Ultrasonun hayvan ve bitki hücreleri üzerindeki etkisi

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Ultrasonun mikroorganizmalar üzerindeki yıkıcı etkisinin ana nedeni ortamdaki kavitasyondur. Dış basınç artırılarak kabarcık oluşumu bastırılırsa, protozoa üzerindeki yıkıcı etki azaldı. Ultrason alanındaki nesnelerin neredeyse anında yırtılmasına, bu organizmaların içinde hapsolmuş bitki hücrelerindeki hava kabarcıkları veya karbondioksit neden oldu.

Bu, kavitasyon sırasında ortaya çıkan büyük basınç farklarının hücre zarlarının ve tüm küçük organizmaların yırtılmasına yol açtığını göstermektedir. Ultrasonun çeşitli mantar türleri üzerindeki etkisi birçok kez incelenmiştir. Bu nedenle, ultrason fitopatolojide başarıyla kullanılmaktadır. Doğal olarak Phoma betae, Cercospora beticola, Alternaria sp. ile enfekte şeker pancarı tohumlarında. veya Fusarium sp., suda ultrason ile kısa süreli ışınlama ile bu mantarları ve bakterileri aşındırma ile yapmaktan çok daha iyi yok etmek mümkündü. Pansuman sırasında tohumların ultrason ile ışınlanması, mantar öldürücü veya bakteri öldürücü bir maddenin etkisini önemli ölçüde artırır. Bunun nedeni, görünüşe göre, ses titreşimlerinin, su ve içinde çözünen maddelerin bitki hücrelerinin zarlarından difüzyon hızını artırarak mantar ve bakteriler üzerinde daha hızlı bir etki elde etmesidir.

Ultrason ayrıca yüksek organizmaların bireysel hücreleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Kırmızı kan hücrelerini (eritrositler) ışınlarken aşağıdakiler gözlendi: orijinal şekillerini kaybettiler ve gerildiler; aynı zamanda renklerinde bozulma meydana geldi (hemoliz sonucu). Daha fazla ışınlama üzerine, sonunda parçalandılar ve birçok ayrı küçük top halinde parçalandılar.

Zaten 1928'de, parlak bakterilerin ultrason tarafından yok edildiği tespit edildi. Sonraki yıllarda ultrasonik dalgaların bakteri ve virüsler üzerindeki etkisi üzerine çok sayıda çalışma yayınlandı. Aynı zamanda, sonuçların çok çeşitli olabileceği ortaya çıktı: bir yandan, artan aglütinasyon, virülans kaybı veya bakterilerin tamamen ölümü gözlendi, diğer yandan ters etki de kaydedildi - bir artış canlı bireylerin sayısı. İkincisi, özellikle kısa süreli ışınlamadan sonra ortaya çıkar ve kısa süreli ışınlama sırasında, her şeyden önce, her bir hücrenin yeni bir koloniye yol açması nedeniyle bakteri hücrelerinin birikimlerinin mekanik olarak ayrılmasıyla açıklanabilir.

Tifo çubuklarının 4, 6 MHz frekansında ultrasonla tamamen öldürüldüğü, stafilokok ve streptokokların ise sadece kısmen zarar gördüğü bulundu. Bakterilerin ölümüyle, bunların çözünmesi eşzamanlı olarak gerçekleşir, yani morfolojik yapıların yok edilmesi, böylece ultrasonun etkisinden sonra, yalnızca belirli bir kültürdeki kolonilerin sayısı azalmakla kalmaz, aynı zamanda birey sayısını saymak da bir azalmayı ortaya çıkarır. Morfolojik olarak korunmuş bakteri formları. 960 kHz frekansında ultrason ile ışınlandığında, 20-75 µm büyüklüğündeki bakteriler, 8-12 µm büyüklüğündeki bakterilere göre çok daha hızlı ve tam olarak yok edilir [23].

Moskova Merkez Travmatoloji ve Ortopedi Araştırma Enstitüsü'nde V. I. NN Priorov, düşük frekanslı ultrasonik kavitasyonun çeşitli stafilokok suşlarının hayati aktivitesi üzerindeki etkisi üzerine araştırma [24] yürütmüştür. İn vitro deneylerde, aşağıdaki sonuçlar elde edildi. Ultrasonik işlem, aşağıdaki teknik parametrelere sahip MSE'den (İngiltere) bir ultrasonik parçalayıcı kullanılarak 32 ° C sıcaklıkta gerçekleştirildi: güç 150 W, titreşim frekansı 20 kHz, genlik 55 um. Maruz kalma süresi 1, 2, 5 "7, 10 dakikadır. Her maruziyet için, 1 ml sıvı içinde 2500 mikrobiyal cisim içeren 5 ml mikroorganizma süspansiyonlu ayrı şişeler kullanılmıştır. Ultrasonik işlemden hemen sonra ortamın sadece zayıflar, ancak bazı sondaj maruziyetlerinde (1-3 dakika) hafifçe yoğunlaşır. önemsizdi ve neredeyse kontrolden farklı değildi. hücrelerde metabolik bozuklukların gelişimi, bu nedenle, stafilokokların katı besleyici ortam üzerinde aşılanması ultrasondan 24, 36 ve 48 saat sonra incelenmiştir Petri kaplarına ekimden önce, sonikasyona tabi tutulan stafilokok suşları yetiştirildi ve 37 ° C'de bir termostatta et suyu bulunan test tüplerinde. Ultrasonik tedaviden 24 ve 36 saat sonra, kontrole kıyasla büyüyen stafilokok kolonilerinin sayısının azaldığı, stafilokok tohumlama oranının mikroorganizmaların seslenme süresi ile ters orantılı olduğu bulundu. 7-10 dakikalık sonikasyondan sonra, tohumlama ya herhangi bir büyüme göstermedi ya da stafilokok için tipik olmayan tek koloniler Petri kaplarında büyüdü. 48 saat sonra, ultrasonun engelleyici etkisi daha belirgindi ve tüm maruziyetlerde mikroorganizmaların tohumlanmasında daha fazla azalma ile kendini gösterdi.

Sesli mikroorganizmaların bazı antibiyotik ve antiseptiklerin etkisine duyarlılığı üzerine yapılan bir araştırma, kullanılan 13 ilaçtan 8'inde, stafilokokların ultrasonik tedavisinden sonra minimum inhibitör konsantrasyonunun 2-4 kat azaldığını göstermiştir. Bu, mikrobiyal hücre üzerinde daha etkili bir etki için düşük frekanslı ultrasonik titreşimlerin ve antibakteriyel solüsyonların birlikte kullanımının fizibilitesini gösterir [7, 10].

Ultrasonik dalgaların yıkıcı etkisi, bakteri süspansiyonunun konsantrasyonuna bağlıdır. Çok kalın ve bu nedenle çok viskoz bir süspansiyonda bakteri tahribatı gözlenmez, ancak yalnızca ısınma not edilebilir. Aynı bakteri türünün farklı suşları, ultrason ışımasına karşı tamamen farklı tutumlara sahip olabilir [11].

Böylece, ultrasonun genel olarak biyomateryal ve özelde mikroorganizmalar üzerindeki etkisinin birçok çevresel faktöre ve canlı maddenin durumuna bağlı olduğu ve gerçekte tahmin edilmesinin oldukça zor olduğu sonucuna varabiliriz.

SSTU departmanında titanyum intraosseöz dental implantların çeşitli çalışma solüsyonlarında ultrasonik temizliği ile ilgili deneyler yapıldı.

Ürünlerin temizliği, emitörün yayma yüzeyine ne kadar yakınsa o kadar verimlidir. Yayıcıdan uzaklıkla, ultrasonik titreşimlerin yoğunluğu idealleştirilmiş bir eğri boyunca değişir. En iyi sonuç, 5-10 dakikalık bir sonikasyon süresi ile %0.25 sülfanol konsantrasyonu ile 50 + 5 °C'de musluk ve sanayi suyunda 16 W/cm2 yoğunlukta elde edilmiştir (Şekil 2.1). Sonikasyona tabi tutulan ürünler, yayan yüzeyden en fazla 10 mm mesafeye yerleştirildi.

Bu nedenle, deneylere göre, yoğunluğun 0,4 'den 16 W / cm2'ye çıkarılması, temizlik kalitesinde bir iyileşme sağlar (Şekil 2.2), ancak hiçbir modda ürünlerin %100 sterilizasyonu sağlanmaz.