Ультрадыбыстың жануарлар мен өсімдік жасушаларына әсері

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Қоршаған ортадағы кавитация ультрадыбыстың микроорганизмдерге деструктивті әсер етуінің негізгі себебі болып табылады. Егер көпіршіктердің пайда болуы сыртқы қысымды жоғарылату арқылы басылса, онда қарапайымдыларға деструктивті әсер төмендеді. Ультрадыбыстық өрістегі заттардың бірден дерлік жарылуы ауа көпіршіктері немесе осы организмдердің ішінде ұсталған өсімдік жасушаларындағы көмірқышқыл газынан туындаған.

Бұл кавитация кезінде пайда болатын үлкен қысым айырмашылықтары жасуша мембраналарының және тұтас шағын организмдердің жыртылуына әкелетінін көрсетеді. Ультрадыбыстың саңырауқұлақтардың әртүрлі түрлеріне әсері бірнеше рет зерттелді. Сонымен, ультрадыбыстық фитопатологияда сәтті қолданылады. Қант қызылшасының тұқымдарында табиғи жолмен Phoma betae, Cercospora beticola, Alternaria sp. немесе Fusarium sp., бұл саңырауқұлақтар мен бактерияларды суда ультрадыбыспен қысқа мерзімді сәулелендіру арқылы офортқа қарағанда әлдеқайда жақсырақ жою мүмкін болды. Киім кезінде тұқымдарды ультрадыбыстықпен сәулелендіру фунгицидтік немесе бактерицидтік заттардың әсерін айтарлықтай арттырады. Мұның себебі, шамасы, дыбыс тербелістері су мен онда еріген заттардың өсімдік жасушаларының мембраналары арқылы диффузия жылдамдығын арттырады, бұл саңырауқұлақтар мен бактерияларға тезірек әсер етеді.

Ультрадыбыстық жоғары организмдердің жеке жасушаларына да теріс әсер етеді. Эритроциттер (эритроциттер) сәулелену кезінде мыналар байқалды: олар бастапқы пішінін жоғалтып, созылды; сонымен бірге олардың түссізденуі орын алды (гемолиз нәтижесінде). Әрі қарай сәулеленуден кейін олар жарылып, көптеген жеке шағын шарларға ыдырап кетті.

1928 жылы ультрадыбыспен жарқыраған бактериялардың жойылатыны анықталды. Одан кейінгі жылдары ультрадыбыстық толқындардың бактериялар мен вирустарға әсері туралы көптеген еңбектер жарияланды. Сонымен қатар, нәтижелер өте әртүрлі болуы мүмкін екендігі белгілі болды: бір жағынан агглютинацияның жоғарылауы, вируленттіктің жоғалуы немесе бактериялардың толық өлуі байқалды, екінші жағынан, керісінше әсер де байқалды - өсу. өмір сүруге қабілетті тұлғалардың саны. Соңғысы әсіресе қысқа мерзімді сәулелендіруден кейін жиі кездеседі және қысқа мерзімді сәулелендіру кезінде ең алдымен бактерия жасушаларының жинақталуының механикалық бөлінуі жүреді, соның арқасында әрбір жеке жасуша жаңа колонияның пайда болуымен түсіндіріледі.

Жиілігі 4, 6 МГц ультрадыбыспен іш сүзегі таяқшалары толығымен жойылатыны, ал стафилококктар мен стрептококктар жартылай ғана зақымдалатыны анықталды. Бактериялардың өлуімен олардың еруі бір мезгілде жүреді, яғни морфологиялық құрылымдардың бұзылуы, осылайша ультрадыбыстық әсерден кейін берілген культурадағы колониялар саны азайып қана қоймайды, бірақ особьтар санын санағанда, олардың азаюы анықталады. бактериялардың морфологиялық сақталған формалары. 960 кГц жиіліктегі ультрадыбыспен сәулелендіргенде өлшемі 20–75 мкм болатын бактериялар өлшемі 8–12 мкм болатын бактерияларға қарағанда әлдеқайда жылдам және толық жойылады [23].

В. И. атындағы Мәскеу орталық травматология және ортопедия ғылыми-зерттеу институтында. Н. Н. Приоров стафилококктың әртүрлі штаммдарының өмірлік белсенділігіне төмен жиілікті ультрадыбыстық кавитацияның әсері туралы зерттеулер жүргізді [24]. In vitro эксперименттерінде келесі нәтижелер алынды. Ультрадыбыстық өңдеу 32 ° C температурада MSE (Ұлыбритания) компаниясының ультрадыбыстық дезинтеграторын қолдану арқылы жүргізілді, оның келесі техникалық параметрлері бар: қуаты 150 Вт, тербеліс жиілігі 20 кГц, амплитудасы 55 мкм. Экспозиция уақыты 1, 2, 5 "7, 10 минутты құрады. Әрбір экспозиция үшін 1 мл сұйықтықтағы 2500 микробтық денелері бар 5 мл микроорганизм суспензиясы бар жеке флакондар пайдаланылды. Ультрадыбыстық өңдеуден кейін бірден ортаның ғана емес. әлсірейді, бірақ дыбыстың кейбір әсерлерінде (1-3 мин) ол тіпті аздап күшейеді.маңызды болды және бақылаудан дерлік ерекшеленбеді. Ультрадыбыстың микроорганизмдерге әсері ^ бірден емес, біраз уақыттан кейін пайда болуы мүмкін. жасушаларда метаболикалық бұзылулардың дамуы, сондықтан қатты қоректік ортаға стафилококкты егу УДЗден кейін 24, 36 және 48 сағаттан кейін зерттелді Петри табақшаларына себу алдында стафилококктың ультрадыбыстық штаммдары өсірілді. және 37°С термостаттағы сорпасы бар пробиркаларда. Ультрадыбыстық өңдеуден кейін 24 және 36 сағаттан кейін стафилококктардың өскен колонияларының саны бақылаумен салыстырғанда азаяды, стафилококктың себу жылдамдығы микроорганизмдердің зондтау уақытына кері пропорционалды екендігі анықталды. Ультрадыбыспен 7-10 минуттан кейін тұқым өспеді немесе Петри табақшаларында стафилококкқа тән емес дара колониялар өсті. 48 сағаттан кейін ультрадыбыстың ингибиторлық әсері айқынырақ болды және барлық экспозицияларда микроорганизмдердің егуінің одан әрі төмендеуімен көрінді.

Дыбысталған микроорганизмдердің кейбір антибиотиктер мен антисептиктердің әсеріне сезімталдығын зерттеу, қолданылған 13 дәрінің 8-інде стафилококкты ультрадыбыстық өңдеуден кейін ең төменгі ингибиторлық концентрация 2-4 есе төмендегенін көрсетті. Бұл микроб жасушасына тиімдірек әсер ету үшін төмен жиілікті ультрадыбыстық тербелістерді және бактерияға қарсы ерітінділерді біріктіріп қолданудың орындылығын көрсетеді [7, 10].

Ультрадыбыстық толқындардың деструктивті әсері бактериялық суспензияның концентрациясына байланысты. Тым қалың және, демек, өте тұтқыр суспензияда бактериялардың жойылуы байқалмайды, тек қыздыруды ғана атап өтуге болады. Бір бактерия түрінің әртүрлі штамдары ультрадыбыстық сәулеленуге мүлдем басқаша көзқараста болуы мүмкін [11].

Осылайша, ультрадыбыстың жалпы биоматериалға және микроорганизмдерге әсері қоршаған ортаның көптеген факторларына және тірі материяның күйіне байланысты, ал шын мәнінде оны болжау өте қиын деген қорытынды жасауға болады.

МСТУ кафедрасында әртүрлі жұмыс ерітінділерінде титанды сүйекішілік тіс импланттарын ультрадыбыстық тазалау бойынша тәжірибелер жүргізілді.

Өнімдерді тазалау тиімдірек болса, олар эмитенттің сәуле шығару бетіне жақынырақ болады. Эмитенттен қашықтыққа қарай ультрадыбыстық тербелістердің қарқындылығы идеалдандырылған қисық бойымен өзгереді. Ең жақсы нәтиже 5-10 минут Ультрадыбыспен уақытымен 0,25% сульфанол концентрациясы бар 50 + 5 ° C температурада ағынды және өнеркәсіптік суда 16 Вт / см2 қарқындылықта алынды (2.1-сурет). Ультрадыбыспен өңделген өнімдер сәуле шығару бетінен 10 мм-ден аспайтын қашықтықта орналасқан.

Осылайша, эксперименттерге сәйкес, қарқындылықтың 0,4 «ден 16 Вт / см2-ге дейін артуы тазалау сапасын жақсартуды береді (2.2-сурет), бірақ өнімдерді 100% зарарсыздандыру кез келген режимде қол жеткізілмейді.