Kavitatsioon keskkonnas on ultraheli hävitava mõju mikroorganismidele peamine põhjus. Kui välisrõhu suurendamisega pärssiti mullide teket, vähenes hävitav mõju algloomadele. Objektide peaaegu hetkeline rebenemine ultraheli väljal oli põhjustatud õhumullidest või süsinikdioksiidist nende organismide sisse lõksu jäänud taimerakkudes.
See näitab, et kavitatsiooni ajal tekkivad suured rõhkude erinevused põhjustavad rakumembraanide ja tervete väikeste organismide rebenemist. Ultraheli mõju erinevat tüüpi seentele on uuritud mitu korda. Niisiis, ultraheli kasutatakse edukalt fütopatoloogias. Phoma beeta, Cercospora beticola, Alternaria sp. Looduslikult nakatunud suhkrupeediseemnetel või Fusarium sp., oli neid seeni ja baktereid lühiajalise kiiritamise abil vees palju paremini hävitada kui söövitamisel. Seemnete ultraheli kiiritamine söövitamise ajal suurendab märkimisväärselt fungitsiidse või bakteritsiidse aine toimet. Ilmselt on põhjus selles, et helivibratsioon suurendab vee ja selles lahustunud ainete difusiooni kiirust taimerakkude membraanide kaudu,mis saavutab seente ja bakterite kiirema toime.
Ultraheli mõjutab negatiivselt ka kõrgemate organismide üksikuid rakke. Punaste vereliblede (erütrotsüütide) kiiritamisel täheldati järgmist: nad kaotasid oma algse kuju ja venisid; sel juhul ilmnes nende värvimuutus (hemolüüsi tagajärjel). Edasise kiiritamise korral lõhkesid nad lõpuks laiali ja lagunesid paljudeks eraldi väikesteks pallideks.
Juba 1928. aastal tehti kindlaks, et helendavad bakterid hävitatakse ultraheli abil. Järgnevatel aastatel avaldati suur hulk töid ultrahelilainete mõjust bakteritele ja viirustele. Samal ajal selgus, et tulemused võivad olla väga mitmekesised: ühelt poolt oli suurenenud aglutinatsioon, virulentsuse vähenemine või bakterite täielik surm, teiselt poolt täheldati ka vastupidist efekti - elujõuliste isendite arvu suurenemist. Viimane ilmneb eriti sageli pärast lühiajalist kiiritamist ja seda saab seletada asjaoluga, et lühiajalise kiiritamise ajal toimub kõigepealt bakterirakkude kuhjumine mehaaniliselt, mille tõttu iga üksik rakk loob uue koloonia.
Leiti, et kõhutüüfuse vardad tapavad ultraheli abil täielikult sagedusega 4,6 MHz, samas kui stafülokokid ja streptokokid on kahjustatud ainult osaliselt. Bakterite surma korral toimub nende lahustumine samaaegselt, st morfoloogiliste struktuuride hävitamine, nii et pärast ultraheli toimimist ei vähene mitte ainult kolooniate arv antud kultuuris, vaid isendite arvu loendamine näitab bakterite morfoloogiliselt säilinud vormide vähenemist. Ultraheli sagedusel 960 kHz kiiritades hävivad bakterid suurusega 20–75 µm palju kiiremini ja täielikumalt kui bakterid suurusega 8–12 µm [23].
Moskva traumatoloogia ja ortopeedia teadusuuringute keskses instituudis, mis on nimetatud V. I. NN Priorov viis läbi uuringud [24] madalsagedusliku ultraheli kavitatsiooni mõju kohta stafülokoki erinevate tüvede elutähtsusele. In vitro katsetes saadi järgmised tulemused. Ultraheli töötlemine viidi läbi temperatuuril 32 ° C, kasutades ultraheli lagundajat firmalt MSE (Suurbritannia) järgmiste tehniliste parameetritega: võimsus 150 W, vibratsiooni sagedus 20 kHz, amplituud 55 μm. Toimeaeg oli 1, 2, 5 "7, 10 minutit. Iga ekspositsiooni jaoks kasutati eraldi viaale 5 ml mikroorganismisuspensiooniga, mis sisaldasid 2500 mikroobset keha 1 ml vedelikus. Uurimistulemused näitasid, etet mikroorganismide paljunemisvõime tahkele toitainekeskkonnale kohe pärast ultraheliravi külvamisel ei vähene mitte ainult, vaid mõne ultraheliga kokkupuute korral (1–3 minutit) see isegi pisut suureneb. Samal ajal, kui stafülokokki töödeldi ultraheliga 5, 7 ja 10 minutit, olid Petri tasside agarpinnal kasvanud kolooniate arvu muutused ebaolulised ja peaaegu ei erinenud kontrollist. Ultraheli mõju mikroorganismidele võib avalduda ^ mitte kohe, vaid mõne aja pärast, mis on vajalik rakkudes ainevahetushäirete tekkeks, seetõttu uuriti stafülokoki külvamist tahkele toitainekeskkonnale 24, 36 ja 48 tundi pärast ultraheliravi. Enne Petri tassidele plaadistamist kultiveeriti ultraheliga töödeldud stafülokoki tüvesid termostaadis temperatuuril 37 ° C puljongi abil. Leiti,et 24 ja 36 tunni jooksul pärast ultraheliravi väheneb stafülokokkide kasvatatud kolooniate arv võrreldes kontrollrühmaga, on stafülokoki külvikiirus pöördvõrdeline mikroorganismide kõlamisajaga. Pärast 7–10-minutist ultraheliga töötlemist ei andnud seeme enam kasvu või Petri tassidel kasvasid üksikud kolooniad, mis ei olnud tüüpilised stafülokoki jaoks. 48 tunni pärast oli ultraheli pärssiv toime rohkem väljendunud ja see avaldus mikroorganismide seemne edasises vähenemises igas kokkupuutes. Pärast 7–10-minutist ultraheliga töötlemist ei andnud seeme enam kasvu või Petri tassidel kasvasid üksikud kolooniad, mis ei olnud tüüpilised stafülokoki jaoks. 48 tunni pärast oli ultraheli pärssiv toime rohkem väljendunud ja see avaldus mikroorganismide külvimahu vähenemises igas kokkupuutes. Pärast 7–10-minutist ultraheliga töötlemist ei andnud seeme enam kasvu või Petri tassidel kasvasid üksikud kolooniad, mis ei olnud tüüpilised stafülokoki jaoks. 48 tunni pärast oli ultraheli pärssiv toime rohkem väljendunud ja see avaldus mikroorganismide külvimahu vähenemises igas kokkupuutes.
Kõlav mikroorganismide tundlikkuse uuring teatud antibiootikumide ja antiseptikumide suhtes näitas, et 13-st kasutatavast ravimist 8-s vähenes minimaalne inhibeeriv kontsentratsioon pärast stafülokoki ultraheliravi 2–4 korda. See näitab madalsageduslike ultrahelivibratsioonide ja antibakteriaalsete lahuste kombineeritud kasutamise soovitavust mikroobide raku efektiivsemaks mõjutamiseks [7, 10].
Ultrahelilainete hävitav toime sõltub bakterisuspensiooni kontsentratsioonist. Liiga paksu ja seetõttu väga viskoosse suspensiooni korral ei täheldata bakterite hävimist, vaid võib täheldada ainult kuumutamist. Sama bakteriliigi erinevatel tüvedel võib olla ultraheli kiirguse suhtes täiesti erinev hoiak [11].
Reklaamvideo:
Seega võime järeldada, et ultraheli mõju biomaterjalile üldiselt ja eriti mikroorganismidele sõltub paljudest keskkonnateguritest ja elusmaterjali seisundist ning tegelikult on seda üsna keeruline ennustada.
SSTU osakonnas viidi läbi katsed titaani intraosseussete hambaimplantaatide puhastamiseks erinevates töölahustes.
Toodete puhastamine on seda tõhusam, mida lähemal nad emitteri õhku eralduvale pinnale on. Emitterist kauguse korral muutub ultraheli vibratsiooni intensiivsus idealiseeritud kõveral. Parim tulemus saadi kraanivee ja tööstusliku vee intensiivsusega 16 W / cm2 temperatuuril 50 + 5 ° C, mille sulfanooli kontsentratsioon oli 0,25%, ultrahelitöötlusajaga 5-10 minutit (joonis 2.1). Sonicated tooted ei olnud kiirgavast pinnast kaugemal kui 10 mm.
Joonis: 2.1. Graafik toodete saastumise sõltuvuse kõlaajast vibratsiooni intensiivsusega 16 W / cm2
Seega annab katsete kohaselt intensiivsuse suurenemine 0,4 16 W / cm2 puhastuskvaliteedi paranemise (joonis 2.2), kuid toodete 100% -list steriliseerimist ei saavutata üheski režiimis.
Joonis: 2.2. Ultraheli steriliseeriva efekti sõltuvuse graafik ultraheli intensiivsusest.
