최근 기존 항균제인 클로르헥시딘(chlorhexidine, CHX)의 대안으로 저온 대기압 플라즈마 제트(non-thermal atmospheric plasma jet)가 부각되었으며, NTAPPJ는 선행연구를 통해 특정 단일균종 및 다균종 바이오필름에 대한 항균효과가 증명되었다. 그러나, 이러한 바이오필름은 실제 구강의 환경을 그대로 재현할 수 없어 선행연구의 결과를 구강에 접목하기에는 한계가 있다. 또한, 바이오필름이 성숙하는 과정에서 발생하는 내부의 변화는 항균제의 효능에 영향을 미칠 가능성이 있으므로, 바이오필름의 성숙도를 고려한 연구가 필요한 실정이다. 이를 위해 본 연구는 성숙도가 다른 두 가지의 구강 미세생태계 바이오필름(dental microcosm biofilm)을 형성하여 각각의 항균효과를 평가하였다. 실험 1은 2일간 초기 구강 미세생태계 바이오필름을 형성하였고, 실험 2는 6일간 후기 구강 미세생태계 바이오필름을 형성하였다. 이후, 3일 동안 하루에 1분간 음성대조군으로 증류수(distilled water, DW), 양성 대조군으로 0.12% CHX을 처치하였고, 실험군으로 5분간 NTAPPJ를 처치하였다. 처치기간 동안 획득된 quantitative light-induced fluorescence-digital(QLF-D) 촬영 이미지로 붉은형광강도(RatioR/G)의 변화와 ΔRatioR/G를 평가하였다. 처치 마지막 날, 세균 집락 수(colony forming units, CFUs)를 이용하여 총 세균 수와 내산성 세균 수를 측정하였으며, live/dead bacterial staining assay와 공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscopy, CLSM)으로 세균 생존율(RatioG/G+R)을 평가하였다. 이후, 처치물질과 처치기간에 따른 각 군의 교호작용을 확인하기 위해 반복측정 분산분석과 사후분석을 시행하였고, 처치물질에 따른 각 군의 ΔRatioR/G, 총 세균 수와 내산성 세균 수의 차이를 비교하기 위해 일원배치 분산분석 및 사후분석을 시행하였다. 본 연구의 결과, 초기 바이오필름에서 처치물질과 처치기간의 교호작용을 확인할 수 있었으며(p 〈 0.0001), NTAPPJ처치 후 모든 처치기간에서 통계적으로 유의하게 RatioR/G 값이 감소하였다(p 〈 0.0001). NTAPPJ의 처치 1일차(ΔRatioR/G_day 1)에는 CHX보다 높은 항균효과를 나타내었다(p 〈 0.0001). NTAPPJ 처치 후 총 세균 수는 DW와 CHX보다 통계적으로 유의하게 감소하였고(p 〈 0.0001), 내산성 세균의 수는 CHX과 비슷한 정도로 감소하였다(p 〈 0.0001). 또한, NTAPPJ처치 후 세균 생존율이 가장 적었고, 바이오필름의 응집이 약화된 양상을 관찰하였다. 후기 바이오필름에서도 처치물질과 처치기간의 교호작용을 확인할 수 있었으며(p 〈 0.0001), NTAPPJ 처치 후 모든 처치기간에서 통계적으로 유의하게 RatioR/G 값이 감소하였다(p 〈 0.0001). 또한, NTAPPJ처치 1일차(ΔRatioR/G_day 1)에는 CHX보다 높은 항균효과를 나타내었다(p 〈 0.0001). NTAPPJ 처치 후 총 세균 수는 NTAPPJ와 CHX이 비슷한 정도로 사멸하였다(p 〈 0.0001). 한편, 내산성 세균 수는 NTAPPJ보다 CHX이 세균 사멸에 더 효과적이었으나(p 〈 0.0001), NTAPPJ 처치 후의 세균 생존율이 가장 적었고, 바이오필름의 응집이 약화된 양상을 관찰할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과는 초기 및 후기 구강 미세생태계 바이오필름에 대한 NTAPPJ의 항균효과를 증명하였다. 이를 바탕으로, NTAPPJ가 임상에서 CHX를 비롯한 기존 항균제의 대안으로 활용될 수 있음을 제안한다.