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使用导管式光学相干断层扫描技术对插管重症监护患者气管插管生物膜进行体内检测
摘要： 机械通气插管患者气管导管(ETT)内生物膜的形成与呼吸机相关性肺炎(VAP)及死亡风险增加相关。需要新技术对体内ETT进行生物膜检测与监测。研究对机械通气受试者进行纵向光学相干断层扫描(OCT)成像（每24小时一次直至拔管），以追踪体内ETT生物膜的形成及动态变化。通过OCT衰减系数图像区分粘液与生物膜。拔除的ETT经光学显微镜和电子显微镜检查，并将所有影像结果与标准临床检验报告进行比对。4例受试者的OCT及衰减系数图像显示ETT生物膜阳性，2例为阴性。处理染色后的拔除ETT及临床报告证实了所有受试者生物膜的存在与否。研究发现OCT能检测并区分生物膜阳性与阴性组(p<10^-5)?；贠CT图像的特征或可作为直接体内检测ETT生物膜的生物标志物，有助于探索降低VAP发生率的新管理策略。
关键词： 衰减系数图像、气管插管、生物膜、光学相干断层扫描、呼吸机相关性肺炎
更新于2025-11-21 11:24:58
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金纳米粒子热电子注入二氧化钛的飞秒光谱研究：杀菌性金离子介导的Au/TiO2等离子体光催化作用及相关现象的证据
摘要： 在本研究中，我们提供了金/二氧化钛（Au/TiO?）纳米颗粒表面等离子体共振带（SPR）受可见光照射后，电子从金纳米颗粒注入二氧化钛导带的证据。研究表明，Au/TiO?的SPR带能显著增强二氧化钛在可见光区的光吸收。实验证实，Au/TiO?等离子体带的光吸收会导致金纳米颗粒溶解，该过程与金等离子体产生的热电子注入二氧化钛导带同时发生。通过飞秒光谱技术追踪了金纳米颗粒向二氧化钛的电子注入过程，并通过Au/TiO?瞬态吸收光谱的频移进一步证实了金离子的形成。分光光度计检测到可见光诱导的Au/TiO?纳米颗粒SPR带光谱变化，电子显微镜技术也揭示了Au/TiO?的形貌转变。随后，在部分选定的革兰氏阴性菌生长和生物膜形成过程中，追踪了金离子的最终去向。本研究对比了金离子与银离子的杀菌机制，发现其杀菌效果因所选探测细胞的不同而存在显著差异。
关键词： 电子注入、抗菌效应、基因表达、DNA修复、群体感应、等离子体光催化、生物膜、金纳米粒子、孔蛋白
更新于2025-11-21 11:20:42
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螯合剂能否提高姜黄素介导的光动力抗菌化疗对完整牙菌斑生物膜的效果？
摘要： 据我们所知，目前尚无证据表明姜黄素与螯合剂联用能增强抗菌光动力疗法（aPDT）对复杂龋齿生物膜的效果。因此，本研究旨在评估姜黄素-乙二胺四乙酸（EDTA）介导的aPDT对完整牙本质龋微生态系生物膜活力的影响。生物膜在含1%蔗糖的McBain培养基中于37°C微需氧环境培养5天。随后采用600 μmol L?1姜黄素分别与1% EDTA及37.5或75 J cm?2 LED（455 nm）联合处理。通过2.5 g L?1荧光素二乙酸酯和0.25 g L?1溴化乙啶混合染色后，利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）测定生物膜活力。采用Kruskal-Wallis检验及Dunn事后检验进行统计分析（P < 0.05）。三种处理可降低整体生物膜活力：姜黄素+75 J cm?2 LED、姜黄素-EDTA+37.5 J cm?2 LED及姜黄素-EDTA+75 J cm?2 LED。仅当aPDT与EDTA联用时，生物膜内层活力才显著降低。因此，在较低光照强度和更深生物膜层条件下，姜黄素与EDTA联用可增强aPDT对牙本质龋微生态系的抗菌效果。
关键词： 姜黄素、生物膜、乙二胺四乙酸、龋齿、光化学疗法
更新于2025-09-23 15:23:52
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可见光敏感的Ag/TiO2/石墨烯复合材料作为控制空肠弯曲杆菌的潜在涂层材料
摘要： 由食源性病原体空肠弯曲杆菌引起的感染性腹泻是全球公共卫生的重大威胁，每年导致儿童死亡率居高不下。本研究通过水热法合成了银-石墨烯-二氧化钛纳米复合材料，并制备了二氧化钛、二氧化钛-石墨烯及二氧化钛-银纳米复合材料作为对照，采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对样品进行表征。在可见光条件下研究了银和石墨烯的添加对二氧化钛广谱抗菌能力的影响，同时评估了其对空肠弯曲杆菌存活率、膜完整性、运动能力及生物膜形成的作用。结果显示银-石墨烯-二氧化钛纳米复合材料具有协同效应：相比单一组分材料，其可见光敏感性和抗菌活性显著增强。该复合材料有效抑制了空肠弯曲杆菌生长并导致菌体蛋白与DNA泄漏（原子力显微镜证实细胞损伤）。此外，它还能降低细菌运动性、疏水性及自聚集能力，对生物膜形成表现出优异抑制效果。人体细胞系测试表明合成纳米颗粒无显著细胞毒性。我们认为银-石墨烯-二氧化钛复合材料能通过抑制细菌生长和生物膜形成，成为控制空肠弯曲杆菌传播的有效抗菌剂。
关键词： 二氧化钛、空肠弯曲杆菌、光催化、纳米复合材料、生物膜、石墨烯、细胞毒性、银
更新于2025-09-23 15:23:52
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两种红光对变形链球菌生物膜的比较效应及体外光动力抗菌化疗过程中人牙温度变化的评估
摘要： 目的：本研究旨在比较两种不同红光介导的光动力抗菌化疗（PACT）对体外变形链球菌生物膜的影响，并评估PACT对人体牙齿引起的温度变化。方法：将变形链球菌生物膜（n=3）接种于羟基磷灰石圆盘上，采用甲苯胺蓝O（100 μg/mL）联合Laserbeam?（LB 56.6 J/cm2）和LumaCare?（LC -56.6、158.5、317.0及475.6 J/cm2）评估其抗菌效果。通过置于牙髓腔内的数字热电偶测量根-冠交界水平处五颗牙样本在照射300、600和900秒（LB组）及22、60、120和180秒（LC组）时的牙髓温度变化，计算各组平均温度差值。所有数据均进行方差分析。结果：LB（900秒）与LC（22秒）对微生物活性的抑制效果相当。LB组在任何实验时长下均未引起统计学显著的温度升高，而LC组在60秒内温度升高仍处于安全范围。结论：PACT可能是减少致龋菌活性的微创手段。当体外照射时间分别不超过900秒（LB）和60秒（LC）时，这两种光源对牙体结构可能无损害。
关键词： 生物膜、抗感染剂、变形链球菌、光化学疗法、温度、牙髓腔
更新于2025-09-23 15:22:29
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序批式紫外/过氧化氢与生物膜工艺处理二级出水的效率
摘要： 为应对水资源短缺问题，多种工艺被应用于将污水二级出水（SE）转化为饮用水。然而，SE中含有的痕量有机污染物（TOrCs）和高浓度有机物对再生利用构成重大挑战。本研究采用紫外联合生物膜工艺处理添加了布洛芬（IBU）和氯贝酸（CA）的SE，通过溶解性有机碳（DOC）、254nm吸光度（A254）、荧光激发-发射矩阵（FEEM）、IBU与CA浓度及SE分子量等指标评估序批处理效果。运用平行因子法（PARAFAC）解析样品FEEM，成功识别出腐殖质类物质（C1）和蛋白类物质（C2）两个荧光组分。紫外处理阶段（尤其添加H2O2时）观察到A254、C1、C2、IBU和CA显著降低：经90分钟UV/2.0mM H2O2处理后，A254减少近50%，C1组分降低80%，C2组分与TOrCs基本完全去除。氧化过程中检测到低分子量（LMW）化合物生成，且有机物生物可降解性大幅提升。虽然紫外工艺本身DOC去除不明显，但后续生物膜处理（特别是UV/H2O2组合后）实现了显著额外DOC削减（30~60%），同时大量LMW被去除。本研究为SE中DOC和TOrCs的深度去除提供了有效工艺路径，促进了污水再生利用。
关键词： 痕量有机污染物、去除、生物膜、二级出水、溶解性有机碳、紫外/过氧化氢
更新于2025-09-23 15:21:21
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靶向细菌的超分子光敏剂递送载体用于生物膜的光动力消融
摘要： 光动力疗法（PDT）被认为是治疗生物膜的有效方法。然而，由于PDT的非选择性特性，可能会对正常细胞造成不必要的损伤。因此，靶向PDT一方面能增强抗菌效果，另一方面可降低对正常细胞的细胞毒性。为此，本研究利用α-环糊精（α-CD）/聚乙二醇（PEG）超分子组装体，制备了新型细菌靶向光敏剂递送胶束。将亲水性抗菌肽（AMP）Magainin I与PEG共价结合，既作为细菌靶向基团，又作为超分子胶束的稳定外壳。光敏剂二氢卟吩e6（Ce6）则接枝在α-CD上。该胶束表现出优异的细菌靶向效果，与α-CD-Ce6相比，这种超分子胶束对革兰氏阴性铜绿假单胞菌生物膜和革兰氏阳性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）生物膜的杀灭能力更强，同时降低了对NIH/3T3模型细胞的细胞毒性。
关键词： 抗菌肽、生物膜、靶点、细胞相容性、光动力疗法
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光舌苔刮除术治疗口臭——一种治疗口臭的新方法
摘要： 研究目的：口臭是一种多因素疾病，口腔病理是主要诱因，而舌体是第一或第二位的致病因素。无论原发病理如何，细菌负荷量都可作为量化指标。我们假设通过舌部外观改变、细菌及生物膜负荷量降低（通过菌落形成单位CFU和挥发性气体测量评估）、感官评价以及主观改善程度，均可反映口臭的减轻情况。 方法：经伦理委员会批准的随机对照前瞻性研究。入组及随访的诊断标准包括：两位评估者的感官测试、口气检测仪读数、舌色变化HALT问卷调查，以及通过CFU测量的舌部需氧/厌氧直接培养。采用铒铬钇钪镓石榴石(Er,Cr:YSGG)固态激光进行舌部清创术(LTD)治疗，该激光已被证实能有效减少生物膜。 结果：招募54例患者，其中35例完成随访。所有客观指标与生活质量主观参数均显示改善。治疗耐受性良好，不适感轻微。 结论：证实舌体是口腔异味的主要来源，在治疗方案中必须予以处理。LTD通过主客观标准显著减轻口臭。虽然无法确定舌部是细菌储存库还是口腔细菌源头，但明确的是LTD能改善口腔卫生并减少异味。该治疗安全易行，建议将其作为所有口臭治疗方案的关键组成部分。
关键词： 激光，HALT（高加速寿命试验），生物膜，口腔异味，口臭，舌苔
更新于2025-09-23 15:19:57
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405纳米发光二极管光照对铜绿假单胞菌生物膜的灭活作用
摘要： 铜绿假单胞菌形成生物膜有助于其在物体表面存活，且生物膜对消毒剂的耐受性增强，因而构成重大临床威胁。本研究旨在探究405纳米发光二极管（LED）光照在不同温度下清除不锈钢试片上铜绿假单胞菌生物膜的效能。通过采用浮游细胞与生物膜细胞的时效杀菌实验，测定LED光照的抗菌及抗生物膜活性。我们还评估了LED光照对铜绿假单胞菌生物膜细胞消毒剂敏感性、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。结果显示：在4℃、10℃和25℃条件下，经2小时LED处理后，浮游态铜绿假单胞菌细胞数量较未处理对照组分别降低0.88、0.53和0.85 log CFU/mL；生物膜细胞则在相同处理条件下分别显著减少1.73、1.59和1.68 log CFU/cm2。此外，经LED光照处理的生物膜细胞对苯扎氯铵或氯己定的敏感性高于未处理细胞。扫描电镜与共聚焦激光扫描显微镜观察表明，LED光照会破坏生物膜结构及EPS结构。逆转录定量PCR进一步显示，LED光照能下调多个生物膜形成相关基因的转录水平。这些发现提示LED光照有潜力发展成为预防和控制铜绿假单胞菌生物膜污染的替代方法。
关键词： 发光二极管、消毒剂、胞外聚合物、生物膜相关基因、铜绿假单胞菌、生物膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种多功能平台，通过单近红外激光触发实现光热治疗与一氧化氮释放的协同作用，用于对抗耐多药革兰氏阴性菌及其生物膜
摘要： 背景：由多重耐药（MDR）细菌，尤其是MDR革兰阴性菌株引起的感染已成为全球公共卫生挑战。通过清除浮游菌及其生物膜来控制MDR细菌感染的多功能纳米材料备受关注。 结果：本研究开发了一种多功能平台（TG-NO-B），可通过单一近红外激光触发的光热治疗（PTT）和一氧化氮（NO）释放实现针对MDR革兰阴性菌及其生物膜的协同治疗。当位于感染部位时，TG-NO-B能通过其BA基团与细菌脂多糖（LPS）单元的共价结合，选择性附着于革兰阴性菌细胞表面及其生物膜基质，从而显著提升抗菌效率并减少对周围正常组织的副作用。在单次近红外激光照射下，TG-NO-B可同时产生高温并释放NO，协同破坏细菌细胞膜，进一步导致胞内成分泄漏与损伤，最终诱导细菌死亡。一方面，NO与PTT的联合可大幅提升抗菌效率；另一方面，细菌细胞膜损伤能增强膜通透性及热敏感性，降低所需光热温度并避免高温损伤。此外，TG-NO-B能有效用于体内MDR革兰阴性菌及其生物膜感染的协同治疗，加速创面愈合，且在体内外均表现出优异的生物相容性。 结论：本研究表明TG-NO-B可作为治疗MDR革兰阴性菌及其生物膜感染的有前景替代方案。
关键词： 生物膜、单近红外激光触发、石墨烯、一氧化氮释放、耐多药革兰氏阴性菌、协同作用、光热效应
更新于2025-09-23 15:19:57