刃天青法评估电纺纳米滤膜的抗菌性能

DOI：10.1186/s13568-019-0909-z

作者开发了一种简单快速的微孔板检测法，用于评估电纺纳米纤维滤膜或类似的多孔材料在水处理技术中的抗菌活性。使用刃天青（alamarBlue®）作为活实验微生物革兰氏阴性大肠杆菌、革兰氏阳性肠球菌和天然污水处理厂出水细菌数量的指标。将浓度为1-3×10⁵ CFU mL^-1的细菌接种物移至评估的功能化膜和相应对照膜的表面，并在12孔板中于37 ℃孵育4 h。对刃天青的代谢动力学（即还原为荧光黄酮）进行了定量评估（λ_ex520/λ_em590 nm）。通过使用为两种实验细菌构建的校准曲线，根据动力学曲线计算出膜上以CFU mL-1表示的活细菌数量。通过刃天青测定或改良的ISO 20743板计数测定来评价膜的抗菌活性。两种测定的结果均表明，银纳米粒子功能化膜对细菌和废水处理厂出水细菌均具有显著的抗菌活性（与对照膜相比，log CFU减少>4），而含有特定季铵盐的膜则不适用（log CFU减少<1）。刃天青微孔板检测法适用于测试纳米纤维过滤膜和类似基质，已被证明是一种比传统方法速度更快、要求更低，且可提供可比结果的替代方法。

图1.用于膜功能化的QAS的化学结构

图2.具有不同细菌浓度的大肠杆菌（a）和粪肠球菌（b）的细菌悬浮液中刃天青的代谢动力学。数值代表一式六份测定的平均值±SD。图显示了一个实验运行的一组结果，作为两种细菌的三个类似独立实验的示例

图3校准曲线描述了孔中细菌浓度与刃天青代谢率之间的关系。所示结果是针对大肠杆菌和粪肠球菌的三个独立实验得出的T2000值。虚线表示置信区间，置信度为95％。低于LOQ水平的T2000值（即10³ CFU mL^-1）未在图中显示

图4在PP、VS和MFRF支撑层上用各种膜孵育的大肠杆菌（a），粪肠球菌（b）和污水处理厂污水（c）的刃天青代谢曲线。术语“仅细菌”和“仅污水处理厂污水”是指没有膜孵育的纯接种物。数值代表一式三份测定的平均值±SD。此图显示了一个实验运行的一组结果，以大肠杆菌，粪肠球菌或污水处理厂的三个类似独立实验为例