Impluwensya ng ultrasound sa mga selula ng hayop at halaman

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang cavitation sa kapaligiran ay ang pangunahing dahilan para sa mapanirang epekto ng ultrasound sa mga microorganism. Kung ang pagbuo ng mga bula ay pinigilan sa pamamagitan ng pagtaas ng panlabas na presyon, pagkatapos ay bumaba ang mapanirang epekto sa protozoa. Ang halos madalian na pagkalagot ng mga bagay sa ultrasound field ay sanhi ng mga bula ng hangin o carbon dioxide sa mga selula ng halaman na nakulong sa loob ng mga organismong ito.

Ipinapakita nito na ang malalaking pagkakaiba sa presyon na nagmumula sa panahon ng cavitation ay humantong sa pagkalagot ng mga lamad ng cell at buong maliliit na organismo. Ang epekto ng ultrasound sa iba't ibang uri ng fungi ay maraming beses na pinag-aralan. Kaya, matagumpay na ginagamit ang ultrasound sa phytopathology. Sa mga buto ng sugar beet na natural na nahawaan ng Phoma betae, Cercospora beticola, Alternaria sp. o Fusarium sp., posibleng sirain ang mga fungi at bacteria na ito nang mas mahusay sa pamamagitan ng panandaliang pag-iilaw gamit ang ultrasound sa tubig kaysa sa posibleng gawin sa pag-ukit. Ang pag-iilaw ng mga buto na may ultrasound sa panahon ng pagbibihis ay makabuluhang nagpapabuti sa epekto ng isang fungicidal o bactericidal substance. Ang dahilan, tila, ay ang tunog na panginginig ng boses ay nagpapataas ng rate ng pagsasabog ng tubig at mga sangkap na natunaw dito sa pamamagitan ng mga lamad ng mga selula ng halaman, na nakakamit ng isang mas mabilis na epekto sa fungi at bakterya.

Ang ultratunog ay mayroon ding negatibong epekto sa mga indibidwal na selula ng mas matataas na organismo. Kapag nag-iiradiate ng mga pulang selula ng dugo (erythrocytes), ang mga sumusunod ay naobserbahan: nawala ang kanilang orihinal na hugis at nakaunat; sa parehong oras, ang kanilang pagkawalan ng kulay ay naganap (bilang resulta ng hemolysis). Sa karagdagang pag-iilaw, sila sa wakas ay naputol at naghiwa-hiwalay sa maraming magkakahiwalay na maliliit na bola.

Noong 1928, itinatag na ang mga makinang na bakterya ay nawasak ng ultrasound. Sa mga sumunod na taon, isang malaking bilang ng mga gawa ang nai-publish sa epekto ng mga ultrasonic wave sa bakterya at mga virus. Kasabay nito, lumabas na ang mga resulta ay maaaring magkakaiba: sa isang banda, ang pagtaas ng agglutination, pagkawala ng virulence o kumpletong pagkamatay ng bakterya ay naobserbahan, sa kabilang banda, ang kabaligtaran na epekto ay nabanggit din - isang pagtaas sa ang bilang ng mga mabubuhay na indibidwal. Ang huli ay nangyayari lalo na madalas pagkatapos ng panandaliang pag-iilaw at maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na sa panahon ng panandaliang pag-iilaw, una sa lahat, ang mekanikal na paghihiwalay ng mga akumulasyon ng mga bacterial cell ay nangyayari, dahil sa kung saan ang bawat indibidwal na cell ay nagbibigay ng isang bagong kolonya.

Napag-alaman na ang mga typhoid rod ay ganap na pinapatay ng ultrasound na may dalas na 4, 6 MHz, habang ang staphylococci at streptococci ay bahagyang napinsala lamang. Sa pagkamatay ng bakterya, ang kanilang pagkalusaw ay nangyayari nang sabay-sabay, ibig sabihin, ang pagkasira ng mga istrukturang morphological, upang pagkatapos ng pagkilos ng ultrasound, hindi lamang bumababa ang bilang ng mga kolonya sa isang naibigay na kultura, ngunit ang pagbibilang ng bilang ng mga indibidwal ay nagpapakita ng pagbaba sa morphologically napreserbang mga anyo ng bakterya. Kapag na-irradiated ng ultrasound sa dalas na 960 kHz, ang bacteria na may sukat na 20–75 µm ay mas mabilis at mas ganap na nawasak kaysa sa bacteria na may sukat na 8–12 µm [23].

Sa Moscow Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics na pinangalanang V. I. Ang NN Priorov ay nagsagawa ng pananaliksik [24] sa epekto ng low-frequency na ultrasonic cavitation sa mahahalagang aktibidad ng iba't ibang strain ng staphylococcus. Sa mga eksperimento sa vitro, nakuha ang mga sumusunod na resulta. Ang ultrasonic na paggamot ay isinasagawa sa temperatura na 32 ° C gamit ang isang ultrasonic disintegrator mula sa MSE (Great Britain), na may mga sumusunod na teknikal na parameter: kapangyarihan 150 W, dalas ng panginginig ng boses 20 kHz, amplitude 55 μm. Ang oras ng pagkakalantad ay 1, 2, 5 "7, 10 minuto. Para sa bawat pagkakalantad, ang mga hiwalay na vial na may 5 ml ng microorganism suspension na naglalaman ng 2500 microbial body sa 1 ml ng likido ay ginamit. ng medium kaagad pagkatapos ng ultrasonic na paggamot ay hindi lamang hindi humina, ngunit sa ilang pagkakalantad ng tunog (1-3 min) kahit na bahagyang tumindi ito. ay hindi gaanong mahalaga at halos hindi naiiba sa kontrol. Ang epekto ng ultrasound sa mga microorganism ay maaaring lumitaw ^ hindi kaagad, ngunit pagkatapos ng ilang sandali, kinakailangan para sa pag-unlad ng mga metabolic disorder sa mga selula, samakatuwid, ang inoculation ng staphylococcus sa solid nutrient media ay pinag-aralan 24, 36, at 48 na oras pagkatapos ng ultrasound Bago maghasik sa Petri dish, ang sonicated strains ng staphylococcus ay nilinang. at sa mga test tube na may sabaw sa thermostat sa 37 ° C. Napag-alaman na pagkatapos ng 24 at 36 na oras pagkatapos ng paggamot sa ultrasonic, ang bilang ng mga lumaki na kolonya ng staphylococci kumpara sa kontrol ay bumababa, ang rate ng seeding ng staphylococcus ay inversely proporsyonal sa oras ng tunog ng mga microorganism. Pagkatapos ng 7-10 minuto ng sonication, ang pagtatanim ay alinman ay hindi nagbigay ng anumang paglaki, o nag-iisang kolonya na hindi tipikal para sa staphylococcus ay lumago sa mga pagkaing Petri. Pagkatapos ng 48 oras, ang pagbabawal na epekto ng ultrasound ay mas malinaw at ipinakita ang sarili sa isang karagdagang pagbaba sa seeding ng mga microorganism sa lahat ng mga exposure.

Ang isang pag-aaral ng sensitivity ng sounded microorganisms sa pagkilos ng ilang antibiotics at antiseptics ay nagpakita na sa 8 sa 13 na gamot na ginamit, ang pinakamababang inhibitory concentration pagkatapos ng ultrasonic na paggamot ng staphylococcus ay bumaba ng 2-4 na beses. Ipinapahiwatig nito ang pagiging posible ng pinagsamang paggamit ng mga low-frequency na ultrasonic vibrations at antibacterial solution para sa isang mas epektibong epekto sa microbial cell [7, 10].

Ang mapanirang epekto ng mga ultrasonic wave ay depende sa konsentrasyon ng bacterial suspension. Sa isang masyadong makapal at, samakatuwid, napaka-malapot na suspensyon, walang pagkasira ng bakterya ang sinusunod, ngunit ang pag-init lamang ang mapapansin. Ang iba't ibang mga strain ng parehong bacterial species ay maaaring magkaroon ng ganap na magkakaibang mga saloobin patungo sa ultrasound irradiation [11].

Kaya, maaari nating tapusin na ang epekto ng ultrasound sa biomaterial sa pangkalahatan at mga microorganism, sa partikular, ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan sa kapaligiran at sa estado ng nabubuhay na bagay, at sa katotohanan ay mahirap hulaan.

Ang mga eksperimento sa ultrasonic cleaning ng titanium intraosseous dental implants sa iba't ibang mga solusyon sa pagtatrabaho ay isinagawa sa departamento ng SSTU.

Ang paglilinis ng mga produkto ay mas mahusay, mas malapit ang mga ito sa naglalabas na ibabaw ng emitter. Sa layo mula sa emitter, nagbabago ang intensity ng ultrasonic vibrations kasama ang idealized curve. Ang pinakamahusay na resulta ay nakuha sa isang intensity ng 16 W / cm2 sa gripo at pang-industriya na tubig sa 50 + 5 ° C na may sulfanol na konsentrasyon ng 0.25% na may oras ng sonication na 5-10 minuto (Fig. 2.1). Ang mga sonicated na produkto ay matatagpuan sa layo na hindi hihigit sa 10 mm mula sa nagpapalabas na ibabaw.

Kaya, ayon sa mga eksperimento, ang pagtaas ng intensity mula 0.4 hanggang 16 W / cm2 ay nagbibigay ng pagpapabuti sa kalidad ng paglilinis (Larawan 2.2), ngunit ang 100% isterilisasyon ng mga produkto ay hindi nakakamit sa anumang mode.