Ուլտրաձայնի ազդեցությունը կենդանիների և բույսերի բջիջների վրա

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Շրջակա միջավայրում կավիտացիան միկրոօրգանիզմների վրա ուլտրաձայնի կործանարար ազդեցության հիմնական պատճառն է: Եթե պղպջակների առաջացումը ճնշվել է արտաքին ճնշումը մեծացնելու միջոցով, ապա նախակենդանիների վրա կործանարար ազդեցությունը նվազել է։ Ուլտրաձայնային դաշտում առարկաների գրեթե ակնթարթային պատռվածքը առաջացել է այս օրգանիզմների ներսում թակարդված բույսերի բջիջներում օդային փուչիկների կամ ածխածնի երկօքսիդի պատճառով:

Սա ցույց է տալիս, որ կավիտացիայի ժամանակ առաջացող ճնշման մեծ տարբերությունները հանգեցնում են բջջային թաղանթների և ամբողջ փոքր օրգանիզմների խզմանը: Ուլտրաձայնի ազդեցությունը տարբեր տեսակի սնկերի վրա բազմիցս ուսումնասիրվել է։ Այսպիսով, ուլտրաձայնը հաջողությամբ օգտագործվում է բուսախտաբանության մեջ: Phoma betae, Cercospora beticola, Alternaria sp. բնական ճանապարհով վարակված շաքարի ճակնդեղի սերմերի վրա: կամ Fusarium sp., հնարավոր եղավ ոչնչացնել այս սնկերն ու բակտերիաները ջրի մեջ ուլտրաձայնային կարճաժամկետ ճառագայթման միջոցով շատ ավելի լավ, քան դա հնարավոր էր անել փորագրման դեպքում: Սերմերի ուլտրաձայնային ճառագայթումը հագնվելու ժամանակ զգալիորեն ուժեղացնում է ֆունգիցիդային կամ բակտերիալ նյութի ազդեցությունը: Պատճառն, ըստ երևույթին, այն է, որ ձայնային թրթռումները մեծացնում են ջրի և դրանում լուծված նյութերի տարածման արագությունը բույսերի բջիջների թաղանթների միջոցով, ինչը ավելի արագ է ազդում սնկերի և բակտերիաների վրա:

Ուլտրաձայնային հետազոտությունը նույնպես բացասաբար է ազդում բարձր օրգանիզմների առանձին բջիջների վրա։ Արյան կարմիր բջիջները (էրիթրոցիտներ) ճառագայթելիս նկատվել է հետևյալը՝ կորցնում են իրենց սկզբնական ձևը և ձգվում; միևնույն ժամանակ առաջացել է դրանց գունաթափում (հեմոլիզի հետևանքով)։ Հետագա ճառագայթումից հետո նրանք վերջապես պատռվեցին և կազմալուծվեցին բազմաթիվ առանձին փոքր գնդիկների մեջ:

Արդեն 1928 թվականին հաստատվեց, որ լուսային բակտերիաները ոչնչացվում են ուլտրաձայնի միջոցով։ Հետագա տարիներին մեծ թվով աշխատություններ են հրատարակվել բակտերիաների և վիրուսների վրա ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցության վերաբերյալ։ Միևնույն ժամանակ պարզվել է, որ արդյունքները կարող են լինել շատ բազմազան՝ մի կողմից նկատվել է ագլյուտինացիայի ավելացում, վիրուսային ուժի կորուստ կամ բակտերիաների ամբողջական մահ, մյուս կողմից՝ նշվել է նաև հակառակ ազդեցությունը՝ աճ. կենսունակ անհատների թիվը. Վերջինս հատկապես հաճախ հանդիպում է կարճատև ճառագայթումից հետո և կարելի է բացատրել նրանով, որ կարճատև ճառագայթման ժամանակ առաջին հերթին տեղի է ունենում բակտերիալ բջիջների կուտակումների մեխանիկական տարանջատում, ինչի պատճառով յուրաքանչյուր առանձին բջիջ առաջացնում է նոր գաղութ։

Պարզվել է, որ որովայնային տիֆի ձողերն ամբողջությամբ սպանվում են 4,6 ՄՀց հաճախականությամբ ուլտրաձայնի միջոցով, իսկ ստաֆիլոկոկներն ու ստրեպտոկոները միայն մասամբ են վնասվում։ Բակտերիաների մահվան հետ միաժամանակ տեղի է ունենում դրանց տարրալուծումը, այսինքն՝ մորֆոլոգիական կառուցվածքների քայքայումը, այնպես որ ուլտրաձայնային գործողությունից հետո տվյալ մշակույթում ոչ միայն նվազում է գաղութների թիվը, այլև անհատների թվաքանակը հաշվելով՝ պարզվում է մորֆոլոգիապես պահպանված բակտերիաների ձևերը. 960 կՀց հաճախականությամբ ուլտրաձայնային ճառագայթման դեպքում 20–75 մկմ չափով բակտերիաները ոչնչացվում են շատ ավելի արագ և ամբողջությամբ, քան 8–12 մկմ չափի բակտերիաները [23]:

Մոսկվայի Վ. Ի. անվան վնասվածքաբանության և օրթոպեդիայի կենտրոնական գիտահետազոտական ինստիտուտում։ Ն. Ն. Պրիորովը հետազոտություն է անցկացրել [24] ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային կավիտացիայի ազդեցության վերաբերյալ ստաֆիլոկոկի տարբեր շտամների կենսագործունեության վրա։ In vitro փորձերում ստացվել են հետևյալ արդյունքները. Ուլտրաձայնային բուժումն իրականացվել է 32 ° C ջերմաստիճանում, օգտագործելով ուլտրաձայնային դիեզինտեգրատոր MSE-ից (Մեծ Բրիտանիա), որն ունի հետևյալ տեխնիկական պարամետրերը՝ հզորությունը 150 Վտ, թրթռման հաճախականությունը 20 կՀց, ամպլիտուդը 55 մկմ: ազդեցության ժամանակը 1, 2, 5 «7, 10 րոպե է: Յուրաքանչյուր ազդեցության համար օգտագործվել են առանձին սրվակներ 5 մլ միկրոօրգանիզմների կասեցմամբ, որոնք պարունակում են 2500 մանրէաբանական մարմին 1 մլ հեղուկում: ուլտրաձայնային բուժումից անմիջապես հետո միջավայրը ոչ միայն չի թուլանում է, բայց ձայնի որոշ բացահայտումների դեպքում (1-3 րոպե) այն նույնիսկ մի փոքր ուժեղանում է: աննշան են և գրեթե չեն տարբերվում հսկողությունից: Ուլտրաձայնային հետազոտության ազդեցությունը միկրոօրգանիզմների վրա կարող է դրսևորվել ոչ անմիջապես, բայց որոշ ժամանակ անց անհրաժեշտ է բջիջներում նյութափոխանակության խանգարումների զարգացումը, հետևաբար, ստաֆիլոկոկի պատվաստումը պինդ սնուցող միջավայրի վրա ուսումնասիրվել է ուլտրաձայնային հետազոտությունից 24, 36 և 48 ժամ անց։ և արգանակով փորձանոթներում 37 ° C ջերմաստիճանի թերմոստատի մեջ: Պարզվել է, որ ուլտրաձայնային բուժումից հետո 24 և 36 ժամ հետո ստաֆիլոկոկի աճեցված գաղութների թիվը վերահսկողության համեմատ նվազում է, ստաֆիլոկոկի սերմնավորման արագությունը հակադարձ համեմատական է միկրոօրգանիզմների հնչյունավորման ժամանակին: 7-10 րոպե սոնիկացիայից հետո ցանքը կա՛մ աճ չի տվել, կա՛մ Պետրիի կերակրատեսակների վրա աճում են ստաֆիլոկոկին ոչ բնորոշ առանձին գաղութներ։ 48 ժամ հետո ուլտրաձայնի արգելակող ազդեցությունն ավելի ցայտուն էր և դրսևորվում էր միկրոօրգանիզմների սերմանման հետագա նվազմամբ բոլոր բացահայտումների ժամանակ:

Որոշ հակաբիոտիկների և հակասեպտիկների գործողության նկատմամբ հնչող միկրոօրգանիզմների զգայունության ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ օգտագործված 13 դեղամիջոցներից 8-ում ստաֆիլոկոկի ուլտրաձայնային բուժումից հետո նվազագույն արգելակող կոնցենտրացիան նվազել է 2-4 անգամ: Սա ցույց է տալիս ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային թրթռումների և հակաբակտերիալ լուծույթների համատեղ օգտագործման իրագործելիությունը մանրէաբանական բջիջի վրա ավելի արդյունավետ ազդեցության համար [7, 10]:

Ուլտրաձայնային ալիքների կործանարար ազդեցությունը կախված է բակտերիալ կախոցի կոնցենտրացիայից: Չափազանց հաստ և, հետևաբար, շատ մածուցիկ կասեցման մեջ բակտերիաների ոչնչացում չի նկատվում, այլ միայն տաքացում կարելի է նկատել: Միևնույն բակտերիաների տեսակների տարբեր շտամներ կարող են բոլորովին այլ վերաբերմունք ունենալ ուլտրաձայնային ճառագայթման նկատմամբ [11]:

Այսպիսով, մենք կարող ենք եզրակացնել, որ ուլտրաձայնի ազդեցությունը կենսանյութի վրա ընդհանրապես և միկրոօրգանիզմների վրա, մասնավորապես, կախված է բազմաթիվ բնապահպանական գործոններից և կենդանի նյութի վիճակից, և իրականում դա բավականին դժվար է կանխատեսել:

ՀՊՏՀ ամբիոնում իրականացվել են տարբեր աշխատանքային լուծույթներով տիտանային ներոսկրային ատամների իմպլանտների ուլտրաձայնային մաքրման փորձեր:

Արտադրանքի մաքրումը որքան արդյունավետ է, այնքան ավելի մոտ են դրանք արտանետվող մակերևույթին: Ուլտրաձայնային թրթռումների ինտենսիվությունը արտանետիչից հեռավորության հետ փոխվում է իդեալականացված կորի երկայնքով: Լավագույն արդյունքը ստացվել է 16 Վտ/սմ2 ինտենսիվությամբ ծորակի և արդյունաբերական ջրի մեջ 50 + 5 ° C ջերմաստիճանում սուլֆանոլի 0,25% կոնցենտրացիայով, 5-10 րոպե ձայնագրման ժամանակով (նկ. 2.1): Ձայնային արտադրանքները գտնվում էին արտանետվող մակերեսից 10 մմ-ից ոչ ավելի հեռավորության վրա:

Այսպիսով, ըստ փորձերի, ինտենսիվության բարձրացումը 0,4 «-ից մինչև 16 Վտ/սմ2-ը տալիս է մաքրման որակի բարելավում (նկ. 2.2), բայց արտադրանքի 100% ստերիլիզացումը ոչ մի ռեժիմով չի իրականացվում: