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生物塑料研究范文

发布时间:2024-02-05 14:52:00

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生物塑料研究

篇1

中图分类号:TQ321.4;X384 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)11-2481-05

塑料是人工合成的长链高分子材料[1]。由于塑料具有优秀的理化性能,如强度、透明度和防水性等,合成塑料已广泛应用于食物、药物、化妆品、清洁剂和化学品等产品的包装。塑料已经成了人类生活中不可缺少的一部分,目前全世界大约有30%的塑料用于包装,而且仍以每年高达12%的比率扩展。

塑料材料在世界范围内的广泛使用,在给人类生产和生活带来巨大益处的同时也带来了很多问题:如石油资源的大量消耗和塑料垃圾的日益增加等,它们会给人类未来的生活带来难以估计的能源危机和环境污染问题。尤其是各种废弃塑料制品的处理问题,已经不单是简单的环境治理方面的问题,世界各国普遍已将其发展认识成为值得重视的政治问题和社会问题。由于塑料在自然进化中存在的时间较短,因此塑料可抵抗微生物的侵蚀,自然界中一般也没有能够降解塑料这种合成聚合物的酶[2]。目前塑料垃圾一般是通过填埋、焚化和回收处理掉。但不恰当的塑料废弃物处理往往是环境污染的重要来源,不仅直接危害人类的生存,而且潜在地威胁社会的可持续发展。比如聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)塑料的燃烧会产生二恶英的持久性有机污染物[3]。

由于与传统塑料有相似的材料性质,又具有非常好的生物降解性能[4],以聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)、聚乳酸(Polylactic acid,PLA)、 聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)等为代表的可生物降解塑料已开始广泛应用于各种包装材料、医疗设备以及一次性卫生用品生产,另外在农田地膜生产中也已用作聚丙烯或聚乙烯的替代品[5]。可生物降解塑料的使用可降低石油资源消耗的30%~50%,进一步缓解对石油资源的使用;另外可生物降解塑料制品的废弃物可以进行堆肥处理,所以与普通石油来源的塑料垃圾相比可避免人工分拣的步骤,这样就大大方便了垃圾的收集和后续处理。因此,可生物降解塑料十分符合现在提倡的可持续发展的政策,以利于真正实现“源于自然,归于自然”。

1 塑料降解概述

任何聚合物中的物理和化学变化都是由光、热、湿度、化学条件或是生物活动等环境因素引起的。塑料的降解一般包括光降解、热降解以及生物降解等。

聚合物光降解的敏感性与其吸收来自对流层的太阳辐射的能力直接相关。在非生物降解中,光辐射活动是影响降解最重要的因素[6]。一般来说,UV-B辐射(295~315 nm)和UV-A辐射(315~400 nm)会直接造成光降解;而可见光(400~760 nm)是通过加热来实现加快聚合体降解的;红外光(760~2 500 nm)则是通过加快热氧化作用实现降解。大多数塑料倾向于吸收光谱中紫外部分的高能量辐射,激活电子更活跃的反应,导致氧化、裂解和其他的降解。

聚合物的热降解是由过热引起的分子降解。在高温下,聚合物分子链的迁移率和体积会发生改变,长链骨架组分断裂,发生相互作用从而改变聚合物特性[6]。热降解中的化学反应导致材料学和光学性能的改变。热降解通常包括聚合物相对分子质量变化和典型特性的改变;包括延展性的降低、脆化、粉末化、变色、裂解和其他材料学性能的降低。

生物降解是塑料降解的最主要途径,一般来说,塑料在自然状态下进行有氧生物降解,在沉积物和垃圾填埋池中进行厌氧降解,而在堆肥和土壤中进行兼性降解。有氧生物降解会产生二氧化碳和水,而无氧生物降解过程会产生二氧化碳、水和甲烷[7]。通常情况下,高分子聚合物分解成二氧化碳需要很多不同种类的微生物的配合作用,一些微生物可将其降解为相应的单体,另一些微生物能利用单体分泌更简单的化合物,还有一些微生物再进一步利用这些简单化合物以实现聚合物的完全降解[1]。

生物降解是受很多因素控制的,包括微生物类型和聚合物特性(迁移率、立构规整度、结晶度、相对分子质量、功能团类型以及取代基等),另外添加到聚合物中的增塑剂和添加剂等都在生物降解过程中起着重要作用[8]。降解过程中聚合物首先转化成单体,然后单体再进行矿化。大多数聚合物都难以通过细胞膜,所以在被吸收和生物降解进入细胞前必须先解聚成更小的单体或寡聚体[9]。微生物降解起始于各种各样的物理和生物推动力。物理动力(如加热/冷却、冷冻/熔化以及湿润/干燥)会引起聚合物材料裂化的机械破坏;微生物进一步渗透,造成小规模溶胀和爆破。至少有两种酶在聚合物降解中起着重要作用,它们分别是胞内解聚酶和胞外解聚酶。胞外解聚酶将聚合物分解成短链分子,短链分子小到足以透过细胞膜,被胞内解聚酶进一步分解。

2 天然可生物降解塑料的生物降解

天然可生物降解塑料一般是指以有机物为碳源,通过微生物发酵而得到的生物降解塑料。主要以PHAs较多,其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯[Poly(3-hydroxybutyrate),PHB]、聚羟基戊酸酯[Poly(3-hydroxyvalerate),PHV]和其共聚物[Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV][10]。微生物在营养缺乏的情况下产生并储存PHAs,当营养不受限时微生物会将其降解并代谢[11]。但是微生物储存PHAs的能力未必能保证环境中微生物对PHAs的降解能力。微生物必须先分泌胞外水解酶,将聚合物转化成相应的羟基酸单体[7]。PHB水解产物为3-羟基丁酸,而PHBV的胞外降解产物为3-羟基丁酸和3-羟基戊酸[12]。这些单体都是水溶性的,可透过细胞壁,在有氧情况下进行β-氧化和三羧酸循环,完全氧化为二氧化碳和水,厌氧情况下还会生成甲烷。实际上,在所有高等动物血清中都发现了3-羟基丁酸,因此PHAs可用于医学方面,包括用于长期控制药物释放、手术针、手术缝合线、骨头和血管替代品等。

目前已在多种环境中分离出大量可以降解PHAs的微生物[13,14]。在土壤中发现的Acidovorax faecilis、Aspergillus fumigatus、 Comamonas sp.、 Pseudomonas lemoignei和Variovorax paradoxus,在活性污泥中分离出的Alcaligenes faecalis和Pseudomonas sp.,在海水中发现的Comamonas testosteroni,存在于厌氧污泥中的Ilyobacter delafieldii以及在湖水中发现的Pseudomonas stutzeri对PHAs均具有降解能力。

PHB胞外解聚酶是微生物自身分泌的,对于环境中PHB的新陈代谢发挥着重要作用。很多PHB解聚酶已从Alcaligenes[15]、Comamonas[16]和Pseudomonas[17]的微生物中分离纯化出来。对它们的基本结构分析表明,这些酶由底物结合区、催化区和连接二者的联合区域构成。底物结合区域在结合PHB方面发挥着重要作用。催化部分包含一个催化单元,由催化三联体(Ser-His-Asp)构成。目前对于PHB解聚酶的性能研究已比较深入,研究显示,PHB解聚酶相对分子质量一般低于100 000,大多数PHA解聚酶相对分子质量都在40 000~50 000;最适pH为7.5~9.8,只有来源于Pseudomonas picketti和Penicillium funiculosum的解聚酶的最适pH是5.5和7.0;在较宽的pH、温度、离子强度等范围内稳定;大多数PHA解聚酶都会受到丝氨酸酯酶抑制剂的抑制[18]。

3 聚合物共混材料的生物降解

聚合物共混材料是由可降解塑料和通用塑料混合制成的,其降解率取决于其中较易降解的成分,降解过程破坏聚合物的结构完整性,增加了表面积,剩余聚合物暴露出来,微生物分泌的降解酶也会增强。目前常见的聚合物共混材料主要是以淀粉基为主要可降解部分的共混材料。

3.1 淀粉/聚乙烯共混物的生物降解

聚乙烯是一种对微生物侵蚀有很强抵御能力的惰性聚合物[19]。随着相对分子质量的增加,生物降解也会减弱[20]。将容易生物降解的化合物如淀粉添加到低密度的聚乙烯基质中,可加强碳-碳骨架的降解。与纯淀粉相比,淀粉聚乙烯共混物的碳转移率降低,在有氧的情况下转移率较高。Chandra等[21]研究发现在Aspergillus niger、Penicillium funiculom、Chaetomium globosum、 Gliocladium virens和Pullularia pullulans混合真菌接种的土壤环境中,线性低密度聚乙烯淀粉共混物可有效地被生物降解。添加淀粉的聚乙烯的降解率取决于淀粉含量,而且对环境条件和共混物中的其他成分很敏感[22]。很多研究者在研究时发现,在淀粉/低密度聚乙烯共混物中添加改性淀粉后,改性淀粉可增强其在共混物中的可混合性和黏着力[23]。但是与未改性的淀粉/聚乙烯共混物相比,这种改性淀粉的生物降解率较低。

3.2 淀粉/聚酯共混物的生物降解

淀粉和PCL共混物被认为是可完全降解的,这是因为共混物中的每种成分都是可生物降解的[24],Nishioka等[25]已在活性污泥、土壤和堆肥中研究了不同等级商用聚酯Bionoll的生物降解能力。PHB解聚酶和脂酶均可以打开PHB的酯键,由于其结构的相似性,这些酶还能降解Bionolle。Bionolle和低成本淀粉的混合物的开发研究可进一步提高成本竞争力,同时在可接受的程度上维持其他性能。有研究表明,淀粉的添加大大提高了Bionolle组分的降解率[26]。

3.3 淀粉/水溶性聚合物聚乙烯醇共混物的生物降解

水溶性聚合物聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)与淀粉有更好的兼容性,而且这种共混物拥有良好的薄膜性能。很多这样的共混物已得到发展并用来制作可生物降解包装设备[27]。PVA和淀粉共混物也被认为是可生物降解的,因为这两种成分在多种生物环境下都是可生物降解的。从城市污水厂和垃圾堆埋区的活性污泥中分离出的细菌和真菌对淀粉、PVA、甘油和尿素共混物的生物降解能力数据表明,微生物可消耗淀粉、PVA的非结晶区、甘油和尿素增塑剂[27],而PVA的结晶区未受降解影响。

3.4 脂肪族-芳香族共聚酯的生物降解

脂肪族-芳香族(Aliphatic-aromatic,AAC)共聚酯结合了脂肪族聚酯的生物可降解性和芳香族聚酯的高强度性能。为了降低AAC的成本经常混加淀粉。与其他可生物降解塑料相比,AAC和低密度聚乙烯有更相似的特性,特别是吹膜挤出。AAC也符合食品保鲜膜的所有功能要求,如透明度、弹性和防雾特性,所以这种材料很适合用于水果和蔬菜的食品包装。虽然AAC以化石燃料为基础,但是它是可生物降解和堆肥降解的。通常情况下,它在微生物环境中12周就会被降解得肉眼不可见。

4 合成塑料的生物降解

4.1 聚乳酸聚酯的生物降解

聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是一种线性脂肪族聚酯,它是由天然乳酸缩聚或是丙交酯的催化开环制得的。PLA中的酯键对化学水解作用和酶催化断键都很敏感。PLA的应用是其热压产品,如水杯、外卖食物餐盒、集装箱和花盆盒。PLA在60 ℃或是高于60℃大规模的堆肥操作中可以完全降解。PLA的降解首先是水解成水溶性化合物和乳酸。这些产物被多种微生物快速代谢成CO2和水。Torres等[28]研究了Fusarium moniliforme、Penicillium roquefort 对PLA低聚物(相对分子质量为1 000)的降解;Pranamuda等[29]报道了Amycolatopsis sp.对PLA的降解,而在Tomita等[30]的研究中也报道了Bacillus brevis对PLA具有降解能力。另外,已证明可使用专性酯酶如Rhizopus delemer脂肪酶降解小分子PLA(相对分子质量为2 000)。

4.2 聚琥珀酸丁二酯的生物降解

聚琥珀酸丁二酯(Polybutylene succinate,PBS)具有优良的机械性能,通过传统的熔融技术可用于一系列终端产品。这些应用包括地膜、包装膜、塑料袋和易冲刷卫生产品。PBS是水合式生物降解的,通过水解机制开始生物降解。在酯键处发生水解,相对分子质量降低,使得微生物可进行进一步降解。

4.3 改性的聚对苯二甲酸乙二酯的生物降解

改性的聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)是在PET中添加乙醚、酰胺或是脂肪族单体共聚单体,由于它们的键能较弱而更容易通过水解作用进行生物降解。这一降解机制包括酯键的水解与醚和酰胺键的酶促作用。改性PET可通过改变所使用的共聚单体调节和控制降解率。

5 聚氨酯的生物降解

聚氨酯(Polyurethane, PUR)是具有分子内氨基甲酸酯键(碳酸酯键-NHCOO-) 的聚异腈酸酯和多元醇的缩合产物。据报道,PUR中的氨基甲酸酯键易受到微生物的进攻。PUR的酯键水解作用被认为是PUR的生物降解机制。已发现土壤中的4种真菌Curvularia senegalensis、 Fusarium solani、Aureobasidium pullulans和Cladosporium sp.可降解聚氨酯。Kay等[31]分离并研究了16种不同细菌降解PUR的能力。Shah[32]报道称在埋于土壤中6个月的聚氨酯薄膜中分离出了5种细菌,它们分别被定义为Bacillus sp. AF8、 Pseudomonas sp. AF9、 Micrococcus sp. AF10、 Arthrobacter sp. AF11和Corynebacterium sp. AF12。

FTIR光谱可用来证明聚氨酯生物降解机制是聚氨酯中酯键的水解作用。聚氨酯生物降解能力取决于酯键的水解作用[33]。酯键降低的比率大约超过醚键50%,这与测量到的聚氨酯降解的数量相吻合。FTIR分析埋于土壤中6个月经真菌作用后的PUR薄膜[34],显示2 963 cm-1(对照)至2 957 cm-1(试验)波峰有轻微下降,这表明在1 400~1 600 cm-1处C-H键的断裂和C=C的形成。FTIR分析Corynebacterium sp.降解聚氨酯的分解产物表明聚合物的酯键是微生物酯酶进攻的主要地方[31]。目前已分离并表征了两种PU酶,它们分别是与细胞膜结合的PU酯酶和胞外PU酯酶[35]。这两种酶在聚氨酯的生物降解中发挥着不同的作用。与膜结合的PU酯酶可提供细胞介导接近聚氨酯的疏水表面,然后胞外PU酯酶吸附在聚氨酯表面。在这些酶的作用下,细菌可以吸附在聚氨酯的表面并将PU基质水解代谢掉。

6 结论

传统石油来源的通用塑料的过度使用已使得其成为当今世界环境污染的罪魁祸首,因此可生物降解塑料取代通用塑料已经成为未来材料科学领域发展的必然趋势。这些可生物降解塑料的优势主要体现在其可生物降解性和可再生性,此外还具有许多优良的理化性能,如热塑性、生物相容性、产物安全性、成膜后具有高透明度、纤维的高拉伸强度以及易于加工等。但是应该看到的是相关可生物降解塑料在自然界中降解往往十分缓慢,而且在PLA经改性或制成产品后,其在环境中的降解就更为缓慢,因此在进行可生物降解塑料合成和改性研究的同时,其生物降解研究也应该受到重视,以实现其废弃物快速完全降解,并建立有效的生物循环系统以实现产品物料循环。

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[32] SHAH A A. Role of microorganisms in biodegradation of plastics [D].Islamabad:Quaid-i-Azam University,2007.

篇2

许多金属离子是细菌合成生物膜、蛋白质、核酸等物质的重要组成成分。例如,铁离子是细菌许多代谢过程中的重要辅助因子,所以铁螯合剂或铁的竞争抑制剂可对细菌代谢过程产生影响。Thompson等评估了常见铁鳌合剂去铁胺、去铁酮、Apo6619、VK28盐酸盐、2,2-联吡啶对铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌的抗菌活性。在CAMHB(cation-adjustedMueller-Hintonbroth)培养基中,去铁胺对所测细菌均无抑制作用,而所测铁螯合剂均对鲍曼不动杆菌有一定的抑制作用,2,2-联吡啶与VK28对金黄色葡萄球菌有抑菌作用,2,2-联吡啶、去铁酮对肺炎克雷伯菌及某些铜绿假单胞菌菌株有抑菌作用,2,2-联吡啶、去铁酮及Apo6619对大肠杆菌有抑制作用;而在RPMI(RoswellParkMemorialInstitute)1640组织培养基中,VK28、去铁酮和Apo6619的抗菌活性更强。由此可见,不同铁鳌合剂对不同的菌株抗菌活性强弱不同。某些金属离子本身的抑菌作用早已被大家认同,如富含某些金属离子的材料在制作植入性器械或者抑菌涂层方面起到了预防感染的作用。其中,铜盐涂层在医疗植入器械和高危病房的器械、环境涂料方面可能具有广阔的应用前景。镓(Ga+3)是一种与铁原子半径、化合价类似的过渡金属,能竞争抑制三价铁离子结合至含铁酶(iron-requiringenzymes)、蛋白质、微生物的铁载体,从而达到抗菌目的。硝酸镓对鲍曼不动杆菌有抑制作用,并可以降低经鼻感染鲍曼不动杆菌的肺部细菌负荷。研究表明,低浓度的镓能够抑制鲍曼不动杆菌菌株在人类血清中的生长,并且能够降低大蜡螟感染模型中的死亡率。此外,在乳牛小腿感染鸟分枝杆菌模型中也验证了硝酸镓的抗菌作用。近年,我国学者在体外实验中发现,硝酸镓对细菌生物膜也具有抑制作用。然而,这些金属化学物质具有一定的不良反应,如硝酸镓可能造成骨髓抑制、消化道反应、肾功能损害等,故需谨慎应用。

2免疫治疗

对于感染性疾病,疫苗的应用在疾病预防与控制传播中起到了非常大的作用,而对于感染性疾病的免疫治疗,抗毒素疗效确定,应用最广,如破伤风抗毒素、肉毒抗毒素等。抗毒素是一类富含特异性抗体的免疫血清制品,通过中和细菌产生的外毒素而发挥作用。但抗毒素是免疫动物后的血清制品,对人体而言是一种异型蛋白,易产生超敏反应,而高效价的人免疫球蛋白系同种性蛋白,可避免此不良反应,通常用于对抗毒素过敏的患者,如抗破伤风免疫球蛋白、抗狂犬病免疫球蛋白等,不仅可中和病原体产生的毒素,对细菌本身具有一定的破坏作用。然而,由于来源稀少和制备上的困难,对于大多数病原体感染的疾病,没有现存的特异性抗体可供使用。单克隆抗体,尤其是具有高亲和力、高特异性、不良反应小的人源化和全人抗体,在肿瘤、自身免疫性疾病、移植排异反应的治疗方面已经有了广泛应用,在感染性疾病的治疗中也显示了强大的疗效,如治疗呼吸道合胞病毒感染的单克隆抗体Palivizumab。而针对细菌的单克隆抗体近年来也取得了较大的进展。Eculizumab对出血性大肠杆菌引起的溶血性尿毒综合征有效,治疗铜绿假单胞菌感染的KB001(HumaneeredTM)已经入Ⅱ期临床实验阶段,治疗艰难梭菌单克隆抗体也在临床实验阶段。单克隆抗体将是一种高效的抗菌治疗手段,但其研发周期较长,目前寄希望于21世纪能得到发展。

3光动力疗法

光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)在我国用于临床治疗已30余年,在肿瘤和皮肤血管瘤的治疗方面有广泛的应用,其作用原理为:在光敏剂参与下,光的作用使有机体细胞或生物分子发生机能或形态变化,严重时导致细胞损伤和坏死。在体外进行的光敏剂活性实验中,四吡咯化合物类光敏剂、没食子酸丙酯、卟啉–纳米微晶纤维素对MRD鲍曼不动杆菌均有活性。光敏剂也可以结合其他分子,以增加其杀菌活性。研究显示,聚阳离子生物高分子壳聚糖可增加血卟啉和甲苯胺蓝对革兰阳性细菌(包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、化脓性链球菌、MRSA)以及革兰阴性菌(包括铜绿假单孢杆菌、鲍曼不动杆菌)的作用。有研究发现,PDT还可明显提高抗生素对临床铜绿假单胞菌耐药株和金黄色葡萄球菌的敏感性。对烧伤小鼠模型的研究表明,伤口局部使用四吡咯胆碱(E6)后暴露于红光下可使感染组织的细菌数量减少1000倍。Ragas等使用相同的动物模型发现新亚甲基蓝是PDT治疗烧伤感染MRD鲍曼不动杆菌感染的有效光敏剂。虽然PDT可能出现光敏药物过敏、皮肤光毒性反应等不良反应,并且也存在细菌可能耐光敏剂的问题,但该方法在治疗烧伤患者继发感染、手术切口感染等有开放性皮肤软组织感染方面仍有一定的应用价值。PDT的关键在于光敏药物,理想的光敏药物应该具备低毒性、抗菌谱广的特点。我国合成的新型光敏剂PA1对革兰阳性菌和阴性菌都有较强的抗菌作用,且毒性低,具有广阔的前景。

4一氧化氮(NO)疗法

NO是一种小分子疏水性自由基,能通过自由扩散轻易地穿过细胞膜。NO进入细胞内后可引起DNA损伤,而且易被氧化成硝酰自由基,进而导致脂质过氧化和细胞膜解体。NO应用于治疗需要一个稳定的载体,故研究者使用各种载体进行验证NO抗菌作用的实验。Mihu等[48]使用小鼠伤口模型研究释放NO纳米颗粒(NO-np)对鲍曼不动杆菌伤口感染的疗效,结果提示,NO-np能显著促进感染创面愈合,减少组织的细菌负担和胶原降解。Sulemankhil等进行了使用气态NO(gNO)释放敷料防治鲍曼不动杆菌、MRSA、铜绿假单胞菌生物膜的研究,证实gNO释放辅料对生物膜比目前使用的其他抗菌药物更加有效。Hetrick等设计了在平行板流室(parallelplateflowchamber)中使用NO缓释干凝胶抑制铜绿假单胞菌黏附的实验。在流速为0.2ml/min的细菌悬液中,NO气体释放量为21pmol/(cm2•s)的实验组比对照组的铜绿假单胞菌附着量减少了近65%。并且附着在NO缓释干凝胶上的铜绿假单胞菌在7h内被杀死。Charville等对NO缓释干凝胶在体外实验中减少细菌黏附方面的作用进行评价,当NO流量从0增至30pmol/(cm2•s)时,金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌的黏附量分别减少了96%、48%、88%。NO缓释材料对细菌有明显的抑制黏附的作用,并且能够杀死附着的细菌细胞,这两个特性决定了NO缓释材料既能够治疗细菌感染,又是理想的抗感染生物材料涂层,应用于植入医疗设备(如深静脉置管、导尿管等)上能够减少感染机会。此外,NO的吸入疗法可用于治疗重症肺炎,吸入NO气体或雾化吸入NO,可以改善肺动脉压力,同时可收到抗菌、抗炎的双重效果,已在临床推广使用。

5小分子化学抑制剂

近年来,研究人员发现了一些小分子物质具有抗菌作用。金黄色葡萄球菌细胞膜表面有一类转肽酶叫分选酶A,当这类酶发生突变后金黄色葡萄球菌将不能导致小鼠败血症。小分子物质6e作为转肽酶抑制剂结合于转肽酶的活性部位,可影响MRSA表面蛋白的转肽反应,抑制细菌的致病及表面黏附作用。另有发现,金黄色葡萄球菌细菌中的群体感应操纵子AGR(quorumsensingoperonagr)与金黄色葡萄球菌易引起皮肤和软组织的感染有关。Sully等通过高通量筛选发现一种小分子抑制剂SAVIRIN(S.aureusvirulenceinhibitor),其可通过抑制群体感应操纵子AGR的转录功能,抑制细菌的信号转导,促进机体固有免疫反应,清除带有AGR的细菌,而对不带有AGR的表皮葡萄球菌没有影响。小分子化学抑制剂主要作用于细菌生物活动中的各种特异性酶,如能筛选出具有高度选择性的小分子物质,则既能发挥抗菌作用,又对宿主的微生态环境影响小,作为耐药菌的治疗方案是很有潜力的,但其研究仍处于较早期阶段,要实现临床应用仍有很长的路要走。

6抗菌肽

抗菌肽广泛分布于自然界生物体内,通常是由氨基酸组成的小分子阳离子多肽,是先天性免疫的重要组成部分,具有广谱抗细菌、抗真菌、抗病毒等作用。抗菌肽主要通过破坏细胞膜的完整性而达到杀菌的目的。抗菌肽在养殖业中已有大规模的应用,其安全性和效果已得到证实。在临床上,多黏菌素B是目前唯一上市的抗菌肽,对革兰阴性菌有良好的抗菌作用。与此同时,多种抗菌肽已进入临床实验阶段,如humanlactoferrin1-11(hLF1-11)。相信随着研究的不断深入,抗菌肽将成为治疗耐药菌感染的利器。

7中药

中药作为天然来源的药物,数千年来在治疗感染中发挥了重要的作用。由于中药制剂成分复杂,一直以来其有效成分和作用机制不甚明朗,如今随着中西医结合的发展,提纯中药中单一成分,研究其抗菌作用和机制,取得了可喜的成果。目前发现的中药抗菌作用机制主要有:①抑制菌体内能量的生成,如大豆异黄酮对三羧酸循环的抑制;②抑制菌体内酶的活性,木犀草素可抑制DNA拓扑异构酶的活性,影响金黄色葡萄球菌核酸及蛋白质的合成;③改变细胞膜和离子通道的通透性,如黄连中的小檗碱作用于枯草杆菌使胞内钙离子流失;④抑制外排泵,如连翘酯苷B具有抑制肺炎克雷伯菌细胞膜上药物外排泵活性的作用,与抗生素联用可加强其抗菌活性;⑤减少内毒素的释放,如大黄甲醇提取物;⑥增强中性粒细胞吞噬功能,如穿心莲内酯化合物;⑦抑制细菌生物被膜的形成,如黄连素对MRSA生物膜的抑制。一味中药可能含有不同的抗菌成分,可以通过多个环节综合作用来发挥抗菌作用,故更加难以产生耐药性,这给予中药在治疗耐药菌感染方面非常重要的地位。

篇3

[中图分类号]F272 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2013)33-0083-04

在当今社会,服务业基本上是借助现代服务业的发展而腾飞的。在中国,与服务业的成长节奏类似,现代服务业也亦步亦趋的茁壮成长,并不断地提升自己在整个服务行业中所占的比重。然而我国现代服务业对GDP的贡献率与发达国家相比处于非常低的水平。加快发展现代服务业,对于提高我国的经济质量和综合竞争力,调整产业结构,转变经济增长方式,缓解就业压力,提高生活水平,寻找新的成长模式[1],对我国经济健康快速的发展有着非同寻常的意义。

1 现代服务业竞争力理论概述

现代服务业的提法是相对传统服务业来说的,它是随着工业化发展到一定的层次才出现的,特点是技术密集性大、人力资源与资本同样密集以及经济附加值相对较高。尽管相对传统服务业它对社会经济的作用更为重要,但是它在本质上来讲仍属于服务业的范畴。现代服务业包含的主要子类有:计算机与信息传输服务、保险金融业、房地产、商务服务、科教服务、环境卫生管理、社会保障、文体和娱乐业等,现代服务业的竞争依如传统服务业那般激烈。学术界通常认为,行业竞争力指的是处于市场经济条件下,特定某些产业具备的抢占市场份额并取得收益的能力。本文所提到的现代服务业竞争力指的是现代服务的区域产业竞争力,是特定区域服务业综合能力的体现,是其在一定政治、经济、文化、人才等环境和条件下,相对于其他区域所表现出来的生存能力和可持续发展能力的总和[2]。

影响现代服务业竞争力的因素有很多,主要有现代服务业的发展水平、主要行业状况、科技和人力资本、现代服务业的成长状况。本文对现代服务业竞争力的影响因素方面进行了一些尝试,初步提出了一系列现代服务业竞争力的影响因素,并运用因子分析法对影响因素进行综合分析,通过数据分析现代服务业竞争力各影响因素,以便能对辽宁省现代服务业竞争力有一个较为准确的定量认识。

2 辽宁省现代服务业竞争力影响因素分析

根据现代服务业竞争力的影响因素,遵循全面性、科学性和可行性原则,本文选择以下指标作为影响辽宁省现代服务业竞争力的主要因素:生产的专业化程度、人力资本的开发利用程度、产业结构调整程度、政府的支持程度、法律法规的完善程度、基础设施的配套程度、网络经济的影响。

(1)生产的专业化程度。生产的专业化指的是最基本的就是在生产的整个过程中,工艺的高度复杂性,而生产过程的复杂,是提升生产力的必然因素。现代服务业是把智力资本引入商品生产部门的媒介。生产专业化越高,就越需要生产性行业聚集发展,进而让与之配套的服务业独立出来。

最近几年,辽宁省现代服务业快速发展,成就了以沈阳、大连、锦州为核心,立足东北、辐射全国,覆盖东北亚及全球各地的东北现代物流中心,初步形成了涵盖全社会、串联各领域、具备国内先进水平的现代化信息服务网络体系,整体上打造成了多个著名旅游品牌,高服务水准,服务功能很强的旅游大省,以资源集聚和金融创新为突破点,形成以沈阳和大连为核心的东北区域金融中心[3]。

(2)人力资源的开发程度。从价值链的角度进行分析可以看出,服务供应者与客户之间的专业化沟通是价值链增值的主要过程,也在一定程度上表明了,服务供应者的技能储备、服务水平的专业化程度在这里起到了决定性的作用。日本和一些欧美国家,均形成了多样化的人才培养体系和高效的人力资源培养体系,为现代服务业发展提供了智力支持。在辽宁省从事服务业的人员占据整个从业人员的38%左右,不但落后于发达国家70%的平均水平,而且还远远落后于发展中国家50%~60%的平均水平。

(3)产业结构调整程度。产业结构指的是全部产业间以及产业内部各行业间的联系及比例关系。优化产业结构,不但影响到经济的整体发展,还将直接促进现代服务业的进步,优化产业结构的意义主要体现在:第一,服务业和制造业之间的比重,会直接影响现代服务业对整个服务业的重要程度;第二,三大产业间结构的调整,会影响现代服务业乃至整体服务业的发展;第三,服务业内部结构的调整将对现代服务业的竞争力构成直接影响。全国第三次工业普查结果显示,我国现代服务业在整个服务业的比重仅仅占到17.5%。服务行业的这种结构显然不利于产业结构的优化。受宏观环境的影响,辽宁现代服务业产业调整也是影响其竞争力的因素之一。

(4)政府的支持程度。服务行业的生存哲学是人际间关系的和谐,比商品生产更加重要的是谋求人际间和谐的关系。因此,政府在服务性社会中的作用和角色与以前明显不同。在服务性社会阶段,政府必须腾出更多的精力去维护人际间的关系。政府扮演的主要角色是为企业的发展培养环境、制定政策、选择重点、培养人才、健全法规、协调规划以及制定其他相关措施等。政府在现代服务业发展中的角色及功能突出表现在两个方面:一是为现代服务业的发展创造外部环境;二是为现代服务业的发展制定相关政策。

(5)法律法规的完善程度。产业机构的优化、第三产业的发展,全依赖于法律法规的完善。完善与服务业相关的各项法律与法规,就必须借助政府的大力推动与支持。在实际生活中,各项和密切联系服务业的法规,比如期货法、交易法、贸易法、土地估价法、运输通信法、人才使用和管理法等,都应相互配套,才能使服务业的发展更加规范。与我国宏观经济环境的情况休戚相关,辽宁现代服务业的法规法律依然不够规范性和科学性,在某种程度上影响和制约了辽宁省现代服务业的发展。所以,提升辽宁现代服务业的竞争力也要尽可能完善其相关法律法规体系。

(6)基础设施的配套程度。总结发达国家发展现代服务业的经验可以得出,要想让服务业健康快速的发展必须建立完善的基础设施。特别在推动物流行业成长方面,最重要的就是基础设施的建设。作为物流行业高度发达国家,德国选择物流中心基础设施的建设作为现代服务业战略实施的关键,前后成立了30多个物流中心,至2010年为止,全德国一共打造了40多个物流中心。从这里可以看出,基础设施的配套程度会对现代服务业的竞争力形成重要的影响。辽宁省要提高现代服务业的竞争力重要的就是不但要提高基础设施的配套程度,还要加快科技服务业的发展。

(7)网络经济的影响。网络经济的发展对现代服务业的影响,主要表现在对生产要素的影响。现代服务业的一个显著的特征是信息、知识与技术的密集。网络经济要求劳动者拥有较强地获取、处理、使用信息的能力。它促进组织的协调及高效率的管理,对生产力的发展作用更强大,获取生产要素的途径与范围也多样化,网络与交通的发展使得资源的获得从国内走向全球化。现代服务业的发展必须借助于网络的巨大优势,才能实现与国际接轨的同时更好地利用国际资源。

3 基于因子分析法的主要指标的设定

根据上述影响因素,并结合相关文献,将采取以下7个指标:基础设施的配套程度(X1)、网络经济的影响(X2)、产业结构调整程度(X3)、政府的支持程度(X4)、法律法规的完善程度(X5)、生产的专业化程度(X6)、人力资本的开发利用程度(X7)。

本文在全省范围内选取10个样本,每个样本采用专家法为各指标打分,对这7个指标因素都给出了0~10之内的分数,下表是10个样本的原始数据表,以上7个指标依次用X1,X2,…,X7表示。

通过表6可以看出,因为第一主成分即政府支持的贡献率最大,所以第一主成分的综合信息的能力最强。其次是企业组织能力和企业技术水平。这三个主成分基本上能反映现代服务业竞争力的影响因素。因此政府应该加强对辽宁省现代服务业的重视,积极采取措施促进发展,企业也可以以此为依据加强企业内部现代服务业竞争力。

4 结 论

综上所述可以得出,现代服务业是体现城市竞争力、国际化和现代化的重要标志,现代服务业对产业结构的优化、经济发展方式的转变、产业竞争力的提高有着非常重要的意义。辽宁优化发展现代服务业必须认真分析竞争力影响因素,本文通过采用因子分析法从分析的7个因素中提取出了政府支持、企业组织能力和企业技术水平这三个有重要影响的评价指标,为现代服务业竞争力的提高给出了一定的理论支持,以便能以创新的观念开拓性地促进辽宁现代服务业的快速发展。

参考文献:

[1]周权雄,周任重.谈现代服务业的新特点和趋势[J].商业经济,2009(1),45-49.

[2]杜辉.辽宁省现代服务业的发展定位与战略选择[J].决策咨询通讯,2007(4).

[3]张兵.辽宁省第三产业发展中存在的问题及原因分析[J].辽宁行政学院学报,2008(4):191.

[4]杨超,阴训法.辽宁省服务业发展现状分析[J].沈阳大学学报,2011(2).

[5]肖旭,李韬.促进辽宁省现代服务业集群发展的对策[J].辽宁经济, 2010(4):26.

[6]李朝鲜,李宝仁.现代服务业评价指标体系与方法研究[M].北京:中国经济出版社,2007.

篇4

Abstract : objective: to study the effect of erythromycin metronidazole combined ultrasonic atomization treatment of sore throat, discusses its feasibility study. Methods: to choose between August 2011 and October 2011 of our hospital, 90 cases of angina patients as the research object, were randomly divided into observation group and control group (n = 45). Control group 45 cases were treated by amikacin, prednisone acetate dragon, with normal saline aerosol inhalation therapy; Observation group 45 cases were treated by erythromycin, metronidazole combined atomization inhalation therapy, to evaluate two groups of curative effect analysis. Results: after treatment, two groups of patients have different degrees of improvement, the observation group of 45 cases 3 cases ineffective, the total number of effective for 42 cases, the total effective rate was 93.33%, the control group in 8 cases ineffective, the total number of effective for 37 cases, the total effective rate was 82.2%, the curative effect of observation group was obviously due to the control group, P < 0.05). Conclusion: azithromycin metronidazole combined ultrasonic atomization treatment of sore throat total effective rate is as high as 93.33%, curative effect is distinct, suitable for clinical application.

Keywords: erythromycin; Metronidazole. Ultrasonic atomization; Sore throat

咽喉炎是指喉部黏膜的一般性病菌感染所引起的慢性炎症,分为急性和慢性咽炎两种,咽喉炎的症状主要有咽喉肿痛、口干、喉燥、咽痒、咽部灼烧感、干咳无痰、咽中异物感、吞吐困难、严重时声音沙哑,头晕脑胀、胸闷、甚至咯血等[1,2]。咽喉炎本身并不严重,但如果不及时治疗极易引发支气管炎、肺炎、心肌炎、咽喉癌、食道癌等多种并发症,对患者生命造成威胁。本文主要对红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎的效果进行探讨研究,现将研究结果报告如下:

1资料与方法

1.1一般资料

选取2011年8月至2013年10月我院收治的90例咽喉炎患者作为本次研究对象,随机分为观察组和对照组各45例。观察组中男性25例,女性20例,年龄区间为10-74岁,平均年龄(33±3.36)岁,病程最短的6个月,最长的19年,平均病程(7±3.15)年。对照组中男性24例,女性21例,年龄区间为9-75岁,平均年龄(35±2.42)岁,病程最短的5个月,最长的18年,平均病程(2±2.64)年。90例患者均经临床病理确诊为咽喉炎且符合咽喉炎诊断标准[3],其中36例咽部粘膜出现弥漫性充血、肿胀现象,12例下颔淋巴结肿大、有压痛,19例咽喉粘膜可见脓性分泌物附着,11例化脓者滤泡中央出现黄白点,12例咽喉壁淋巴滤泡红肿。所有参与研究的患者均排除支气管哮喘、合并严重的肺炎、喉息肉、喉肿瘤、等疾病。本次研究为患者及家属讲解病理和治疗方法并经患者及家属同意。对比二组患者性别、年龄、病程等一般性差异,无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2方法

在治疗前对观察组和对照组患者咽部进行全面检查,对其体征及各项数据进行全面记录。

(1)对照组45例患者采用阿米卡星100mg、醋酸泼尼松龙10mg,、联合生理盐水10mg雾化吸入治疗,每天一次,每次10分钟,治疗周期为3个疗程(1个疗程3天),患者在治疗期间切忌大声说话,宜保持安静,最好禁声。

(2)观察组采用红霉素(制剂:肠溶片剂、胶囊0.125g,琥珀酸乙酯片剂0.125g、胶囊0.25g,注射用无菌粉末0.25g,眼膏剂:0.5%,软膏剂1%)[4]0.3g,甲硝唑10ml,注射用水5ml联合雾化吸入治疗。治疗周期为7日,每日1次。

(3)在治疗期间可以根据患者具体情况予以适量口服药物,如新清宁、复方草珊瑚含片、盐酸吗啉呱片和维生素类药物[5]。

(4)治疗后对两组患者体征变化进行密切观察,并进行详细记录。

1.3观察指标

根据患者治疗效果将评定标准分为治愈、好转、无效三个阶段。其中治愈表现为:患者体征完全消失,咽喉部无疼痛、红肿充血、脓性分泌物等症状。好转表现为:咽喉炎症状明显减轻,咽喉部稍有充血、脓性分泌物减少、发出声音、饮食时喉部疼痛减缓。无效即患者体征无任何变化或变化不明显,咽喉疼痛、红肿、化脓等症状无缓解,甚至有加重趋势。

1.4数据处理

研究结束后,将所有数据录入到SPSS13.0软件中,录入过程确保真实客观,以95%作为可信区间,计数资料用百分比、率表示,卡方检验比较;计量资料用均数标准差表示,t检验比较。以P

2结果

经过治疗后,两组患者病情均有不同程度的改善,观察组45例患者中3例无效,总有效人数为42例,总有效率为93.33%,对照组中8例无效,总有效人数为37例,总有效率为82.2%,观察组疗效明显由于对照组,P

3讨论

咽喉炎常由病毒和细菌引起,好发于春冬季,人体抵抗力降低、受凉、疲劳、长期受化学气体或粉尘刺激、吸烟过度等都容易导致发病[6]。咽喉炎不及时治疗或治疗不彻底容易转为慢性咽炎,难以治愈且病程漫长,给患者生活造成极大困扰。因此及早预防极为重要,预防主要包括以下几点:

(1)养成良好的生活习惯,减少吸烟或不吸烟,饮酒适量或戒酒,少吃刺激性食物;

(2)室内环境清洁湿润,注意通风,保持空气清新;

(3)生活规律,注意休息,切忌熬夜,积极锻炼身体,增强抵抗力;

(4)注意口腔卫生,早晚刷牙,不要经常过度用嗓,避免声带剧烈运动。

一旦发生咽喉炎症,应及时进行治疗,切不可自行用药,导致炎症加重。本文主要探讨红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎的效果,通过观察组和对照组各45例患者的治疗效果对比,结果表明霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎总有效率高达93.33%,疗效显著,适合临床推广应用。

参考文献:

[1]刘庆好,周丽华,舒小冬等.红霉素甲硝唑联合超声雾化治疗咽喉炎疗效观察[J].南方护理学报,2001,8(5):12-13.

[2]张娟.超声雾化吸人治疗急性咽喉炎200例疗效观察[J].包头医学,2009,33(1):43-44.

[3]李立,那秀丽,张立新等.超短波联合药物超声雾化吸人治疗咽喉炎的疗效观察[J].辽宁药物与临床,2003,6(3):139-140.

篇5

资料与方法

患者为不愿打针或各种原因不能打针和自愿采取此疗法的患者,均通过实验室检查和临床表现诊断为尿道炎。

器械备制:将输液器软管前段剪掉,并用火焰将软管剪掉端烧灼,形成盲端。再用针头在软管盲端侧壁不同角度分散扎出十几个小孔。把软管消毒备用,另备100ml注射器一个待用。

药物准备:⑴灌注药物可选环丙沙星、氧氟沙星注射剂。使用时取100ml吸入注射器中套上制作的输液器软管套头。患者取侧卧位或站立位,将软管涂液体石蜡缓慢插入尿道10~15cm处,一手将注射器中药物注入。其速度掌握在不出现胀痛感为准,一般100ml药物大约用20分钟时间推注完。药物灌注2次/日。注意事项:①插入尿道的软管不宜过粗,如导尿管等不宜采用,因为过粗会导致液体在尿道内滞留或不能流出,轻者出现胀痛,重者则加重病情。②制作软管时应注意剪掉端用微火烧制成管腔触合不漏气为止,不宜烧成焦状,否则插入尿道后可造成尿道损伤,引起疼痛等。③环丙沙星、氧氟沙星物为酸性物可用生理盐水烯释后使用。⑵口服药物:①病情较轻:口服药物,首选喹诺酮类,疗程10~14天,尿菌仍阳性,参考药敏选药治疗4~6周。②严重感染全身中毒症状明显:住院治疗,静脉给药,必要时联合用药。用药至退热3天后,改用口服抗菌药物,疗程14天。③72小时无效,根据药敏结果更换抗生素。疗程不<2周。单纯淋病合并衣原体或支原体,口服头孢克沃肟100mg/次,支原体和或衣原体感染的,口服多西环素或科特加。病原菌未明,口服琥乙红霉素或科特加。

护理措施:①多饮水,勤排尿(2~3小时尿1次);②注意局部卫生;③尽量避免使用尿路器械;④膀胱输尿管反流者,养成2次排尿习惯;⑤与性生活有关的反复发作的尿感,于后即排尿,服1次抗菌药物预防。

讨 论

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