刃天青法評估電紡納米濾膜的抗菌性能

DOI：10.1186/s13568-019-0909-z

作者開發了一種簡單快速的微孔板檢測法，用于評估電紡納米纖維濾膜或類似的多孔材料在水處理技術中的抗菌活性。使用刃天青（alamarBlue?）作為活實驗微生物革蘭氏陰性大腸桿菌、革蘭氏陽性腸球菌和天然污水處理廠出水細菌數量的指標。將濃度為1-3×10⁵ CFU mL^-1的細菌接種物移至評估的功能化膜和相應對照膜的表面，并在12孔板中于37 ℃孵育4 h。對刃天青的代謝動力學（即還原為熒光黃酮）進行了定量評估（λ_ex520/λ_em590 nm）。通過使用為兩種實驗細菌構建的校準曲線，根據動力學曲線計算出膜上以CFU mL-1表示的活細菌數量。通過刃天青測定或改良的ISO 20743板計數測定來評價膜的抗菌活性。兩種測定的結果均表明，銀納米粒子功能化膜對細菌和廢水處理廠出水細菌均具有顯著的抗菌活性（與對照膜相比，log CFU減少>4），而含有特定季銨鹽的膜則不適用（log CFU減少<1）。刃天青微孔板檢測法適用于測試納米纖維過濾膜和類似基質，已被證明是一種比傳統方法速度更快、要求更低，且可提供可比結果的替代方法。

圖1.用于膜功能化的QAS的化學結構

圖2.具有不同細菌濃度的大腸桿菌（a）和糞腸球菌（b）的細菌懸浮液中刃天青的代謝動力學。數值代表一式六份測定的平均值±SD。圖顯示了一個實驗運行的一組結果，作為兩種細菌的三個類似獨立實驗的示例

圖3校準曲線描述了孔中細菌濃度與刃天青代謝率之間的關系。所示結果是針對大腸桿菌和糞腸球菌的三個獨立實驗得出的T2000值。虛線表示置信區間，置信度為95％。低于LOQ水平的T2000值（即10³ CFU mL^-1）未在圖中顯示

圖4在PP、VS和MFRF支撐層上用各種膜孵育的大腸桿菌（a），糞腸球菌（b）和污水處理廠污水（c）的刃天青代謝曲線。術語“僅細菌”和“僅污水處理廠污水”是指沒有膜孵育的純接種物。數值代表一式三份測定的平均值±SD。此圖顯示了一個實驗運行的一組結果，以大腸桿菌，糞腸球菌或污水處理廠的三個類似獨立實驗為例