В ходе экспериментов ученым кафедры физики томского университета систем управления и радиоэлектроники удалось полностью уничтожить бактерию кишечной палочки, воздействуя электронным пучком на емкости, где она располагалась. При этом ученым удалось обойтись без сильного нагрева сосуда и опасного радиационного воздействия – недостатков, которые характерны для распространенных в настоящее время способов стерилизации, сообщает пресс-служба ЦИОС ТУСУРа.
«Время воздействия пучком на сосуд составило не более пяти минут. Но этого времени хватило, чтобы полностью уничтожить все бактерии», — рассказал Денис Золотухин, аспирант кафедры физики ТУСУР.
Эксперимент стал возможен, благодаря разработанной на кафедре уникальной научно-исследовательской установке на основе форвакуумного плазменного источника электронов. Она позволяет с высокой эффективностью проводить обработку как металлических, так и непроводящих изделий. С ее помощью ученые могут облучать зараженный бактериями объект импульсами с короткой длительностью, то есть воздействовать большим количеством импульсов за короткое время.
«Пучок направляется непосредственно внутрь сосуда. Энергии пучка таковы, что их хватает на уничтожение бактерий, но недостаточны для того, чтобы расплавить или деформировать сосуд, а также вызвать опасное для оператора радиационное излучение за пределами вакуумной камеры. Никаких химикатов в камеру мы не напускали – процесс шел в атмосфере воздуха», — подчеркнул Денис Золотухин.
Он отметил, что подобная методика может стать хорошей альтернативой и использоваться для стерилизации стекла и пластика вместо распространенных в настоящий момент химического и плазменного методов, имеющих побочные эффекты:
«В первом случае пластик обрабатывается определенным химикатом, например, самый простой способ, когда химический раствор просто заливается в бутылку. Однако, убивая микробы, химикат впитывается в пластик, делая его небезопасным для дальнейшего использования. Плазменная стерилизация предполагает стерилизацию в плазме перекиси водорода – вещества, способного вызвать ожоги при попадании на кожу. Этот способ дорогой и, кроме того, он может быть небезопасен для персонала», — добавил Денис Золотухин.
Разработанная в ТУСУР уникальная установка — небольшого размера, она включает вакуумную камеру, форвакуумный плазменный источник электронов и аппаратуру питания. Уникальность оборудования подтверждена рядом патентов, полученным коллективом кафедры физики. Исследователи также подали заявку на регистрацию полезной модели системы для генерации плазмы внутри сосуда.
«Ряд важных работ, в том числе экспериментальных, мы уже провели. Нам удалось создать плотную плазму именно внутри бутылки – замкнутого непроводящего сосуда, и уничтожить там бактерии. Причем, кишечная палочка, которую мы выбрали для эксперимента, — помимо того, что одна из самых распространенных бактерий, может существовать даже в безвоздушном пространстве», — добавил исследователь.
В ближайшее время ученые планируют дорабатывать новый метод и искать наиболее оптимальные режимы для эффективного уничтожения различных видов бактерий. Готовый прибор, по их мнению, должен быть прост и безопасен в работе, чтобы любые компании, где необходима стерилизация пластика, – от небольших пищевых до фармацевтических компаний – смогли использовать устройство даже без привлечения узких специалистов. Предварительная стоимость будущего оборудования оценивается в 1,5 млн. руб., для сравнения, установки для плазменной стерилизации могут стоить более 3,5 млн. руб.
Источник: Томский обзор
