微酸性氧化电位水对口腔综合治疗台水路里电磁阀金属组件表面静态腐蚀性初步研究

口腔科治疗台水路（dental unit waterlines，DUWLs）普遍存在微生物污染，致病菌有嗜肺军团菌、铜绿假单胞菌和结核杆菌等[1-3]。菌落或生物膜污染是院内交叉感染的可能危险因素[4]。为控制污染，目前临床或研究中常应用化学消毒方式，采用持续或间歇性方式对DUWLs进行消毒控制菌落或生物膜数量。有研究表明，使用微酸性氧化电位水（slightly acidic electrolyzed oxidizing water，SAEOW），独立供水环境条件下持续消毒DUWLs，水取样细菌总计数能显著低于北京市规定DUWLs细菌总计数≤100 CFU／ml水质合格标准，明显降低口腔科椅旁操作风险，避免交叉感染，可有效提升口腔诊疗感染防控，降低环境污染。但是长期运用SAEOW等化学处理剂，可能对口腔综合治疗台(dental chair unit，DCU)组件及仪器、病人口腔健康组织等有潜在不良影响[5]。本研究应用SAEOW，实验环境下体外浸泡DUWLs中暴露的电磁阀金属组件，初步探索不同有效氯含量SAEOW浸泡环境对于电磁阀金属组件表面静态腐蚀状况，预防DUWLs金属污染对于患者口腔健康的不良影响。

1 材料与方法

1.1 仪器使用 SAEOW生成器（HD-240L，上海普旺贸易有限公司），参数指标：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种实验用浓度，专用氯含量测试仪测试所需消毒液，pH试纸测试pH值合格后灌装密封保存；DCU购自意大利安福士公司；有效氯含量500 mg/L次氯酸钠消毒剂（500 mg/片，健之素医药科技有限责任公司，北京），电磁阀金属组件（20157，赛特伟邦公司，意大利），冷场发射扫描电镜（S4800，Hitachi公司，日本）。

1.2 浸泡实验 将临床DCU匹配使用的新电磁阀金属组件拆封，拆解出常规需暴露在DUWLs的圆柱体金属结构，分别浸泡于有效氯含量10 mg/L，20 mg/L，30 mg/L的SAEOW消毒液，500 mg/L氯含量次氯酸钠消毒液和蒸馏水等腐蚀介质容器里（密封避光），更换腐蚀介质频率：1次/5 d，连续浸泡30 d后取出电磁阀圆柱体试样，蒸馏水冲洗、吹干后独立包装，即刻送北京理化分析实验中心进行扫描电镜下观察表面腐蚀形貌。

2 结果

2.1 裸眼观察 蒸馏水组和SAEOW（10 mg/L）组浸泡金属式样液体透明，试件表面光洁，呈现金属原色样结构；SAEOW（20 mg/L）组浸泡液稍泛黄，金属试件表面被覆一层薄的白膜样结构；有效氯含量500 mg/L的次氯酸钠液为棕黄色样改变，试件表面部分被覆褐色沉积物，整体呈现棕黄色不平整改变；SAEOW（30 mg/L）组浸泡金属式样液体无色半透明样改变，试件表面被覆薄层灰色样改变，金属光泽感部分表面消失，偏灰暗色。

图1 蒸馏水、有效含氯20 mg/L SAEOW、有效含氯500 mg/L次氯酸钠浸泡电磁阀组件30 d，SEM下静态腐蚀后表面形貌比较

图2 有效含氯10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L SAEOW浸泡电磁阀组件30 d，SEM下静态腐蚀后表面形貌比较

2.2 扫描镜下观察结果 SEM低倍镜（100+）显示，蒸馏水组件和SAEOW（10 mg/L，20 mg/L）组试件表面相对平滑，有散在黑点样结构，随着有效氯浓度增加，试件表面出现粗糙腐蚀形貌，分散分布，在高倍镜下（10 000+），SAEOW（30 mg/L）组可显现腐蚀小坑，无断裂发生；有效氯含量500 mg/L次氯酸钠组件腐蚀范围明显增大，腐蚀产物覆盖层明显，呈现粗大的结晶形貌，出现多数的点状裂隙和腐蚀坑；而蒸馏水组件和SAEOW（10 mg/L，20 mg/L）组试件相对表面平滑、完整，未出现明显粗糙腐蚀形貌（图1～2）。

3 讨论

DUWLs是DCUs的重要组成部分，为口腔诊疗提供必要水源保障。但国内外研究均发现其常存在严重污染，污染原因主要包括防回吸装置失效、供水水源污染、管道中生物膜定植等。DUWLs中的细菌即可随着水流进入患者口腔内，也可混合于气溶胶中污染诊室环境，导致患者及医护人员发生医源性感染，因此需要定期进行DUWIs消毒，且是口腔诊疗过程中的感染控制重点之一，DUWLs菌斑污染严重且不宜清除，已引起口腔作业环境消毒和感控方面足够重视。文献表明，化学干预措施能有效减少水路中的菌斑，清除和抑制被覆生物膜再形成[6-8]。但其对人体组织的安全性以及口腔材料粘结性缺乏长期研究，且使用过化学消毒剂对DCU内部部件造成的不良影响同样是未解决问题，因此，探索应用一种安全、有效、经济消毒剂，既能够解决持续清除DUWLs污染，同时兼顾DCU内部金属等配件的长期安全，是近期相关研究的热点。

能够有效地、依照金标准消除DUWLs污染问题，国内外并没有标准规范样本。本研究前期实验应用3种不同有效氯含量（分别为10 mg/L，20 mg/L，30 mg/L）SAEOW持续消毒DUWLs后3～7 d，实验组样本细菌菌落计数检测均保持≤100 CFU/ml，表明有效氯含量10 mg/L的SAEOW持续消毒能在2～3 d内有效抑制DUWLs的细菌生长和水路内壁附着菌斑清除，且随着有效氯含量增加，抑菌和去除DUWLs内壁附着菌斑作用和效率逐渐增强。不过停止SAEOW消毒3～7 d后，DUWLs的菌斑计数会持续增加，平均计数值可达到256～887 CFU/ml区间，超过合格水样≤100 CFU/ml标准，和辛鹏举等获得的研究结果相一致[9-10]。分析DUWLs内环境有效消毒结束后检测细菌计数再次从0 CFU/ml逐渐增加的途径，考虑有3点：①临床工作端三用枪头套和高速手机虽每人次消毒，但是口腔牙体、牙周、修复等专科治疗环境属于菌群集中区，致病菌在口腔诊治过程中会自三用枪和牙科手机端逆行至DUWLs管径内附着增殖；②DUWLs管道内环境潮湿，定植的未消毒完全的菌斑膜及代谢物能再次增殖脱落所致；③蒸馏水供水末端容器细菌定植繁殖所致。上述实验初步表明，要保持DUWLs菌斑数低于合格水样标准上限，需要长期应用有效氯含量SAEOW进行消毒。但是流经DUWLs的SAEOW消毒剂不可避免会长期浸泡到DCU管路内的电磁阀等敏感金属配件。本实验首次通过应用不同氯含量SAEOW，消毒剂浸泡金属电磁阀配件30 d，结果显示：有效氯含量10 mg/L，20 mg/L SAEOW组试件相对表面平滑、完整，未出现明显粗糙腐蚀形貌，随着有效氯浓度增加，试件表面出现粗糙腐蚀形貌，分散分布，在高倍镜下（10 000+），SAEOW（30 mg/L）组可显现腐蚀坑。综合上述，独立实验初步结果判断，随者氯含量增加，对于DUWLs菌斑和生物膜的消毒效果更彻底，同时却增加了DCU金属附件表面静态腐蚀的风险。

有研究发现，在酸性介质中，金属的腐蚀速度明显加快，金属离子析出量增大[11-12]。SAEOW有效消毒浓度属于弱酸性环境，经口急性毒性实验毒性分级为无毒级，微核实验亦为阴性，可应用于牙科椅位水消毒[13-14]。持续消毒DUWLs后需采用蒸馏水冲洗水路，当水路中pH＞6.5时即可接诊患者[15]。本实验中所用SAEOW消毒剂，pH值限定在5.8～6.8区间，在满足临床所需合格用水标准前提下可考虑使用较低氯含量SAEOW消毒DUWLs。因为酸度的增加会正向增加浸泡在SAEOW消毒液中金属附件的腐蚀情况，酸性条件使金属材料表面结构更容易离子析出，加速腐蚀加速，临床应用时考虑消毒效果的同时需将酸碱度对材料腐蚀性能和生物相容性的影响考虑在内。

随着口腔诊疗环境要求和2020年新型冠状病毒全球传播期间口腔感控标准的逐步提升，人们不断寻求高效，环保，安全的消毒剂用于DUWLs菌斑和代谢物的消杀，研究表明使用SAEOW消毒剂定期或持续对水路进行消毒是有效控制生物膜，改善水质的方法。SAEOW作为无毒、环保型消毒剂之一，在口腔诊疗环境消毒作用中具有广阔的应用前景。本实验只在静态环境下定向检测了不同有效氯浓度SAEOW消毒液浸泡暴露在DUWLs电磁阀金属部件的表面腐蚀性，初步研究结果显示，在低含量氯浓度SAEOW消毒剂环境下，金属表面性质稳定，没有出现腐蚀样貌，随着其有效氯含量进一步增加，金属表面静态耐腐蚀性能逐步下降，却并没有研究金属表面腐蚀和SAEOW消毒液氯含量的定量相关性。可进一步通过电化学实验和能谱分析等方法评价DUWLs暴露的金属相关件，研究其在微酸环境下消毒液浸泡抗电化学腐蚀性能以及表面腐蚀情况，判定其在长期SAEOW消毒环境下，临床应用过程中的抗腐蚀性能和生物安全性。