冷等离子体:诺如病毒消杀新策略
诺如病毒是全球最常见的非细菌性急性胃肠炎病原体之一,具有极强传播能力和环境耐受性,在医院、学校、军营及食品加工场所极易引发聚集性感染。传统含氯消毒剂虽然有效,但存在刺激性、残留及设备腐蚀等问题。德国研究团队利用临床暴发株人诺如病毒,系统评估了非热大气压等离子体(CAPP)对病毒的灭活效果。研究发现,冷等离子体可在不产生化学残留的条件下显著降低诺如病毒载量,为食品与环境消毒提供了技术方向。
冷等离子体:一种“空气消毒”新技术
等离子体被称为物质的第四态,本质上是气体在高压电场作用下部分电离后形成的高能体系。研究中使用的FlatPlaSter 2.0装置基于表面微放电(SMD)技术,可在常压空气条件下产生冷等离子体。装置工作时会形成典型紫色辉光,并释放大量活性氧氮物种(RONS),包括臭氧、单重态氧、羟基自由基及氮氧化物等。
与传统高温灭菌不同,冷等离子体具有低温、无化学残留和可直接作用于表面的特点,因此非常适用于食品、包装材料及医疗环境等热敏感场景。这些活性粒子能够通过氧化作用破坏病毒衣壳及核酸,从而实现病毒失活。相比酒精或含氯消毒剂,冷等离子体更适合连续性空气与表面消毒,在密集场所具有较高应用潜力。
临床暴发株验证:冷等离子体可显著降低诺如病毒载量
研究将不同浓度的人诺如病毒GII.4临床样本悬液滴加于培养皿表面,干燥后接受0.5–15 min冷等离子体处理,并采用RT-qPCR检测病毒RNA变化。结果显示,随着处理时间延长,病毒载量持续下降。对于初始浓度为2.36 × 10⁴ genomic equivalents/mL的样品,10 min和15 min处理后分别降低1.23 log₁₀和1.69 log₁₀(P < 0.01)。而在较低病毒载量条件下,仅处理1–2 min即可实现至少1 log₁₀下降。研究还发现,样品基质会影响消毒效果。粪便中的复杂有机物可能对病毒产生保护作用,因此高污染环境需要更长处理时间。这一点对于食品与环境消毒尤为重要,也提示未来实际应用时需要结合污染水平优化处理参数。
食品与公共卫生领域的新应用潜力
诺如病毒传播剂量极低,少量残留即可引发感染,因此快速、高效且安全的消毒技术一直是食品安全领域的重要研究方向。研究指出,虽然RT-qPCR无法直接评价病毒感染性,但冷等离子体显著降低了病毒RNA水平,结合RNase预处理结果,说明部分病毒颗粒可能已经失去完整性和感染能力。
相比传统化学消毒剂,冷等离子体最大的优势在于“无残留”和“即时作用”。研究团队认为,该技术未来可开发为手持式表面消毒设备或等离子体消毒箱,用于食品加工台面、门把手、包装材料甚至手部快速消毒。尤其在医院、学校、军营及大型餐饮场所,连续性等离子体消毒有望成为控制诺如病毒暴发的新策略。
参考资料:
1. Ahlfeld B, Li Y, Boulaaba A, et al. Inactivation of a Foodborne Norovirus Outbreak Strain with Nonthermal Atmospheric Pressure Plasma. mBio. 6[J]. 2015.
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