Ультразвуковая стерилизация жидких сред
Известно, что обработанные ультразвуком растворы, эмульсии, суспензии и отвары в течение некоторого времени после обработки остаются стерильными. Получены многочисленные экспериментальные данные, некоторые из которых отмечались ранее (например, стерилизация молока), другие же, наиболее интересные, приведены далее.1. В работе [21] указано, что в течение 5 мин обработки удается достичь полной стерилизации питьевой воды без применения химикатов.
2. В работах [21] приводятся экспериментальные данные о стерилизации сточных вод ультразвуком.
3. При воздействии ультразвука постоянной интенсивности на поверхность кожи человека, количество микроорганизмов прогрессивно падает по мере увеличения длительности. После 30–40 мин обработки поверхность кожи становится стерильной [21].
4. В работах И.Е. Эльпинера и др. [19] установлено, что при ультразвуковом воздействии повышается чувствительность микроорганизмов к дезинфицирующим веществам. Поэтому концентрации антисептиков и консервантов в сочетании с УЗ обработкой могут быть уменьшены в десятки и сотни раз.
5. УЗ обработка изделий и материалов для хирургии (например, катетеры и искусственные клапаны сердца) в растворах антибиотиков обеспечивает не только стерилизацию, но и введение антибиотиков в глубь материалов [27]. Введенные антибиотики сохраняют длительное действие в тканях человека.
Проведенные исследования позволили неопровержимо установить, что стерилизующее действие ультразвука проявляется на частотах 20 кГц и выше, при интенсивности более 0,5 Вт/см2, что в несколько раз меньше интенсивности ультразвуковых колебаний вблизи рабочего инструмента ультразвуковой колебательной системы любого маломощного ультразвукового аппарата. Механизм стерилизующего действия ультразвука весьма сложен и раскрыт не полностью. Доказано, что основным стерилизующим фактором является кавитация.
При стерилизации различных жидких сред ультразвуком необходимо учитывать следующее.
1. Бактерицидное действие ультразвука зависит от состояния среды и ее состава, а также от количества микроорганизмов. Так, в дистиллированной воде процесс стерилизации происходит быстрее, чем в растворах солей, белков, высокомолекулярных соединениях.
2. При ультразвуковой обработке в первую очередь погибают плесени, затем дрожжи, слизеобразующие и в последнюю очередь – спороносные бактерии.
3. Ультразвуком разрушаются кишечная, брюшнотифозная, дифтерийная, сенная палочки, бациллы дизентерии, столбняка, сальмонеллы, кокки, гонококки, трипаносомы, трихамонады, возбудитель паратифа, тифа и др.
4. При высоких интенсивностях ультразвука, т.е. в непосредственной близости от рабочего инструмента, разрушаются вирусы табачной мозаики, полиомиелита, энцифалита, сыпнотифозные, гриппа. Бактериофаги больших размеров также чувствительны к действию ультразвука [27].
5. Из патогенных микроорганизмов наибольшую устойчивость проявляют штаммы туберкулезных палочек.
6. В ряде случаев 100 % стерилизации добиться невозможно, т.к. для этого потребовалось бы бесконечно долгое время. Однако в течение 10–20 мин ультразвуковой обработки в фитомиксере количество микроорганизмов уменьшается до 1–10 % от первоначального количества.
7. В сочетании с ультразвуком бактерицидными свойствами обладают бура, сульфит и бисульфит натрия и калия, соли фенилртути, мертиолит, кислоты, отдельные красители (генциановый, фиолетовый, фуксин, бриллиантовый зеленый), соли аммониевых соединений, окислители (хлор, йод, перекись водорода), газы (озон, углекислый, сероводород). На основании изложенного можно считать, что с помощью УЗ или его сочетаний с антисептиками стерилизацию можно проводить значительно быстрее, чем обычными способами, с меньшими экономическими затратами, экономией антисептиков, сохраняя биологически активные вещества, ферменты, витамины.
