客觀日本

新潟大學採用奈米技術由水和空氣生成消毒液,用來殺菌和分解細菌毒素

2024年08月15日 生物醫藥

新潟大學研究生院醫齒學綜合研究科微生物傳染症學領域的瀧澤史雄齒科醫師(博士生)、土門久哲副教授、寺尾豐教授等人組成的研究團隊發現,利用奈米技術由空氣和水生成的臭氧奈米水,不僅能殺滅細菌,還能分解細菌毒素。由於臭氧會在空氣中分解並變回氧,因此這種臭氧奈米水作爲安全且廉價的消毒液體有望實際應用於醫療現場、食品產業、護理設施等場所。相關研究成果已於7月10日發表在國際學術期刊《PLOS ONE》上。

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供圖:新潟大學

臭氧具有滅活和殺滅電腦病毒、細菌以及氧化分解蛋白質的能力等,但也存在不溶於水、難以用作消毒液的問題。

此前,研究團隊利用從空氣中生成臭氧並將其轉化爲奈米尺寸(約100nm)氣泡後溶解於水中的「奈米氣泡技術」成功生成了奈米臭氧水。由於奈米尺寸的氣泡不會浮出水面,該技術可以將臭氧在水中保持24小時以上,併成功地將消毒效果維持在了實用水平。

研究團隊還調查了臭氧奈米水對食物中毒致病菌和細菌毒素的作用。

研究人員分別將蒸餾水和臭氧奈米水作用於抗藥性金黃色葡萄球菌並進行培養,結果只有在臭氧奈米水中沒有觀察到作爲細菌成長指標的菌落。

研究還表明,臭氧奈米水可以分解金黃色葡萄球菌增殖時產生的腸毒素(細菌毒素)。腸毒素即使在100℃下加熱30分鐘也無法分解,因此烹飪處理後毒素仍會殘留,很難預防食物中毒。

此外,研究人員還觀察到臭氧奈米水分別分解了牙周病致病菌及肺炎致病菌產生的毒素,可以使毒素失活。

臭氧奈米水的原料只有取自空氣的臭氧和水,因此只需一次性引入生成設備,就可以在無環境負荷的情況下長期大量製備。該技術有望廣泛應用於發展中國家的醫療現場的消毒和預防傳染等用途。

研究團隊表示,未來目標是開發可在醫療現場消毒及傳染預防、食品產業的衛生管理等各種用途中使用的設備,實施技術的實際應用。

不僅可用於醫療,還可用於食品加工

寺尾教授表示:「這種消毒液的有用之處在於,不僅能對細菌,還能分解和滅活細菌產生的外毒素。金黃色葡萄球菌即使經過加熱滅菌仍可能導致食物中毒,這是因爲其外毒素「腸毒素」在100℃下加熱30分鐘也無法滅活,而是會存留下來。這種消毒液可以在數分鐘内分解腸毒素和其他各種細菌的外毒素。因此我們認爲,它不僅能在醫療場所,也能在食品的烹飪及加工場所得到應用。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:PLOS ONE
論文:Effective degradation of various bacterial toxins using ozone ultrafine bubble water
DOI:10.1371/journal.pone.0306998