Использование ультрафиолета как современное бактерицидное средство. (стр. 1 из 3)
Министерство образования Российской Федерации
ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Медико-биофизический факультет
Кафедра Медико-биофизической техники
РЕФЕРАТ
Использование ультрафиолета
как современное бактерицидное средство.
ОГУ 190 600. 5 0 04. 08
Руководитель работы
Федотов С.С." " 2004г.
ИсполнительСтудентка гр. 01 ИДМБ
Овчинникова М.Е." " 2004г.
 |  |
Оренбург 2004г.
Содержание
Введение
1. Природа ультрафиолета
2. Бактерицидное действие ультрафиолета
3. Применение ультрафиолета
4 Отчистка воды ультрафиолетом
5. Отчистка воздуха ультрафиолетом
6. Медицинские стерилизаторы на основе УФ излучения
7. Личная индикация УФ излечения
Введение
Расширение исследований в области стерилизации, ставшее особенно заметным в последнее десятилетие, вызвано возросшим вниманием к проблеме внутрибольничного инфицирования пациентов артифициальным путем в связи с внедрением в медицинскую практику новых сложных для отчистки и стерилизации изделий, а также с увеличением числа пациентов со сниженным иммунитетом.
Надежды на то, что решением многих проблем стерилизации окажется замена многократно используемых изделий, требующих каждый раз стерилизации и предшествующей предстерилизационной очистки перед применением, на стерилизуемые промышленно изделия однократного применения, не оправдались. Кажущееся, на первый взгляд, простым решение, устранив одни проблемы, поставило другие, в частности, экономического и экологического характера. Безусловно, это не относиться к таким материалам, как шовные, которые должны всегда поставляться готовыми к использованию, то есть простерилизованными в соответствующих упаковках на предприятиях - изготовителях.
Такие давно известные и широко применяемые в России методы стерилизации, как паровой и воздушный, за последние десятилетия претерпели значительные изменения за счет разработки и внедрения в практику стерилизаторов нового поколения. Современные конструктивные решения позволяют обеспечить наиболее стабильные, максимально приближенные к заданным значениям критических параметров, условия выполнения стерилизационных циклов.
Между тем, широкое внедрение в медицину новых изделий медицинского назначения многократного применения из разнородных материалов (включая полимерные материалы, не выдерживающие воздействия высоких температур), ярко высветило потребность в соответствующих методах и средствах, которые позволяли бы осуществлять эффективную отчистку и стерилизацию, не ухудшая внешний вид и сохраняя функциональные характеристики изделий.
Борьба с бактериальным загрязнением.
В повседневной жизни и на производстве постоянно возникает необходимость борьбы с загрязнением микроорганизмами различных сред. Это может быть инфицирование ран, загрязнение воды, пищи, упаковки, помещений, инструмента, воздуха и т.д. Человек научился бороться с возбудителями болезней и другими микроорганизмами, нагревая их, удаляя механическим путем, замораживая, облучая, воздействуя химическими веществами.
В последнее время наиболее интенсивно происходит развитие техники и технологий, основанных на использовании ультрафиолета (УФ).
1 Природа ультрафиолета
Что же представляет собой ультрафиолет?
Свет, воспринимаемый глазом человека, составляет лишь часть спектра электромагнитных волн. Волны с меньшей энергией, чем красный свет, называются инфракрасным (тепловым) излучением. Волны с большей энергией, чем фиолетовый свет, называют ультрафиолетовым излучением. Этот вид излучения обладает энергией, достаточной для воздействия на химические связи, в том числе и в живых клетках.
Ультрафиолет бывает трех типов:
- Ультрафиолет «А»;
- Ультрафиолет «B»;
- Ультрафиолет «С».
Озоновый слой предотвращает попадание на поверхность земли Ультрафиолета «С». Свет в спектре ультрафиолета «А» имеет длину волн от 320 до 400 нм, свет в спектре ультрафиолет «В» имеет длину волн от 290 до 320 нм. Солнечные ожоги вызываются воздействием ультрафиолета «В». Ультрафиолет «А» проникает гораздо глубже, чем ультрафиолет «В» и способствует преждевременному старению кожи. Кроме того, воздействие ультрафиолета «А» и «В» приводит к раку кожи.
Свет - это комбинация электромагнитных волн различной частоты. Следовательно, научившись создавать источники видимого света, можно таким же образом создавать и источники ультрафиолетового излучения. Толчком к развитию индустрии источников ультрафиолетового излучения послужили:
1. Результаты многочисленных экспериментов, доказавшие факт временной нестабильности характеристик солнечного излучения. Так при регистрации вспышек на солнце (солнечные протуберанцы) изменялись характеристики солнечного излучения. Это в первую очередь касалось общей мощности излучения и спектральной плотности излучения;
2. Открытия ученых о незаменимости ультрафиолетового излучения при производстве жизненно важного для организма витамина Д3.
Таким образом, получение стабильного ультрафиолетового излучения с заранее заданными параметрами стало важнейшей научной задачей. Одновременно с инженерами, трудившимися над созданием ультрафиолетовых ламп, ученые разрабатывали теорию образования загара. Стало ясно, что для получения загара необходимо комбинированное ультрафиолетовое излучение. В общий спектральный состав излучения должно входить как ультрафиолетовое излучение диапазона А (УФА), так и ультрафиолетовое излучение диапазона В (УФВ). Первые ультрафиолетовые лампы, созданные в 1908 году, были кварцевые. Свое название они получили от кварцевого стекла, используемого для их изготовления. Излучение, полученное от таких ламп, имело необходимую мощность, но в то же время имело спектральные характеристики, сдвинутые в область коротковолнового излучения. Длительное нахождение под таким излучением могло привести к негативным последствиям. Индустрия не стояла на месте, и как результат появились два типа ультрафиолетовых ламп. В них, для получения комбинированного УФА + УФВ ультрафиолетового излучения, используют два различных метода.
Основные характеристики ультрафиолетовых ламп:
1. Мощность излучения;
2. Спектральный состав излучения (коэффициент излучения диапазона В);
3. Баланс между излучаемой мощностью и спектральным составом излучения;
4. Долговечность лампы;
5. Стабильность выходных параметров в процессе эксплуатации;
6. Механическая надежность конструкции;
7. Время достижения номинальных характеристик;
8. Минимально необходимое количество паров ртути в лампе.
По методу получения ультрафиолетового излучения лампы можно разделить на два вида:
1. Лампы высокого давления, использующие дуговой разряд (зарубежное название "ND" (Nieder Drucken);
2. Лампы низкого давления, использующие тлеющий разряд (зарубежное название "HD" (Hoсhe Drucken).
2. Бактерицидное действие ультрафиолета
Обеззараживающий эффект УФ излучения, в основном, обусловлен фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК. Помимо ДНК ультрафиолет действует и на другие структуры клеток, в частности, на РНК и клеточные мембраны.
Ультрафиолет как высокоточное оружие поражает именно живые клетки, не оказывая воздействие на химический состав среды, что имеет место для химических дезинфектантов. Последнее свойство исключительно выгодно отличает его от всех химических способов дезинфекции.
Ультрафиолет эффективно обезвреживает микроорганизмы, например такого вида, как известный индикатор загрязнения Е. Coli. Другие известные специалистам возбудители: Proteus Vulgaris, Salmonella typhosa, Salmonella enteridis, Vibrio cholerae обладают еще меньшей устойчивостью к ультрафиолету (см. Таблицу).
Доза ультафиолета необходимая для обезвреживания микроорганизмов и вирусов.
| Вид микроорганизма | Вид вызываемого заболевания | Необходимая энергия ультрафиолета в мДж/см2 для уровня инактивации 99,9% |
| Бактерии | ||
| 1. Escherichia coli | Острые кишечные заболевания (ОКЗ) | 9,0 |
| 2. Proteus vulgaris | ОКЗ | 7,8 |
| 3. Pseudom. aeruginosa | ОКЗ, коньюктивиты, отиты | 16,5 |
| 4. Salmonella enteritidis | Сальмонеллезы | 7,6 |
| 5. Salmonella paratyphy | ОКЗ | 6,1 |
| 6. Salmonella typhosa | Брюшной тиф | 6,0 |
| 7, Shigella flexneri | Дизентерия | 5,2 |
| 8. Shigella dysenteriae | Дизентерия | 4,2 |
| 9. Vibrio cholerae | Холера | 6,5 |
| 10. Mycobacterium tuberculisis | Туберкулез | 10,0 |
| Вирусы | ||
| 1. Bacteriophage (E. coli) | 6,6 | |
| 2, Virus Poliomyelitis | Полиомиелит | 6,0 |
| 3. Hepatitis virus | Вирусный гепатит А | 8,0 |
3 Применение ультрафиолета
Ультрафиолет используется в настоящее время в различных областях:
- медицинских учреждениях (больницы, поликлиники, госпитали);
- пищевой промышленности (продукты, напитки);
- фармацевтической промышленности;
- ветеринарии;
- для обеззараживания питьевой, оборотной и сточной воды.
Современные достижения свето- и электротехники обеспечили условия для создания крупных комплексов УФ-обеззараживания.