当水流经过牙科综合治疗台水路时，水中的无机和有机化学物质会沉积在管壁表面，并形成获得性薄膜，水中的细菌进入水动力边界层后，即可通过可逆性范德华力粘附于获得性薄膜上，并通过其他粘附机制牢固黏附、增殖而形成生物膜。

新的牙科综合治疗台水路在使用六周后即会产生生物膜……

生物膜（biofilm）是微生物广泛存在于自然环境中的生长形态，于年由J.WilliamCosterton等通过电镜首次观察到。牙科综合治疗台水路污染问题很大程度上是由于管路内形成生物膜造成的，有研究表明，新的牙科综合治疗台水路在使用六周后即会产生生物膜……

一、什么是生物膜

生物膜（biofilm），又称生物被膜，是指细菌细胞包裹在自身产生的多聚物基质内并粘附于惰性的或者生物物体表面的结构性的群落。在大多数自然环境中，微生物主要是附着在有活性或无活性物体的表面以生物被膜的形式生长，而不是以浮游状态生长。微生物附着到物体表面后分泌粘性胞外聚合物，并在其中生长繁殖所形成的群落。

Fig1生物膜形态

生物被膜中水份含量可高达97%,除了水和细菌外,生物被膜还可含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等。因此,生物被膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。

生物膜是细菌的一种具有保护性的生长模式，也是细胞间相互协调作用的复杂的多细胞群体，具有结构和代谢复杂性。近年来，随着医学领域对某些环境中常见细菌所致的慢性或顽固性疾病的深入研究，发现生物膜是导致这些细菌性疾病难以根治的主要原因。

以生物膜形式存在的细菌微生物，与浮游细菌相比，对抗生素、抗菌杀菌剂、恶劣环境及宿主免疫防御机制具有更强的抗性，在生理、代谢、对底物的降解或利用和对环境的抵抗能力等方面都具有独特的性质，是医源性感染和院内持续性感染的主要原因之一。

Fig2生物膜在管路中的存在状态

二、生物膜的形成

生物膜多细胞结构的形成是一个动态过程，包括细菌起始粘附、生物膜发展和成熟扩散等阶段。

Fig3生物膜的形成过程

当水流经过牙科综合治疗台水路时，水中的无机和有机化学物质会沉积在管壁表面，并形成获得性薄膜，水中的细菌进入水动力边界层后，即可通过可逆性范德华力粘附于获得性薄膜上，并通过其他粘附机制牢固黏附、增殖而形成生物膜。

水路管道DUWLs内的细长管道大多内径为2-4mm、长度为6m，这种高表面积与体积比使得管道内壁水流比中心水流更缓慢，促进了内壁生物膜的形成。

Fig4牙科水路中形成的生物膜

此外，目前大多数管道材料是塑料成分如聚丙烯、聚乙烯和聚氨酯等，与钢玻璃材料相比，微生物更容易粘附于疏水性聚合物塑料材料。Sacchetti等研究了管道材料和管腔直径在限制菌落污染方面的影响，比较了聚乙烯材料和聚四氟乙烯材料、直径1.6mm水流速度为1ml/s的管路和直径4.0mm水流速度为2ml/s的管路，发现在聚四氟乙烯材料和更大直径管腔的管路中菌落数更少。管路内径狭长，管壁水流速度小，尤其夜间停诊水流停止等多种因素，为生物膜形成创造了有利环境。

Fig5生物膜的形成过程

三、生物膜的危害

生物膜提供了一种对环境压力的生长保护型态，可不同程度降低微生物对紫外线、抗菌物质、金属毒性、酸性压力、脱水、免疫系统等有害因素的敏感性。其中占据整个生物膜生物量75%~90%的胞外聚合物（EPS）发挥了重要作用，是生物膜中包围细胞的保护屏障，粘性基质也给予生物膜稳定性支撑并帮助其粘附于物体表面。

生物膜的特殊结构导致抗菌化合物无法通过生物膜基质，也无法杀死其中的微生物，还可造成抗菌化合物的失活。保护层还可以保护干燥环境中的生物膜细胞在干燥表面存活数月至数年，并通过保持生物膜未能检测状态帮助其逃避免疫系统的作用。

生物膜微生物群体中细菌紧密接触，提供了相互作用的机会。细菌间可通过转化、转导、结合等方式传递耐药基因，从而产生更多的耐药微生物。使用常规的抗菌剂处理生物膜后，通常会有一些小型休眠状态亚群体保持活性，等抗菌剂去除再生长时生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强。

DUWLs内的生物膜脱落冲出管路进入患者口腔，或在空气中形成气溶胶被医护人员和被治疗者吸入，成为一个潜在感染源。其中，某些真菌可能会引起慢性肉芽肿性感染，造成眼部、指甲、皮肤甚至全身的感染。内毒素还会促进炎性细胞因子、肿瘤坏死因子和白细胞介素的产生，引起发热和心动过速。气溶胶中的致敏性细菌和有机杂质，可诱发哮喘、鼻炎、过敏性肺泡炎、有机粉尘中毒综合征或其他更危险的问题。

四、生物膜的去除

管路内生物膜去除的常用方法包括使用酶洗剂或化学消毒剂进行浸泡和流动清洗，其中采用化学消毒剂是最常用的方法之一。

近年来，微酸性次氯酸水作为一种安全、高效、广谱的消毒剂，在解决牙科综合治疗台水路污染问题中取得了显著的效果。

研究表明，次氯酸可以改变细胞膜的通透性，氧化蛋白质或者破坏磷酸脱氢酶，使糖代谢失调，最终导致菌体死亡并使生物膜脱落。

Fig6次氯酸对生物膜的去除效果

结语

除了牙科水路之外，动物饮水管线、消化内镜、复用医疗器械、饮品生产管路等处都容易产生和聚集生物膜，而作为化学消毒制品之一的微酸性次氯酸水在其安全性上具有极大的优势，可以作为去除生物膜的理想消毒剂。

参考文献：

吴淑红,刘燕玲.细菌生物膜去除方法研究进展[J].医院感染学杂志,,v.28(10):-.

任哲,魏秋华.医疗机构中生物膜污染现状与应对措施[J].中国消毒学杂志,(9).

MILLS,ShannonE.THEDENTALUNITWATERLINECONTROVERSY:DEFUSINGTHEMYTHS,DEFININGTHESOLUTIONS[J].TheJournaloftheAmericanDentalAssociation,,(10):-.