Ультразвуковая стерилизация жидких сред

Еще в 1928 году было впервые показано, что обработанные ультразвуком растворы, эмульсии, суспензии и отвары в течении некоторого времени после обработки остаются стерильными. В последующие годы, стерилизующее действие ультразвука стало предметом всесторонних исследований. Были получены многочисленные экспериментальные данные, некоторые из которых отмечались ранее (например, стерилизация молока), другие же, наиболее интересные, приведены далее.

1. В работе указано, что в течение 5 минут ультразвуковой обработки удается достичь полной стерилизации питьевой воды без применения каких либо химикатов.

2. В работах 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.

4. Ультразвуковая обработка изделий и материалов для хирургии (например, катетеры и искусственные клапаны сердца) в растворах антибиотиков обеспечивает не только стерилизацию, но и введение антибиотиков вглубь материалов. Введенные таким образом 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 электронного фитомиксера "АЛЁНА". Механизм стерилизующего действия ультразвука весьма сложен и раскрыт не полностью. Очевидно только, что ведущим стерилизующим фактором является ультразвуковая 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 обработке настоев и отваров 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.

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 течении 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 ультразвука 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, т.к. ультразвуковая стерилизация проводится при низкой температуре.