[發(fā)明專利]氦氧飽和高氣壓條件下細菌暴露生長模型生長艙室及應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310233952.3
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103333788A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳雙紅;徐雄利;陳銳勇;陳海庭;王艷軍;翟宇佳;田力;李慈;武文斌;王明科
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍醫(yī)學(xué)研究所
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12N1/20
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 羅大忱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氦氧飽和高氣壓環(huán)境中細菌暴露生長模型的建立方法，并以銅綠假單胞菌PAO1為模式生物，構(gòu)建4.6MPa壓力條件下的穩(wěn)態(tài)生長模型。

背景技術(shù)

飽和潛水技術(shù)是援潛救生、深海資源勘探及未來深海預(yù)置空間站等作業(yè)的重要技術(shù)手段。潛水作業(yè)過程中有害微生物導(dǎo)致的皮膚黏膜、外耳、呼吸道及胃腸道感染是作業(yè)人員面臨的主要健康損害因素之一。銅綠假單胞菌導(dǎo)致外耳感染急性發(fā)作后產(chǎn)生的劇烈疼痛，影響作業(yè)效率乃至中斷作業(yè)進程。故而，銅綠假單胞菌的職業(yè)高感染已經(jīng)嚴重影響職業(yè)潛水人員的健康和作業(yè)功效。同時，由于氦氧飽和環(huán)境影響臨床常見抗生素治療的穩(wěn)定性、耐藥性出現(xiàn)頻繁。故感染后的難治療、難消除一直成為潛水醫(yī)學(xué)保障研究領(lǐng)域的難題之一。

研究表明，革蘭氏陰性菌是氦氧飽和暴露作業(yè)中，職業(yè)性感染的主要來源，其中導(dǎo)致皮膚黏膜和外耳感染的幾乎都是銅綠假單胞菌。國內(nèi)外數(shù)據(jù)表明，臨床銅綠假單胞菌感染多見于燒傷、肺囊性纖維化及免疫缺陷病人，健康人群感染極少見。銅綠假單胞菌何以成為潛水環(huán)境健康人群職業(yè)性高感染的絕對優(yōu)勢菌，一直是潛水醫(yī)學(xué)保障研究的要解決的主要問題之一。然而，鑒于苛刻的研究平臺限制，目前對其感染研究還僅限于感染株來源調(diào)查、感染分離株的耐藥性篩查等研究領(lǐng)域。氦氧飽和高氣壓暴露環(huán)境對細菌毒力的調(diào)節(jié)生理學(xué)領(lǐng)域一直未有深入研究。

本研究小組在多年飽和潛水醫(yī)學(xué)保障研究實踐中發(fā)現(xiàn)，氦氧飽和環(huán)境對銅綠假單胞菌毒力有明顯的正向誘導(dǎo)效應(yīng)。因此，需建立氦氧飽和暴露環(huán)境中，銅綠假單胞菌穩(wěn)定生長的實驗?zāi)Ｐ停赃M一步揭示飽和潛水環(huán)境對細菌的調(diào)節(jié)在職業(yè)性高感染發(fā)生中的作用。目的是以此為基礎(chǔ)提出合理的職業(yè)性感染高發(fā)的預(yù)防和控制措施。

通常情況下，2MPa壓力可致普通細菌生長抑制，50MPa壓力可致耐壓菌完全死亡。PO₂分壓超過0.04MPa可致細菌氧化應(yīng)激損傷。而且細菌暴露過程中的加、減壓速度及氧分壓上升、下降速率明顯影響細菌的存活及生理功能。因此，建立一套合理的細菌暴露方案是細菌暴露模型建立成功如否的關(guān)鍵。迄今為止，國內(nèi)外尚無建立該模型的研究報道。

銅綠假單胞菌PAO1（ATCC15692）是國際通用標準菌株，也是臨床燒傷和肺囊性纖維化環(huán)境銅綠假單胞菌感染研究的標準模式菌株。

因此，以PAO1菌為標準模式菌，以目前國內(nèi)能達到的最大氦氧飽和壓力4.6MPa為誘導(dǎo)環(huán)境，構(gòu)建一種細菌穩(wěn)態(tài)生長的飽和加壓暴露方法，建立氦氧飽和暴露生長的PAO1暴露模型，為進一步開展飽和潛水環(huán)境中細菌致病機制的生理學(xué)研究提供實驗載體，是人們所十分期望的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于建立細菌暴露模型的氦氧飽和高氣壓細菌暴露生長艙室：

本發(fā)明的另一個目的是以銅綠假單胞菌為模式菌，建立高壓暴露穩(wěn)態(tài)生長模型。

所述的用于建立細菌暴露模型的氦氧飽和高氣壓下細菌暴露生長的艙室，其中：

⑴細菌飽和暴露時，氧分壓為40～50KPa；

⑵細菌飽和暴露時，二氧化碳分為0.40～0.50KPa；

⑶細菌飽和暴露時，溫度為30～35℃；

⑷細菌飽和暴露時，濕度為50～60%；

⑸細菌飽和暴露時，生長艙室環(huán)境氣密性要求4.6MPa保壓24小時泄漏率不大于1%；

⑹細菌飽和暴露時，生長艙室氣體潔凈度要求18～24小時保壓，無其他氣源檢出。

本發(fā)明還提供了一種氦氧氧飽和環(huán)境中，建立模型所需的細菌穩(wěn)態(tài)生長的暴露方法，包括如下條件：

⑴細菌暴露時，加壓的速率不小于0.3MPa/min，直至預(yù)定穩(wěn)壓；

⑵細菌暴露加壓時，以8～10%氦氧混合氣建立氧分壓，以純氦補充至終壓力；

⑶細菌暴露加壓至穩(wěn)壓時程不超過2h，優(yōu)選的為0.5～1.0小時；

⑷細菌暴露飽和停留時，氧分壓不大于50KPa，優(yōu)選為40～50KPa；

⑸細菌暴露飽和停留時，二氧化碳分壓不大于0.50KPa，優(yōu)選為0.4～0.5KPa；

⑹細菌暴露飽和停留時，艙室總壓力波動范圍不大于5m，優(yōu)選為4.0～4.5m；

⑺穩(wěn)壓維持時，任何一種補充氣源的維持速率不大于1.2m/min，優(yōu)選為1.0～1.2m/min；

⑻細菌暴露結(jié)束后，減壓的速率不小于0.08MPa/min，優(yōu)選為0.12～0.15MPa/min；

⑼細菌暴露后減壓至12m以深氧分壓不大于50KPa，優(yōu)選40～45KPa；12m以淺氧分壓不大于25%，優(yōu)選為20～25%；