पशु और पौधों की कोशिकाओं पर अल्ट्रासाउंड का प्रभाव

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

वातावरण में गुहिकायन सूक्ष्मजीवों पर अल्ट्रासाउंड के विनाशकारी प्रभाव का मुख्य कारण है। यदि बाहरी दबाव को बढ़ाकर बुलबुलों के निर्माण को दबा दिया गया, तो प्रोटोजोआ पर विनाशकारी प्रभाव कम हो गया। अल्ट्रासाउंड क्षेत्र में वस्तुओं का लगभग तात्कालिक रूप से टूटना इन जीवों के अंदर फंसे पौधों की कोशिकाओं में हवा के बुलबुले या कार्बन डाइऑक्साइड के कारण होता है।

इससे पता चलता है कि गुहिकायन के दौरान उत्पन्न होने वाले बड़े दबाव के अंतर से कोशिका झिल्ली और पूरे छोटे जीव टूट जाते हैं। विभिन्न प्रकार के कवक पर अल्ट्रासाउंड के प्रभाव का कई बार अध्ययन किया गया है। तो, फाइटोपैथोलॉजी में अल्ट्रासाउंड का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। चुकंदर के बीजों पर प्राकृतिक रूप से फोमा बीटा, सर्कोस्पोरा बेटिकोला, अल्टरनेरिया एसपी से संक्रमित। या फुसैरियम एसपी।, इन कवक और बैक्टीरिया को पानी में अल्ट्रासाउंड के साथ अल्पकालिक विकिरण द्वारा बेहतर तरीके से नष्ट करना संभव था, जो कि नक़्क़ाशी के साथ करना संभव था। ड्रेसिंग के दौरान अल्ट्रासाउंड के साथ बीजों का विकिरण एक कवकनाशी या जीवाणुनाशक पदार्थ के प्रभाव को काफी बढ़ा देता है। जाहिरा तौर पर इसका कारण यह है कि ध्वनि कंपन पौधों की कोशिकाओं की झिल्लियों के माध्यम से पानी और उसमें घुले पदार्थों के प्रसार की दर को बढ़ाते हैं, जिससे कवक और बैक्टीरिया पर अधिक तेजी से प्रभाव पड़ता है।

उच्च जीवों की व्यक्तिगत कोशिकाओं पर भी अल्ट्रासाउंड का नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। लाल रक्त कोशिकाओं (एरिथ्रोसाइट्स) को विकिरणित करते समय, निम्नलिखित देखा गया: उन्होंने अपना मूल आकार खो दिया और फैल गया; उसी समय, उनका मलिनकिरण हुआ (हेमोलिसिस के परिणामस्वरूप)। आगे विकिरण पर, वे अंततः टूट गए और कई अलग-अलग छोटी गेंदों में बिखर गए।

पहले से ही 1928 में, यह स्थापित किया गया था कि चमकदार बैक्टीरिया अल्ट्रासाउंड द्वारा नष्ट हो जाते हैं। बाद के वर्षों में, बैक्टीरिया और वायरस पर अल्ट्रासोनिक तरंगों के प्रभाव पर बड़ी संख्या में काम प्रकाशित हुए। उसी समय, यह पता चला कि परिणाम बहुत विविध हो सकते हैं: एक ओर, वृद्धि हुई एग्लूटिनेशन, पौरुष की हानि या बैक्टीरिया की पूर्ण मृत्यु देखी गई, दूसरी ओर, विपरीत प्रभाव भी नोट किया गया - में वृद्धि व्यवहार्य व्यक्तियों की संख्या। उत्तरार्द्ध विशेष रूप से अक्सर अल्पकालिक विकिरण के बाद होता है और इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि अल्पकालिक विकिरण के दौरान, सबसे पहले, जीवाणु कोशिकाओं के संचय का यांत्रिक पृथक्करण होता है, जिसके कारण प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका एक नई कॉलोनी को जन्म देती है।

यह पाया गया कि टाइफाइड की छड़ें 4, 6 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ अल्ट्रासाउंड द्वारा पूरी तरह से मर जाती हैं, जबकि स्टेफिलोकोसी और स्ट्रेप्टोकोकी केवल आंशिक रूप से क्षतिग्रस्त होते हैं। बैक्टीरिया की मृत्यु के साथ, उनका विघटन एक साथ होता है, अर्थात, रूपात्मक संरचनाओं का विनाश, ताकि अल्ट्रासाउंड की कार्रवाई के बाद, न केवल किसी दिए गए संस्कृति में कॉलोनियों की संख्या कम हो जाए, बल्कि व्यक्तियों की संख्या की गणना में कमी का पता चलता है बैक्टीरिया के रूपात्मक रूप से संरक्षित रूप। जब 960 kHz की आवृत्ति पर अल्ट्रासाउंड के साथ विकिरणित किया जाता है, तो 20-75 µm के आकार वाले बैक्टीरिया 8-12 µm [23] के आकार वाले बैक्टीरिया की तुलना में बहुत तेजी से और पूरी तरह से नष्ट हो जाते हैं।

मॉस्को सेंट्रल रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ ट्रूमैटोलॉजी एंड ऑर्थोपेडिक्स में वी.आई. एनएन प्रायरोव ने स्टैफिलोकोकस के विभिन्न उपभेदों की महत्वपूर्ण गतिविधि पर कम आवृत्ति वाले अल्ट्रासोनिक पोकेशन के प्रभाव पर अनुसंधान [24] किया। इन विट्रो में प्रयोगों में, निम्नलिखित परिणाम प्राप्त हुए।एमएसई (ग्रेट ब्रिटेन) से अल्ट्रासोनिक डिसइंटीग्रेटर का उपयोग करके 32 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर अल्ट्रासोनिक उपचार किया गया था, जिसमें निम्नलिखित तकनीकी पैरामीटर हैं: शक्ति 150 डब्ल्यू, कंपन आवृत्ति 20 किलोहर्ट्ज़, आयाम 55 माइक्रोन। एक्सपोजर का समय 1, 2, 5 "7, 10 मिनट था। प्रत्येक एक्सपोजर के लिए, 5 मिलीलीटर सूक्ष्मजीव निलंबन के साथ अलग शीशियों में 1 मिलीलीटर तरल में 2500 माइक्रोबियल निकायों का उपयोग किया गया था। अल्ट्रासोनिक उपचार के तुरंत बाद माध्यम का न केवल नहीं होता है कमजोर, लेकिन ध्वनि के कुछ जोखिम (1-3 मिनट) पर यह थोड़ा तेज भी होता है। महत्वहीन थे और लगभग नियंत्रण से अलग नहीं थे। सूक्ष्मजीवों पर अल्ट्रासाउंड का प्रभाव ^ तुरंत नहीं, बल्कि थोड़ी देर बाद, आवश्यक हो सकता है कोशिकाओं में चयापचय संबंधी विकारों का विकास, इसलिए, ठोस पोषक माध्यम पर स्टेफिलोकोकस के टीकाकरण का अध्ययन अल्ट्रासाउंड के 24, 36 और 48 घंटे बाद किया गया था। और 37 डिग्री सेल्सियस पर थर्मोस्टेट में शोरबा के साथ टेस्ट ट्यूब में। यह पाया गया कि अल्ट्रासोनिक उपचार के 24 और 36 घंटों के बाद, नियंत्रण की तुलना में स्टेफिलोकोसी की बढ़ी हुई कॉलोनियों की संख्या कम हो जाती है, स्टेफिलोकोकस की बोने की दर सूक्ष्मजीवों की आवाज़ के समय के विपरीत आनुपातिक होती है। सोनिकेशन के 7-10 मिनट के बाद, सीडिंग ने या तो कोई वृद्धि नहीं दी, या पेट्री डिश पर स्टैफिलोकोकस के लिए विशिष्ट एकल कॉलोनियां नहीं बढ़ीं। 48 घंटों के बाद, अल्ट्रासाउंड का निरोधात्मक प्रभाव अधिक स्पष्ट हो गया और सभी एक्सपोज़र में सूक्ष्मजीवों के बीजारोपण में और कमी आई।

कुछ एंटीबायोटिक दवाओं और एंटीसेप्टिक्स की कार्रवाई के लिए ध्वनि सूक्ष्मजीवों की संवेदनशीलता के एक अध्ययन से पता चला है कि इस्तेमाल की गई 13 दवाओं में से 8 में, स्टेफिलोकोकस के अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद न्यूनतम निरोधात्मक एकाग्रता 2-4 गुना कम हो गई। यह माइक्रोबियल सेल [7, 10] पर अधिक प्रभावी प्रभाव के लिए कम आवृत्ति वाले अल्ट्रासोनिक कंपन और जीवाणुरोधी समाधानों के संयुक्त उपयोग की व्यवहार्यता को इंगित करता है।

अल्ट्रासोनिक तरंगों का विनाशकारी प्रभाव जीवाणु निलंबन की एकाग्रता पर निर्भर करता है। बहुत मोटे और इसलिए, बहुत चिपचिपा निलंबन में, बैक्टीरिया का कोई विनाश नहीं देखा जाता है, लेकिन केवल हीटिंग को नोट किया जा सकता है। एक ही जीवाणु प्रजाति के विभिन्न उपभेदों का अल्ट्रासाउंड विकिरण के प्रति पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण हो सकता है [11]।

इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सामान्य रूप से बायोमटेरियल और सूक्ष्मजीवों पर अल्ट्रासाउंड का प्रभाव, विशेष रूप से, कई पर्यावरणीय कारकों और जीवित पदार्थ की स्थिति पर निर्भर करता है, और वास्तव में भविष्यवाणी करना मुश्किल है।

एसएसटीयू विभाग में विभिन्न कामकाजी समाधानों में टाइटेनियम इंट्राओसियस दंत प्रत्यारोपण की अल्ट्रासोनिक सफाई पर प्रयोग किए गए।

उत्पादों की सफाई जितनी अधिक कुशल होती है, उतने ही वे उत्सर्जक की उत्सर्जक सतह के करीब होते हैं। उत्सर्जक से दूरी के साथ, अल्ट्रासोनिक कंपन की तीव्रता एक आदर्श वक्र के साथ बदल जाती है। सबसे अच्छा परिणाम नल और औद्योगिक पानी में 50 + 5 डिग्री सेल्सियस पर 0.25% की सल्फ़ानॉल एकाग्रता के साथ 5-10 मिनट (चित्र। 2.1) के sonication समय के साथ 16 डब्ल्यू / सेमी2 की तीव्रता पर प्राप्त किया गया था। सोनिकेटेड उत्पाद उत्सर्जक सतह से 10 मिमी से अधिक की दूरी पर स्थित नहीं थे।

इस प्रकार, प्रयोगों के अनुसार, 0.4 से 16 डब्ल्यू / सेमी 2 की तीव्रता में वृद्धि से सफाई की गुणवत्ता में सुधार होता है (चित्र। 2.2), लेकिन उत्पादों की 100% नसबंदी किसी भी मोड में हासिल नहीं की जाती है।