Инактивация Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Candida albicans в среде суб- и сверхкритического диоксида углерода: анализ поверхности отклика

Аннотация

Инфекционный контроль в стоматологии требует эффективных методов обработки инструментария. Традиционные методы (автоклавирование, химическая дезинфекция) имеют ограничения: коррозия металлов, длительность экспозиции, токсичность. Сверхкритический диоксид углерода (scCO2) рассматривается как альтернатива, однако систематические данные о сравнительной чувствительности различных патогенов к газодинамической обработке отсутствуют. Цель исследования — оценить факторно-зависимую и сравнительную эффективность газодинамической инактивации S. aureus, E. coli и C. albicans в среде суб- и сверхкритического диоксида углерода.
Материалы и методы. Использовали коллекционные штаммы S. aureus, E. coli, C. albicans. Применяли центральное композиционное планирование с тремя факторами: температура 25—50°C, давление 10—100 атм, время 10—60 минут. Экспериментальная матрица включала 20 точек. Эффективность оценивали по показателю логарифмического снижения числа жизнеспособных микроорганизмов (ЛСМ). Регрессионные модели строили с использованием анализа поверхности отклика и пошаговым отбором факторов.
Результаты. Газодинамическая обработка обеспечила статистически значимую инактивацию всех микроорганизмов (p<0,001). Медианные значения ЛСМ: E. coli — 2,30 log10, C. albicans — 1,57 log10, S. aureus — 1,25 log10. Давление оказалось единственным значимым предиктором: для S. aureus выявлена нелинейная зависимость с квадратичным эффектом (p = 0,029), для E. coli — линейная тенденция (p = 0,092), для C. albicans зависимость отсутствовала. Температура и время экспозиции влияния не оказали.
Заключение. Выявлены существенные различия в чувствительности микроорганизмов к газодинамической обработке: грамотрицательные бактерии наиболее восприимчивы, давление является ключевым технологическим параметром. Метод обладает потенциалом для применения в стоматологии, однако требует валидации в условиях, приближенных к клинической практике.