微酸性氧化電位水對(duì)口腔綜合治療臺(tái)水路里電磁閥金屬組件表面靜態(tài)腐蝕性初步研究

口腔科治療臺(tái)水路（dental unit waterlines，DUWLs）普遍存在微生物污染，致病菌有嗜肺軍團(tuán)菌、銅綠假單胞菌和結(jié)核桿菌等[1-3]。菌落或生物膜污染是院內(nèi)交叉感染的可能危險(xiǎn)因素[4]。為控制污染，目前臨床或研究中常應(yīng)用化學(xué)消毒方式，采用持續(xù)或間歇性方式對(duì)DUWLs進(jìn)行消毒控制菌落或生物膜數(shù)量。有研究表明，使用微酸性氧化電位水（slightly acidic electrolyzed oxidizing water，SAEOW），獨(dú)立供水環(huán)境條件下持續(xù)消毒DUWLs，水取樣細(xì)菌總計(jì)數(shù)能顯著低于北京市規(guī)定DUWLs細(xì)菌總計(jì)數(shù)≤100 CFU／ml水質(zhì)合格標(biāo)準(zhǔn)，明顯降低口腔科椅旁操作風(fēng)險(xiǎn)，避免交叉感染，可有效提升口腔診療感染防控，降低環(huán)境污染。但是長期運(yùn)用SAEOW等化學(xué)處理劑，可能對(duì)口腔綜合治療臺(tái)(dental chair unit，DCU)組件及儀器、病人口腔健康組織等有潛在不良影響[5]。本研究應(yīng)用SAEOW，實(shí)驗(yàn)環(huán)境下體外浸泡DUWLs中暴露的電磁閥金屬組件，初步探索不同有效氯含量SAEOW浸泡環(huán)境對(duì)于電磁閥金屬組件表面靜態(tài)腐蝕狀況，預(yù)防DUWLs金屬污染對(duì)于患者口腔健康的不良影響。

1 材料與方法

1.1 儀器使用 SAEOW生成器（HD-240L，上海普旺貿(mào)易有限公司），參數(shù)指標(biāo)：pH值：5.8～6.8，有效氯含量包含：10 mg/L，20 mg/L，30 mg/L，SAEOW即刻生成配置成3種實(shí)驗(yàn)用濃度，專用氯含量測試儀測試所需消毒液，pH試紙測試pH值合格后灌裝密封保存；DCU購自意大利安福士公司；有效氯含量500 mg/L次氯酸鈉消毒劑（500 mg/片，健之素醫(yī)藥科技有限責(zé)任公司，北京），電磁閥金屬組件（20157，賽特偉邦公司，意大利），冷場發(fā)射掃描電鏡（S4800，Hitachi公司，日本）。

1.2 浸泡實(shí)驗(yàn) 將臨床DCU匹配使用的新電磁閥金屬組件拆封，拆解出常規(guī)需暴露在DUWLs的圓柱體金屬結(jié)構(gòu)，分別浸泡于有效氯含量10 mg/L，20 mg/L，30 mg/L的SAEOW消毒液，500 mg/L氯含量次氯酸鈉消毒液和蒸餾水等腐蝕介質(zhì)容器里（密封避光），更換腐蝕介質(zhì)頻率：1次/5 d，連續(xù)浸泡30 d后取出電磁閥圓柱體試樣，蒸餾水沖洗、吹干后獨(dú)立包裝，即刻送北京理化分析實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行掃描電鏡下觀察表面腐蝕形貌。

2 結(jié)果

2.1 裸眼觀察 蒸餾水組和SAEOW（10 mg/L）組浸泡金屬式樣液體透明，試件表面光潔，呈現(xiàn)金屬原色樣結(jié)構(gòu)；SAEOW（20 mg/L）組浸泡液稍泛黃，金屬試件表面被覆一層薄的白膜樣結(jié)構(gòu)；有效氯含量500 mg/L的次氯酸鈉液為棕黃色樣改變，試件表面部分被覆褐色沉積物，整體呈現(xiàn)棕黃色不平整改變；SAEOW（30 mg/L）組浸泡金屬式樣液體無色半透明樣改變，試件表面被覆薄層灰色樣改變，金屬光澤感部分表面消失，偏灰暗色。

圖1 蒸餾水、有效含氯20 mg/L SAEOW、有效含氯500 mg/L次氯酸鈉浸泡電磁閥組件30 d，SEM下靜態(tài)腐蝕后表面形貌比較

圖2 有效含氯10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L SAEOW浸泡電磁閥組件30 d，SEM下靜態(tài)腐蝕后表面形貌比較

2.2 掃描鏡下觀察結(jié)果 SEM低倍鏡（100+）顯示，蒸餾水組件和SAEOW（10 mg/L，20 mg/L）組試件表面相對(duì)平滑，有散在黑點(diǎn)樣結(jié)構(gòu)，隨著有效氯濃度增加，試件表面出現(xiàn)粗糙腐蝕形貌，分散分布，在高倍鏡下（10 000+），SAEOW（30 mg/L）組可顯現(xiàn)腐蝕小坑，無斷裂發(fā)生；有效氯含量500 mg/L次氯酸鈉組件腐蝕范圍明顯增大，腐蝕產(chǎn)物覆蓋層明顯，呈現(xiàn)粗大的結(jié)晶形貌，出現(xiàn)多數(shù)的點(diǎn)狀裂隙和腐蝕坑；而蒸餾水組件和SAEOW（10 mg/L，20 mg/L）組試件相對(duì)表面平滑、完整，未出現(xiàn)明顯粗糙腐蝕形貌（圖1～2）。

3 討論

DUWLs是DCUs的重要組成部分，為口腔診療提供必要水源保障。但國內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)其常存在嚴(yán)重污染，污染原因主要包括防回吸裝置失效、供水水源污染、管道中生物膜定植等。DUWLs中的細(xì)菌即可隨著水流進(jìn)入患者口腔內(nèi)，也可混合于氣溶膠中污染診室環(huán)境，導(dǎo)致患者及醫(yī)護(hù)人員發(fā)生醫(yī)源性感染，因此需要定期進(jìn)行DUWIs消毒，且是口腔診療過程中的感染控制重點(diǎn)之一，DUWLs菌斑污染嚴(yán)重且不宜清除，已引起口腔作業(yè)環(huán)境消毒和感控方面足夠重視。文獻(xiàn)表明，化學(xué)干預(yù)措施能有效減少水路中的菌斑，清除和抑制被覆生物膜再形成[6-8]。但其對(duì)人體組織的安全性以及口腔材料粘結(jié)性缺乏長期研究，且使用過化學(xué)消毒劑對(duì)DCU內(nèi)部部件造成的不良影響同樣是未解決問題，因此，探索應(yīng)用一種安全、有效、經(jīng)濟(jì)消毒劑，既能夠解決持續(xù)清除DUWLs污染，同時(shí)兼顧DCU內(nèi)部金屬等配件的長期安全，是近期相關(guān)研究的熱點(diǎn)。

能夠有效地、依照金標(biāo)準(zhǔn)消除DUWLs污染問題，國內(nèi)外并沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范樣本。本研究前期實(shí)驗(yàn)應(yīng)用3種不同有效氯含量（分別為10 mg/L，20 mg/L，30 mg/L）SAEOW持續(xù)消毒DUWLs后3～7 d，實(shí)驗(yàn)組樣本細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)檢測均保持≤100 CFU/ml，表明有效氯含量10 mg/L的SAEOW持續(xù)消毒能在2～3 d內(nèi)有效抑制DUWLs的細(xì)菌生長和水路內(nèi)壁附著菌斑清除，且隨著有效氯含量增加，抑菌和去除DUWLs內(nèi)壁附著菌斑作用和效率逐漸增強(qiáng)。不過停止SAEOW消毒3～7 d后，DUWLs的菌斑計(jì)數(shù)會(huì)持續(xù)增加，平均計(jì)數(shù)值可達(dá)到256～887 CFU/ml區(qū)間，超過合格水樣≤100 CFU/ml標(biāo)準(zhǔn)，和辛鵬舉等獲得的研究結(jié)果相一致[9-10]。分析DUWLs內(nèi)環(huán)境有效消毒結(jié)束后檢測細(xì)菌計(jì)數(shù)再次從0 CFU/ml逐漸增加的途徑，考慮有3點(diǎn)：①臨床工作端三用槍頭套和高速手機(jī)雖每人次消毒，但是口腔牙體、牙周、修復(fù)等專科治療環(huán)境屬于菌群集中區(qū)，致病菌在口腔診治過程中會(huì)自三用槍和牙科手機(jī)端逆行至DUWLs管徑內(nèi)附著增殖；②DUWLs管道內(nèi)環(huán)境潮濕，定植的未消毒完全的菌斑膜及代謝物能再次增殖脫落所致；③蒸餾水供水末端容器細(xì)菌定植繁殖所致。上述實(shí)驗(yàn)初步表明，要保持DUWLs菌斑數(shù)低于合格水樣標(biāo)準(zhǔn)上限，需要長期應(yīng)用有效氯含量SAEOW進(jìn)行消毒。但是流經(jīng)DUWLs的SAEOW消毒劑不可避免會(huì)長期浸泡到DCU管路內(nèi)的電磁閥等敏感金屬配件。本實(shí)驗(yàn)首次通過應(yīng)用不同氯含量SAEOW，消毒劑浸泡金屬電磁閥配件30 d，結(jié)果顯示：有效氯含量10 mg/L，20 mg/L SAEOW組試件相對(duì)表面平滑、完整，未出現(xiàn)明顯粗糙腐蝕形貌，隨著有效氯濃度增加，試件表面出現(xiàn)粗糙腐蝕形貌，分散分布，在高倍鏡下（10 000+），SAEOW（30 mg/L）組可顯現(xiàn)腐蝕坑。綜合上述，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果判斷，隨者氯含量增加，對(duì)于DUWLs菌斑和生物膜的消毒效果更徹底，同時(shí)卻增加了DCU金屬附件表面靜態(tài)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

有研究發(fā)現(xiàn)，在酸性介質(zhì)中，金屬的腐蝕速度明顯加快，金屬離子析出量增大[11-12]。SAEOW有效消毒濃度屬于弱酸性環(huán)境，經(jīng)口急性毒性實(shí)驗(yàn)毒性分級(jí)為無毒級(jí)，微核實(shí)驗(yàn)亦為陰性，可應(yīng)用于牙科椅位水消毒[13-14]。持續(xù)消毒DUWLs后需采用蒸餾水沖洗水路，當(dāng)水路中pH＞6.5時(shí)即可接診患者[15]。本實(shí)驗(yàn)中所用SAEOW消毒劑，pH值限定在5.8～6.8區(qū)間，在滿足臨床所需合格用水標(biāo)準(zhǔn)前提下可考慮使用較低氯含量SAEOW消毒DUWLs。因?yàn)樗岫鹊脑黾訒?huì)正向增加浸泡在SAEOW消毒液中金屬附件的腐蝕情況，酸性條件使金屬材料表面結(jié)構(gòu)更容易離子析出，加速腐蝕加速，臨床應(yīng)用時(shí)考慮消毒效果的同時(shí)需將酸堿度對(duì)材料腐蝕性能和生物相容性的影響考慮在內(nèi)。

隨著口腔診療環(huán)境要求和2020年新型冠狀病毒全球傳播期間口腔感控標(biāo)準(zhǔn)的逐步提升，人們不斷尋求高效，環(huán)保，安全的消毒劑用于DUWLs菌斑和代謝物的消殺，研究表明使用SAEOW消毒劑定期或持續(xù)對(duì)水路進(jìn)行消毒是有效控制生物膜，改善水質(zhì)的方法。SAEOW作為無毒、環(huán)保型消毒劑之一，在口腔診療環(huán)境消毒作用中具有廣闊的應(yīng)用前景。本實(shí)驗(yàn)只在靜態(tài)環(huán)境下定向檢測了不同有效氯濃度SAEOW消毒液浸泡暴露在DUWLs電磁閥金屬部件的表面腐蝕性，初步研究結(jié)果顯示，在低含量氯濃度SAEOW消毒劑環(huán)境下，金屬表面性質(zhì)穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)腐蝕樣貌，隨著其有效氯含量進(jìn)一步增加，金屬表面靜態(tài)耐腐蝕性能逐步下降，卻并沒有研究金屬表面腐蝕和SAEOW消毒液氯含量的定量相關(guān)性。可進(jìn)一步通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和能譜分析等方法評(píng)價(jià)DUWLs暴露的金屬相關(guān)件，研究其在微酸環(huán)境下消毒液浸泡抗電化學(xué)腐蝕性能以及表面腐蝕情況，判定其在長期SAEOW消毒環(huán)境下，臨床應(yīng)用過程中的抗腐蝕性能和生物安全性。