物膜活性。该光照通过减少生物膜生物量、破坏生物膜结构以及下调生物膜相关基因的转录,有效抑制铜绿假单胞菌生物膜。LED处理还能降低胞外聚合物产量,增强生物膜对消毒剂的敏感性,并抑制生物膜相关基因的转录。低温条件下,生物膜中的铜绿假单胞菌细胞对处理更为敏感。
研究不足
该研究聚焦于可控实验室条件下不锈钢试片上形成的铜绿假单胞菌生物膜,未探究LED光照在更复杂或自然环境中的效果。
1:实验设计与方法选择
本研究采用时间依赖性杀菌试验测定LED光照对铜绿假单胞菌生物膜的抗菌和抗生物膜活性,评估了LED光照对消毒剂敏感性、生物膜结构、胞外聚合物(EPS)结构与组成以及生物膜相关基因表达的影响。
2:样本选择与数据来源
本研究使用铜绿假单胞菌PAO1菌株,在不同温度(4℃、10℃和25℃)条件下于不锈钢试片上形成生物膜。
3:实验设备与材料清单
405纳米LED灯(10瓦)、不锈钢试片(304型,4号表面处理)、苯扎氯铵(BC)、氯己定(CHX)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(Vetex70)、场发射扫描电子显微镜(S-4800)、共聚焦激光扫描显微镜(A1型)。
4:实验流程与操作步骤
在不同温度下对生物膜进行不同持续时间的LED光照处理,通过多种显微和光谱技术分析其对生物膜结构、EPS组成及基因表达的影响。
5:数据分析方法
采用SPSS 23.0软件进行统计分析,数据以均值±标准差(SD)表示,P<0.05和P<0.01分别视为具有统计学显著性和极显著性。
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ATR-FTIR spectrometer
Vetex70
Bruker
Used to analyze the effects of LED illumination on the EPS component of biofilms.
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FESEM
S-4800
Hitachi
Used to evaluate biofilm structure.
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405-nm LED
10 W
Shenzhen Boya Technology Co.
Used for LED illumination to study its antibacterial and antibiofilm activities against P. aeruginosa.
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Stainless steel coupons
Type 304, finish 4
Used as substrates for biofilm formation by P. aeruginosa.
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CLSM
A1 confocal laser microscope
Nikon
Used to examine the effects of LED illumination on biofilm polysaccharides and structure.
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