تاثیر سونوگرافی بر سلول های جانوری و گیاهی

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

کاویتاسیون در محیط دلیل اصلی تأثیر مخرب امواج فراصوت بر میکروارگانیسم ها است. اگر تشکیل حباب ها با افزایش فشار خارجی سرکوب می شد، آنگاه اثر مخرب روی تک یاخته ها کاهش می یافت. پارگی تقریباً آنی اجسام در میدان اولتراسوند ناشی از حباب های هوا یا دی اکسید کربن در سلول های گیاهی است که در داخل این موجودات به دام افتاده اند.

این نشان می دهد که اختلاف فشار زیادی که در حین کاویتاسیون ایجاد می شود منجر به پارگی غشای سلولی و کل موجودات کوچک می شود. تأثیر سونوگرافی بر روی انواع قارچ ها بارها مورد مطالعه قرار گرفته است. بنابراین، سونوگرافی با موفقیت در فیتوپاتولوژی استفاده می شود. روی دانه های چغندرقند آلوده به طور طبیعی با Phoma betae، Cercospora beticola، Alternaria sp. یا Fusarium sp.، از بین بردن این قارچ‌ها و باکتری‌ها با تابش کوتاه‌مدت با امواج فراصوت در آب بسیار بهتر از اچ کردن امکان‌پذیر بود. تابش بذرها با اولتراسوند در هنگام پانسمان به طور قابل توجهی اثر یک ماده قارچ کش یا باکتری کش را افزایش می دهد. ظاهراً دلیل آن این است که ارتعاشات صوتی سرعت انتشار آب و مواد محلول در آن را از طریق غشای سلول های گیاهی افزایش می دهد که تأثیر سریع تری بر قارچ ها و باکتری ها دارد.

سونوگرافی همچنین بر روی سلول های فردی ارگانیسم های بالاتر تأثیر منفی دارد. هنگام تابش گلبول های قرمز (گلبول های قرمز)، موارد زیر مشاهده شد: آنها شکل اولیه خود را از دست دادند و کشیده شدند. در همان زمان، تغییر رنگ آنها (در نتیجه همولیز) رخ داد. پس از تابش بیشتر، آنها در نهایت پاره شدند و به تعداد زیادی توپ کوچک جداگانه تجزیه شدند.

قبلاً در سال 1928 مشخص شد که باکتری های درخشان توسط سونوگرافی از بین می روند. در سال های بعد، تعداد زیادی کار در مورد تأثیر امواج اولتراسونیک بر باکتری ها و ویروس ها منتشر شد. در همان زمان، معلوم شد که نتایج می تواند بسیار متنوع باشد: از یک سو، افزایش آگلوتیناسیون، از دست دادن حدت یا مرگ کامل باکتری ها مشاهده شد، از سوی دیگر، اثر معکوس نیز مشاهده شد - افزایش در تعداد افراد قابل دوام مورد دوم به ویژه اغلب پس از تابش کوتاه مدت اتفاق می افتد و می توان با این واقعیت توضیح داد که در طول تابش کوتاه مدت، اول از همه، جداسازی مکانیکی تجمع سلول های باکتریایی رخ می دهد، به همین دلیل هر سلول فردی یک کلنی جدید ایجاد می کند.

مشخص شد که میله های تیفوئید به طور کامل توسط سونوگرافی با فرکانس 4، 6 مگاهرتز از بین می روند، در حالی که استافیلوکوک ها و استرپتوکوک ها فقط تا حدی آسیب می بینند. با مرگ باکتری ها، انحلال آنها به طور همزمان اتفاق می افتد، یعنی تخریب ساختارهای مورفولوژیکی، به طوری که پس از عمل اولتراسوند، نه تنها تعداد کلنی ها در یک فرهنگ معین کاهش می یابد، بلکه شمارش تعداد افراد نشان دهنده کاهش است. اشکال مورفولوژیکی حفظ شده از باکتری ها. هنگامی که با امواج فراصوت در فرکانس 960 کیلوهرتز تابش می‌شود، باکتری‌های با اندازه 20 تا 75 میکرومتر بسیار سریع‌تر و کامل‌تر از باکتری‌های با اندازه 8 تا 12 میکرومتر از بین می‌روند [23].

در موسسه تحقیقات مرکزی تروماتولوژی و ارتوپدی مسکو به نام V. I. NN Priorov تحقیق [24] را در مورد تأثیر کاویتاسیون اولتراسونیک با فرکانس پایین بر فعالیت حیاتی سویه های مختلف استافیلوکوک انجام داد. در آزمایشات آزمایشگاهی، نتایج زیر به دست آمد.درمان اولتراسونیک در دمای 32 درجه سانتیگراد با استفاده از تجزیه کننده اولتراسونیک از MSE (بریتانیا) انجام شد که دارای پارامترهای فنی زیر است: توان 150 وات، فرکانس ارتعاش 20 کیلوهرتز، دامنه 55 میکرومتر. زمان قرار گرفتن در معرض 1، 2، 5 اینچ 7، 10 دقیقه بود. برای هر مواجهه، ویال های جداگانه با 5 میلی لیتر سوسپانسیون میکروارگانیسم حاوی 2500 اجسام میکروبی در 1 میلی لیتر مایع استفاده شد. از محیط بلافاصله پس از درمان اولتراسونیک نه تنها این کار را انجام نمی دهد. ضعیف می شود، اما در برخی از قرار گرفتن در معرض صدا (1-3 دقیقه) حتی کمی تشدید می شود. ناچیز بود و تقریباً با کنترل تفاوتی نداشت. تأثیر اولتراسوند بر میکروارگانیسم ها ممکن است بلافاصله ظاهر نشود، اما پس از مدتی برای ایجاد اختلالات متابولیک در سلول ها، بنابراین، تلقیح استافیلوکوک در محیط های غذایی جامد در 24، 36 و 48 ساعت پس از سونوگرافی مورد مطالعه قرار گرفت. و در لوله های آزمایش با آبگوشت در ترموستات 37 درجه سانتی گراد. مشخص شد که پس از 24 و 36 ساعت پس از تیمار اولتراسونیک، تعداد کلنی‌های رشد یافته استافیلوکوک در مقایسه با شاهد کاهش می‌یابد، میزان کاشت استافیلوکوک با زمان صداگذاری میکروارگانیسم‌ها نسبت معکوس دارد. پس از 7-10 دقیقه سونیکاسیون، بذرها یا هیچ رشدی نداشتند یا کلنی های منفرد غیر معمول برای استافیلوکوک روی ظروف پتری رشد کردند. پس از 48 ساعت، اثر بازدارندگی اولتراسوند بارزتر بود و خود را در کاهش بیشتر در کاشت میکروارگانیسم ها در تمام مواجهه ها نشان داد.

مطالعه حساسیت میکروارگانیسم‌های صدادار به عملکرد برخی آنتی‌بیوتیک‌ها و ضد عفونی‌کننده‌ها نشان داد که در 8 دارو از 13 داروی مورد استفاده، حداقل غلظت بازدارنده پس از درمان اولتراسونیک استافیلوکوک 4-2 برابر کاهش یافت. این امر امکان استفاده ترکیبی از ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس پایین و محلول های ضد باکتری را برای تأثیر مؤثرتر بر سلول میکروبی نشان می دهد [7، 10].

اثر مخرب امواج اولتراسونیک به غلظت سوسپانسیون باکتریایی بستگی دارد. در یک سوسپانسیون بیش از حد ضخیم و بنابراین بسیار چسبناک، هیچ گونه تخریب باکتری مشاهده نمی شود، بلکه فقط می توان به گرمایش اشاره کرد. سویه های مختلف از یک گونه باکتری ممکن است نگرش کاملاً متفاوتی نسبت به تابش اولتراسوند داشته باشند [11].

بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که تأثیر امواج فراصوت بر روی مواد زیستی به طور کلی و میکروارگانیسم‌ها به طور خاص، به بسیاری از عوامل محیطی و وضعیت مواد زنده بستگی دارد و در واقعیت پیش‌بینی آن نسبتاً دشوار است.

آزمایش‌هایی روی تمیز کردن اولتراسونیک ایمپلنت‌های دندانی داخل استخوانی تیتانیوم در محلول‌های کاری مختلف در بخش SSTU انجام شد.

تمیز کردن محصولات هر چه کارآمدتر باشد، به سطح تابش قطره چکان نزدیکتر است. با فاصله از امیتر، شدت ارتعاشات اولتراسونیک در امتداد یک منحنی ایده آل تغییر می کند. بهترین نتیجه در شدت 16 وات بر سانتی متر مربع در آب لوله کشی و صنعتی در دمای 5+50 درجه سانتی گراد با غلظت سولفانول 0.25 درصد با زمان فراصوت 5-10 دقیقه به دست آمد (شکل 2.1). محصولات فراصوت در فاصله بیش از 10 میلی متر از سطح نشر قرار داشتند.

بنابراین، با توجه به آزمایشات، افزایش شدت از 0.4 اینچ به 16 W / cm2 باعث بهبود کیفیت تمیز کردن می شود (شکل 2.2)، اما 100٪ استریل کردن محصولات در هیچ حالتی به دست نمی آید.