跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(35.175.191.36) 您好!臺灣時間:2021/08/02 14:38
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:李彥勳
研究生(外文):Yan-Syun Li
論文名稱:開發大氣低溫電漿自主滅菌表面系統
論文名稱(外文):Development of Cold Atmospheric-Pressure plasma system for surface self-sterilization
指導教授:王明誠王明誠引用關係
指導教授(外文):Ming-Cheng Wang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:生物醫學工程研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:大腸桿菌電漿金黃色葡萄球菌殺菌自主表面滅菌
外文關鍵詞:PlasmaE. coliS.A.sterilizationsurface self-sterilization
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:161
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
近年大氣電漿在生物醫學應用領域已經有了相當廣泛的研究,能夠在短時間內進行低溫滅菌,其與傳統消毒法相比對人體較為無害。電漿中包含了許多物種如離子、射線、電子以及化學活性物質。這些物種能在短時間內達到滅菌效果。但傳統的電漿反應器形式處理範圍大都侷限在小範圍,為了能夠直接在操作表面產生電漿使其自我進行滅菌,本研究設計了三種新式的電漿反應器,利用介電質阻擋放電原理製作大氣低溫電漿自主滅菌表面系統,此種設計對於其反應器表面有著相當好的滅菌效果,當使用大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌進行滅菌實驗時發現分別在4秒及15秒時即可達到D-value,而在12秒及20秒時分別達到完全滅菌。未來若將這種構造的反應器製作於容易細菌汙染的大面積表面如桌面、衛浴設備等,可大大降低細菌造成傳染疾病的威脅性。
Biomedical applications of atmospheric pressure plasmas have been extensively investigated. Its ability is to sterilize at relatively low temperatures within a short time. Unlike traditionally chemical disinfection, it's a non-toxic method to the environments or to the users. Plasma generates many reactive species such as ions, rays, electrons and chemical substances. These reactive species can inactivate bacteria in a short time. In the past, the treating area of the plasma was always limited. To be able to generate plasma on the surface directly and to achieve sterilization, in this research, our group therefore developed a new type of plasma reactor. The structure of the surface sterilization system based on the dielectric barrier discharge principle provides a valuable effect for its own surface. It reveals a distinct difference between the original amounts of bacteria with a five-second plasma treatment and shows complete sterilization with a ten-second treatment. The prospective applications of such devices can significantly decrease the threats that caused by bacteria on some easily contaminated objects, for example, maintaining the durability of bathing equipment and the table surface.
目錄
摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 V
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1研究背景 2
1.2文獻回顧 3
1.3研究動機與目的 4
1.4論文架構 5
第二章 理論基礎 6
2.1傳統材料表面滅菌方法 6
2.2電漿簡介 7
2.2.1非平衡電漿與平衡電漿 9
2.2.2常壓電漿 11
2.3電漿檢測儀器 12
2.3.1光學發射光譜儀(Optical Emission Spectroscopy) 12
2.3.2 Q-V Lissajous Figure 14
2.4環境科學簡介 17
2.4.1微生物學 17
2.4.2微生物簡介 18
2.4.3金黃色葡萄球菌、大腸桿菌 19
2.5 滅菌原理 20
2.5.1電漿滅菌原理 20
2.5.2生存曲線簡介 21
第三章 材料及方法 23
3.1實驗架構 24
3.2電漿自主表面滅菌系統研究開發 25
3.2.1電漿電源供應器設計結構 26
3.2.2自主表面殺菌反應器設計 27
3.2.3電漿激發電壓電流檢測 28
3.2.4電漿激發消耗功率檢測 29
3.2.5電漿反應器激發溫度檢測 29
3.2.6 發射光譜儀檢測 30
3.3 微生物培養及滅菌實驗架構 31
3.3.1培養藥品之來源及製備 31
3.3.2菌種活化 31
3.3.3菌種保存以及再活化之方法 32
3.3.4 細菌初始濃度配製 32
3.3.5 滅菌實驗架構 33
3.4電漿滅菌後分析 34
3.4.1 電漿滅菌效率 34
3.4.2 場發式電子顯微鏡拍攝 34
第四章 結果與討論 36
4.1大氣低溫表面電漿滅菌系統 36
4.1.1電漿高壓電源輸出系統 36
4.1.2電漿反應器激發實貌 39
4.2電漿系統分析探討 43
4.2.1電漿反應器溫度檢測 43
4.2.2電漿物種檢測 45
4.2.3電漿激發電壓電流 51
4.2.4電漿激發消耗功率 53
4.3電漿滅菌處理效果 56
4.4場發式電子顯微鏡拍攝 58
4.5 討論 64
第五章 結論與未來展望 66
5.1結論 66
5.2 未來展望 68
參考文獻 69
圖目錄
圖1- 1論文架構 5
圖2- 1 Q-V李薩圖示意圖 16
圖2- 2革蘭氏陽性菌與陰性菌的構造 18
圖2- 3微生物殘留曲線示意圖 22
圖3- 1 論文架構 24
圖3- 2 大氣低溫電漿自主滅菌表面系統示意圖 25
圖3- 3電源供應器電路圖 26
圖3- 4電源供應器原理圖 27
圖3- 5大氣低溫表面電漿反應器結構 28
圖4- 1電源供應器接線圖 37
圖4- 2電源供應器電路圖 37
圖4- 3電源供應器外貌 38
圖4- 4反應器內部照片 38
圖4- 5自製平面電漿反應器形貌 (直角電容式) 41
圖4- 6自製平面電漿反應器形貌 (圓形電感式) 41
圖4- 7自製平面電漿反應器形貌 (曲邊電容式) 42
圖4- 8反應器實際觸碰圖 42
圖4- 9自我滅菌表面電漿反應器溫度曲線圖 (低頻激發區段) 44
圖4- 10自我滅菌表面電漿反應器溫度曲線圖 (高頻激發區段) 44
圖4- 11 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (直角電容式) 47
圖4- 12 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (直角電容式) 47
圖4- 13 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (圓形電感式) 48
圖4- 14 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (圓形電感式) 48
圖4- 15 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (曲邊電容式) 49
圖4- 16 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (曲邊電容式) 49
圖4- 17 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (三種類型比較) 50
圖4- 18 OES測得反應器產生之電漿物種圖 (三種類型比較) 50
圖4- 19反應器所測得電壓電流圖 (直角電容式) 52
圖4- 20反應器所測得電壓電流圖 (圓形電感式) 52
圖4- 21反應器所測得電壓電流圖 (曲邊電容式) 53
圖4- 22反應器之Q-V Lisssajous圖 (直角電容式) 54
圖4- 23反應器之Q-V Lisssajous圖 (圓形電感式) 55
圖4- 24反應器之Q-V Lisssajous圖 (曲邊電容式) 55
圖4- 25電漿處理E.coli不同時間參數 57
圖4- 26電漿處理S.A.不同時間參數 57
圖4- 27大腸桿菌表面形貌 60
圖4- 28大腸桿菌表面形貌 61
圖4- 29金黃色葡萄球菌表面形貌 62
圖4- 30金黃色葡萄球菌表面形貌 63
1.林椿欽, 醫院環境監測. 民國99年: p. 4.
2.賀皓宜, 臺北榮民總醫院營養部 您可能不知道抹布「粉」髒的.
3.疾病管制局, 感., 醫院消毒劑的介紹 民國101年3月.
4.Ionita, E.R., et al., Small size plasma tools for material processing at atmospheric pressure. Applied Surface Science, 2009. 255(10): p. 5448-5452.
5.Morfill, G.E., et al., Nosocomial infections-a new approach towards preventive medicine using plasmas. New Journal of Physics, 2009. 11.
6.Wang, J., et al., Tooth Enamel Evaluation After Tooth Bleaching With Hydrogen Peroxide Assisted by a DC Nonthermal Atmospheric-Pressure Plasma Jet. Ieee Transactions on Plasma Science, 2012. 40(9): p. 2157-2162.
7.Klampfl, T.G., et al., Cold Atmospheric Air Plasma Sterilization against Spores and Other Microorganisms of Clinical Interest. Applied and Environmental Microbiology, 2012. 78(15): p. 5077-5082.
8.張家豪, 電漿源原理與應用之介紹. 物理雙月刊, 民國95年4月. 第28卷 p. 第2期.
9.Li, Y.F., et al., Cold Atmospheric Plasma for Surface Disinfection. Plasma Processes and Polymers, 2012. 9(6): p. 585-589.
10.賴玉樹, 消毒方式對骨科器具的影響. 產業資訊報導.
11.陳彥政, 電弧放電之研究及應用. 國立成功大學化學工程研究所碩士論文.
12.Selwynet, G.S., Materials Processing Using an Atmospheric Pressure, RF-Generated Plasma Source. Contrib. Plasma Phys, 2001. vol. 6: p. pp. 610.
13.Goldman, M., Corona and insulation. IEEE Trans. Elect. Insulation, 1982. Vol. EI-17, No. 2: p. pp. 90-105.
14.Holub, M., On the measurement of plasma power in atmospheric pressure DBD plasma reactors. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2012. 39(1-4): p. 81-87.
15.陳劍虹, 環境工程微生物學. 民國92年8月.
16.Maloy S, S.M., Schaechter M. The era of microbiology: a golden phoenix. Int Microbiol, 2006. 9(1): : p. 1~7
17.宜蘭縣環境保護局, 室內空氣品質常見問題及污染物.
18.行政院勞委會勞工安全衛生研究所, 生物性危害預防重要績效輯. 民國99年3月.
19.Woese C R, F.G.E., Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. Proc Natl Acad Sci U S A, 1977(74(11)): p. 5088~5090
20.Zhao, Y., et al., Effects of VUV/UV radiation and oxygen radicals on low-temperature sterilization in surface-wave excited O-2 plasma. Thin Solid Films, 2010. 518(13): p. 3590-3594.
21.Liu, H., et al., Long-distance oxygen plasma sterilization: Effects and mechanisms. Applied Surface Science, 2008. 254(6): p. 1815-1821.
22.Moisan, M., Low-temperature sterilization using gas plasma: a review of the experiments and an analysis of the inactivation mechanisms. International Journal of Pharmaceutics, 2001. Vol. 226: p. pp. 1-21.
23.Vaze, N.D., et al., Inactivation of Bacteria in Flight by Direct Exposure to Nonthermal Plasma. Ieee Transactions on Plasma Science, 2010. 38(11): p. 3234-3240.
24.Lawless, J.F., Statistical Models and Methods for Lifetime Data. 1982.
25.謝哲松翻譯. Thomas D. Brock, M.T.M., 微生物生物學. 國立編譯館, 民國84年5月.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top