プラズマ滅菌は、歯科ユニットウォーターラインの細菌汚染を効果的に減少させる

Plasma Sterilization Effectively Reduces Bacterial Contamination in Dental Unit Waterlines.

抄録

目的:

歯科用ユニットウォーターラインにおける細菌汚染の低減およびバイオフィルムの制御におけるプラズマ滅菌の有効性を調査すること。

OBJECTIVE: To investigate the effectiveness of plasma sterilization in reducing bacterial contamination and controlling biofilms in dental unit waterlines.

材料および方法:

同一の歯科用チェアユニット（DCU）10台を使用した。5台のDCUに自動プラズマ滅菌システム（PSS）を設置し、残りの5台を非処理対照（CTL）とした。アイロトールラインから流した水を歯科用ユニットウォーターライン（DUWL）の出力水とした。水サンプルは、開始時と4ヵ月間毎週採取した。水は細菌汚染（CFU/mL）について分析された。走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて、ウォーターライン内のバイオフィルムの量を調査した。バイオフィルムの生存率は3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT)アッセイで評価した。統計解析はすべてMann-Whitney検定を用いて行った。0.05未満を有意とした。

MATERIALS AND METHODS: Ten identical dental chair units (DCUs) were used. Five DCUs were installed with an automated plasma sterilization system (PSS) and the other five were kept as nontreated controls (CTL). Water flushed from the airotor line served as the output water of the dental unit waterlines (DUWLs). Water samples were collected at the beginning and on a weekly basis for 4 months. Water was analyzed for bacterial contamination (CFU/mL). Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the amount of biofilm in the waterlines. Biofilm viability was assessed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assays. All statistical analyses were performed using the Mann-Whitney test. A value of < 0.05 was considered significant.

結果:

DCUの出力水は細菌で激しく汚染されていた。プラズマ滅菌により、細菌汚染は平均212CFU/mLから8CFU/mLまで効果的に減少した。4ヶ月の全期間において、米国疾病予防管理センター（CDC）が推奨する標準レベルである500CFU/mL未満を維持した。細菌数の減少はCTL群と比較して有意であった（< 0.05）。プラズマ滅菌は、ウォーターライン内の既存のバイオフィルムを根絶することはできず、バイオフィルムの質量と生存率を減少させた。さらに、プラズマ滅菌処理によって、グラム染色で分析した微生物の組成に変化が生じることはなかった。

RESULTS: The DCU output water was found to be heavily contaminated with bacteria. Plasma sterilization effectively reduced bacterial contamination from an average of 212 CFU/mL to 8 CFU/mL. During the entire period of 4 months, the level remained below 500 CFU/mL, the standard level recommended by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) of the USA. The reduction in the bacterial count was significant compared with the CTL group ( < 0.05). Plasma sterilization could not eradicate the existing biofilms in the waterlines, and it did reduce biofilm mass and viability. Moreover, treatment with plasma sterilization did not induce a change in the composition of microorganisms, as analyzed by Gram staining.

結論:

電気化学的に活性化された水の一部であるプラズマ滅菌は、細菌汚染を効果的に減少させ、歯科ユニットウォーターラインのバイオフィルムを減少させる。

CONCLUSION: Plasma sterilization, which is part of electrochemically activated water, effectively reduces bacterial contamination and reduces biofilms in dental unit waterlines.