生物膜有哪些 生物膜平面结构图作者：浙江大学 叶章颖 教授Q:牙科水路污染的问题是在什么时候被发现的？A:1963年英国的牙医Blake博士首次报道了牙科综合治疗台水路（以下简称：DUWLs）存在污染的问题。Blake博士发现在牙科用水和气

作者：浙江大学 叶章颖 教授

Q:牙科水路污染的问题是在什么时候被发现的？

A:

1963年英国的牙医Blake博士首次报道了牙科综合治疗台水路（以下简称：DUWLs）存在污染的问题。Blake博士发现在牙科用水和气溶胶中存在者大量的细菌，甚至致病性微生物。在过去的几十年内，他发表了几十篇文章来报道这个问题，同时，他也是第一个尝试用化学消毒剂来尝试解决该问题的人。

自从Blake博士发表具有里程碑意义的文章以来，世界各地的牙科杂志上发表了上百篇文章，描述了牙科水系统中存在的微生物污染，并研究了控制污染的方法。

各类研究也开始阐明生物膜在牙科水路污染中所起到的消极作用。基于此种状况，美国疾病控制和预防中心（CDC）在1993年的《感染控制指南》中首次提出了牙科用水的水质问题。1995年，美国牙科协会科学事务委员会（American Dental Association Council on Scientific Affairs）召开了一次关于牙科综合治疗台水路污染的专家小组会议；该专家小组于1996年在JADA（美国牙医学会杂志）发表了正式声明，确认了DUWLs污染问题。

Q:什么是生物膜？

A:

生物膜(biofilm)也称为生物被膜，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。

图1 生物膜的结构图

图A 牙科水路放大5000倍，显示出典型的生物膜表面结构（照片由美国空军牙科调查局提供）

图B 生物膜结构模型，显示了生物膜内对流通道等复杂特征的存在（本图由博兹曼蒙大拿州立大学生物膜工程中心提供）

图2 牙体水线表面生物膜的形成过程

A.无机物或有机物沉积；B.微生物附着；C.微生物增殖；D.生物膜的形成。

Q:既然饮用水是安全的，为什么牙科用水水质会如此之差？

A:

牙科供水管路的多数管材采用塑料材料，如聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯等，微生物更容易粘附于这些疏水性聚合物材料上。

此外，饮用水中含有许多矿物质，尤其是碳酸钙，也容易沉积在管壁上，有机分子随后集中在这些表面，促进悬浮在市政供水系统中的细菌粘附。

图3 未经使用过的牙科供水管路

图4 使用六周后牙科供水管路内壁生物膜附着情况

DUWLs中的水流呈层流状态，在靠近管壁处为水动力边界层，其流速几乎为零，水路中央的流速最快，冲洗时其流速可以达到60-100mL/min。

图4 管路内部层流状态

箭头表示流体通过牙科综合治疗台水路时的相对速度，由于沿管壁的摩擦力的存在，该速度随着流体的移动而减小。水动力边界层以下相对稳定的区域有利于生物膜的增殖。

再者，DUWL内的细长管道的直径多为2-4mm，长度为6m，这种高表面积与体积比也有助于管路内壁生物膜的形成。

图5 牙椅内部管路的复杂结构

Q:我们能确定所有牙科单元的水路（包括水瓶）都被污染了吗？

A:

这个问题的答案是最简单的：除非专门设计了防止生物膜产生或去除生物膜的结构和方法，或者采用化学方法进行定期消毒，否则几乎所有的牙科综合治疗台水路都不能避免会产生生物膜和被细菌定植。

Q:牙科综合治疗台水路污染该如何解决？

A:

采用微酸性电解水进行定期消毒是近年来解决牙科综合治疗台水路污染的方法之一。微酸性电解水（以下简称SAEW）是采用低浓度的盐酸或氯化钠溶液，通过无隔膜或有隔膜电解的方法，生成的pH介于5.0-6.5，有效氯浓度（以下简称ACC）为10-80ppm的次氯酸（HClO）水溶液。微酸性电解水pH接近中性，具有较高安全性，对环境负荷小，在口腔领域有良好应用前景。

北海道医科大学口腔医院的两台已使用20年的牙椅，以往除定期冲洗外未经任何消毒，研究者检测了两台牙椅消毒前其三用枪出水微生物量，然后其中一台使用SAEW(ACC：20mg/L)进行持续性消毒，另一台不经任何消毒，六周后再次检测，发现使用SAEW相比可产生良好消毒效果。

近年来国内学者也开始了对SAEW的研究，黄凝等通过使用三种不同浓度的SAEW(10，20，40mg/L)对DUWLs进行持续消毒，检测水样的平均合格率均高于98%，停止对DUWLs消毒7天，期间使用蒸馏水进行供水，然后检测水样微生物量，发现水样合格率降至0，说明在生物膜存在的情况下，仅通过改变供水方式不能降低微生物含量，同时此实验证实了SAEW对DUWLs持续消毒的有效性和必要性。辛鹏举等使用10-15mg/L的SAEW对5台DUWLs持续消毒30天，发现其消毒效果明显。提示，使用SAEW对DUWLs进行持续性消毒可有效地维持出水端微生物质量，从而预防感染的发生。

参考文献：

MILLS, Shannon E. The dental unit waerline controversy: Defusing the myths, defing the solutions[J]. The Journal of the American Dental Association, 2000, 131(10):1427-1441.

黄凝，韩冰，沈瑾，等．微酸性电解水用于口腔综合治疗台水路消毒的效果观察 [J]．中华现代护理杂志，2016，22(24)：3534—3537．

辛鹏举，黄凝，孙惠惠，等．微酸性电解水对口腔综合治疗台水路持续消毒效果研究[J]．中国消毒学杂志，2017，34(5)：422— 425．

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