Ushawishi wa ultrasound kwenye seli za wanyama na mimea

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Cavitation katika mazingira ni sababu kuu ya athari ya uharibifu ya ultrasound kwenye microorganisms. Ikiwa uundaji wa Bubbles ulizimwa kwa kuongeza shinikizo la nje, basi athari ya uharibifu kwenye protozoa ilipungua. Kupasuka kwa karibu papo hapo kwa vitu katika uwanja wa ultrasound kulisababishwa na viputo vya hewa au kaboni dioksidi katika seli za mimea zilizonaswa ndani ya viumbe hivi.

Hii inaonyesha kwamba tofauti kubwa za shinikizo zinazotokea wakati wa cavitation husababisha kupasuka kwa membrane za seli na viumbe vidogo vidogo. Athari za ultrasound kwenye aina mbalimbali za fungi zimejifunza mara nyingi. Kwa hivyo, ultrasound hutumiwa kwa mafanikio katika phytopathology. Juu ya mbegu za beet ya sukari zilizoambukizwa asili na Phoma betae, Cercospora beticola, Alternaria sp. au Fusarium sp., iliwezekana kuharibu fangasi na bakteria hawa bora zaidi kwa kuwashwa kwa muda mfupi na ultrasound katika maji kuliko ilivyowezekana kufanya na etching. Mionzi ya mbegu na ultrasound wakati wa kuvaa huongeza kwa kiasi kikubwa athari ya dutu ya fungicidal au baktericidal. Sababu, inaonekana, ni kwamba vibrations sauti huongeza kiwango cha kuenea kwa maji na vitu kufutwa ndani yake kwa njia ya utando wa seli za mimea, ambayo inafikia athari ya haraka zaidi juu ya fungi na bakteria.

Ultrasound pia ina athari mbaya kwa seli za kibinafsi za viumbe vya juu. Wakati irradiating seli nyekundu za damu (erythrocytes), zifuatazo zilizingatiwa: walipoteza sura yao ya awali na kunyoosha; wakati huo huo, rangi yao ilitokea (kama matokeo ya hemolysis). Baada ya kuwashwa zaidi, hatimaye walipasuka na kugawanyika katika mipira mingi midogo tofauti.

Tayari mwaka wa 1928, ilianzishwa kuwa bakteria ya mwanga huharibiwa na ultrasound. Katika miaka iliyofuata, idadi kubwa ya kazi zilichapishwa juu ya athari za mawimbi ya ultrasonic kwenye bakteria na virusi. Wakati huo huo, ikawa kwamba matokeo yanaweza kuwa tofauti sana: kwa upande mmoja, kuongezeka kwa agglutination, kupoteza virulence au kifo kamili cha bakteria kilizingatiwa, kwa upande mwingine, athari tofauti pia ilibainishwa - ongezeko la idadi ya watu wenye uwezo. Mwisho hutokea mara nyingi baada ya umeme wa muda mfupi na inaweza kuelezewa na ukweli kwamba wakati wa umeme wa muda mfupi, kwanza kabisa, mgawanyiko wa mitambo ya mkusanyiko wa seli za bakteria hutokea, kutokana na ambayo kila seli ya mtu binafsi hutoa koloni mpya.

Ilibainika kuwa vijiti vya typhoid vinauawa kabisa na ultrasound na mzunguko wa 4, 6 MHz, wakati staphylococci na streptococci huharibiwa kwa sehemu tu. Kwa kifo cha bakteria, kufutwa kwao hutokea wakati huo huo, yaani, uharibifu wa miundo ya morphological, ili baada ya hatua ya ultrasound, sio tu idadi ya makoloni katika utamaduni fulani hupungua, lakini kuhesabu idadi ya watu inaonyesha kupungua kwa aina za bakteria zilizohifadhiwa kimaadili. Inapoangaziwa na ultrasound kwa mzunguko wa 960 kHz, bakteria yenye ukubwa wa 20-75 µm huharibiwa kwa kasi zaidi na kikamilifu zaidi kuliko bakteria yenye ukubwa wa 8-12 µm [23].

Katika Taasisi ya Utafiti ya Kati ya Moscow ya Traumatology na Orthopaedic iliyoitwa baada ya V. I. NN Priorov ilifanya utafiti [24] juu ya athari za cavitation ya ultrasonic ya masafa ya chini kwenye shughuli muhimu ya aina mbalimbali za staphylococcus. Katika majaribio ya vitro, matokeo yafuatayo yalipatikana. Matibabu ya ultrasonic ilifanyika kwa joto la 32 ° C kwa kutumia disintegrator ya ultrasonic kutoka MSE (Great Britain), ambayo ina vigezo vya kiufundi vifuatavyo: nguvu 150 W, mzunguko wa vibration 20 kHz, amplitude 55 μm. Wakati wa mfiduo ulikuwa 1, 2, 5 "7, dakika 10. Kwa kila mfiduo, bakuli tofauti na 5 ml ya kusimamishwa kwa microorganism iliyo na miili ya microbial 2500 katika 1 ml ya kioevu ilitumiwa. ya kati mara baada ya matibabu ya ultrasonic sio tu haifanyi. kudhoofisha, lakini katika baadhi ya mfiduo wa sauti (dakika 1-3) hata inazidi kidogo. hazikuwa na maana na karibu hazikutofautiana na udhibiti. Athari ya ultrasound kwenye microorganisms inaweza kuonekana ^ si mara moja, lakini baada ya muda, muhimu kwa maendeleo ya matatizo ya kimetaboliki katika seli, kwa hiyo, chanjo ya staphylococcus kwenye vyombo vya habari vya virutubisho imara ilisomwa saa 24, 36, na 48 baada ya ultrasound Kabla ya kupanda kwenye sahani za Petri, aina za sonicated za staphylococcus zilipandwa. na katika mirija ya majaribio yenye mchuzi kwenye kidhibiti cha halijoto ifikapo 37 ° C. Ilibainika kuwa baada ya masaa 24 na 36 baada ya matibabu ya ultrasonic, idadi ya makoloni ya watu wazima ya staphylococci ikilinganishwa na udhibiti hupungua, kiwango cha mbegu cha staphylococcus ni kinyume na wakati wa sauti ya microorganisms. Baada ya dakika 7-10 ya sonication, mbegu ama haikutoa ukuaji wowote, au makoloni moja ambayo si ya kawaida kwa staphylococcus ilikua kwenye sahani za Petri. Baada ya masaa 48, athari ya kuzuia ya ultrasound ilijulikana zaidi na ilijidhihirisha katika kupungua zaidi kwa mbegu za microorganisms katika mfiduo wote.

Utafiti wa unyeti wa vijidudu vilivyosikika kwa hatua ya viuavijasumu na antiseptics ulionyesha kuwa katika dawa 8 kati ya 13 zilizotumiwa, mkusanyiko wa chini wa kizuizi baada ya matibabu ya ultrasonic ya staphylococcus ilipungua mara 2-4. Hii inaonyesha uwezekano wa matumizi ya pamoja ya mitetemo ya ultrasonic ya masafa ya chini na suluhu za antibacterial kwa athari nzuri zaidi kwenye seli ya vijidudu [7, 10].

Athari ya uharibifu ya mawimbi ya ultrasonic inategemea mkusanyiko wa kusimamishwa kwa bakteria. Katika nene sana na, kwa hiyo, kusimamishwa kwa viscous sana, hakuna uharibifu wa bakteria unaozingatiwa, lakini inapokanzwa tu inaweza kuzingatiwa. Aina tofauti za spishi sawa za bakteria zinaweza kuwa na mitazamo tofauti kabisa kuelekea miale ya ultrasound [11].

Kwa hivyo, tunaweza kuhitimisha kwamba athari za ultrasound kwenye biomaterial kwa ujumla na microorganisms, hasa, inategemea mambo mengi ya mazingira na hali ya viumbe hai, na kwa kweli ni vigumu kutabiri.

Majaribio ya kusafisha ultrasonic ya implantat za meno ya titanium intraosseous katika ufumbuzi mbalimbali wa kazi ulifanyika katika idara ya SSTU.

Kusafisha kwa bidhaa ni kwa ufanisi zaidi, karibu wao ni karibu na uso wa kutotoa moshi wa emitter. Kwa umbali kutoka kwa emitter, ukubwa wa mitetemo ya ultrasonic hubadilika kwenye mkunjo ulioboreshwa. Matokeo bora yalipatikana kwa kiwango cha 16 W / cm2 kwenye bomba na maji ya viwandani kwa 50 + 5 ° C na mkusanyiko wa sulfanol wa 0.25% na muda wa sonication wa dakika 5-10 (Mchoro 2.1). Bidhaa za sonicated ziko katika umbali wa si zaidi ya 10 mm kutoka kwa uso wa kutotoa moshi.

Kwa hivyo, kulingana na majaribio, ongezeko la kiwango kutoka 0.4 hadi 16 W / cm2 hutoa uboreshaji wa ubora wa kusafisha (Mchoro 2.2), lakini sterilization ya 100% ya bidhaa haipatikani kwa njia yoyote.