[Bevezetés]
[Irodalmi áttekintés]
[Anyag és módszer]
[Eredmények és értékelésük]
[Következtetések, javaslatok]
[Összefoglalás]
[Irodalomjegyzék]
[Melléklet]
[Tézisek]
[Theses]
5. Következtetések, Javaslatok 5.1. Folyadékáramoltatásos és a nem állandó
hőmérsékletű ultrahangvizsgálatok A
vizsgált folyadékáramoltatásos ultrahangrendszerben 7,5,
9,6, 10,5 és 12W/cm2 kibocsátott ultrahang intenzitások mellett,
7,37, 9,43, 10,32 és 11,79W/cm2 intenzitás értékek jutottak be az
alkalmazott ultrahangos átfolyóküvettába, amely intenzitás csökkenés
reflexióból adódott. Azt javasoljuk, hogy komplex hangterek esetén mindig
érdemes meghatározni az intenzitásváltozást, az ultrahang biológiai hatásainak
objektív értékelése érdekében. Az
50ml, 2-3*107/ml kiinduló sejtkoncentrációjú Saccharomyces
cerevisiae szuszpenziók 7,5,-12W/cm2
kibocsátott ultrahang intenzitás melletti kezelése esetén, 20ºC
hőmérsékleten az effektív kezelési időre vonatkozóan 209,36, 108,42, 59,34 és
53,65 másodperces „D” értékeket kaptunk az alkalmazott ultrahang
teljesítménnyel fordított arányban. Ebből következően meghatároztuk a
mikroorganizmus ultrahang túlélési, rezisztencia és pusztulási görbéit az adott
körülményekre, melyek ismeretében lehetőség van különböző
ultrahangrendszereknek, akusztikai jelenségek biológiai hatásának, és más
mikroorganizmusok ultrahang rezisztenciájának összehasonlítására. Nem
állandó hőmérsékletű ultrahang rendszerben a 0,4-2*107/ml
koncentrációjú Saccharomyces cerevisiae szuszpenzió minták kezelésének
hatására 2,07W/cm2 teljesítmény mellett 100,1, 158,1, 133,7, 91 perces, a 2,7 W/cm2
teljesítmény mellett 34,9, 30,64, 35,33, 52,2 perces „D”
értékek adódtak. Az eredményekből az következik, hogy a „D” értékek és az
alkalmazott ultrahang teljesítmény fordított arányban állnak. Azt
javasoljuk, hogy bármilyen ultrahangkezelés folyamán, a fő fizikai
paramétereket állandó értéken kell stabilizálni, vagy ha erre nincs mód, akkor
az eredmények értékeléséhez ismerni kell a leglényegesebb fizikai paraméterek
eredménymódosító hatását, illetve kezelés alatti módosulását és azokkal
számolni kell. 5.2. Ultrahang hőhatása Az alkalmazott 9W/cm2
teljesítmény mellett, tiszta szuszpendáló szerhez képest a szuszpenziókban
kialakult hőmérsékleti értékek alacsonyabbak voltak. A kavitáció aktivitását
csökkentette, illetve bizonyos esetekben a kavitáció kialakulását akadályozta,
illetve megszüntette a hangtér szemcsetartalma. Az eredményekből az következik,
hogy az ultrahangos kavitáció felel a fokozottabb hőképződésért, folyadékban. Csak a vizsgálatok végső
fázisában alakult ki az akusztikai jelenségek átváltásától függetlennek-tűnő
hőmérséklet érték. Ebben a zónában viszont nem volt mérhető különbség a
különböző koncentrációjú szuszpenzió minták és a szuszpendáló szerhez
viszonyított hőmérsékletkülönbség értékei között sem. Javasoljuk, hogy az
akusztikai jelenségek dinamikáját előzetesen meg kell ismerni, minden kezelt
akusztikai rendszer, vagyis minden vizsgált anyag esetében, mely
nélkülözhetetlen alapja kell, hogy legyen akár az aktív, akár a passzív az
ultrahangos munkának. 5.3. Az akusztikai jelenségek vizsgálata Műszeres
elven nagy biztonsággal detektálható a kavitációs küszöb. A kavitációs
határkoncentráció az alkalmazott 3-12 W/cm2 mellett, liofilizált
élesztőgombánál 2-4,2g/l, préselt élesztőgombánál
9,12-12,08g/l, dolomitlisztnél 0,88-5,12g/l tartományba esett, a
teljesítménnyel egyenes arányban változva. A két különböző formátumú
élesztőgomba nedves bázisra számolt szárazanyag tartalmára vonatkoztatva a
kapott eredményeket, nagyon hasonló kavitációs határkoncentráció értékek
adódtak az egyes teljesítményszintek mellett. Ebből arra a következtetésre jutottunk,
hogy a kavitációs határkoncentráció alapvetően függ az egyes anyagok
szárazanyag tartalmától. A
kavitáció kialakulási időpillanat dolomitlisztnél 750másodperc körüli,
liofilizált élesztőgombánál 45másodperc körüli értéket
mutatott, amely különbség az egyes részecskék térfogattömegéből és mozgásából származó tehetetlenségéből adódhat.
Következésképpen a kavitációs határkoncentrációval és a kavitáció kialakulási
időpillanattal a szemcsés anyagok minőségileg és mennyiségileg reprodukálható
módon jellemezhetők. Azt javasoljuk, hogy figyelemmel kell lenni a különböző
akusztikai jelenségek ultrahangtérbeli jelenlétének körülményeire és fizikai
kritériumaira, továbbá szemcseanalitikai eljárásként, illetve gyors szárazanyag
meghatározásra javasoljuk a fenti vizsgálati módszereket. 5.4. Saccharomyces cerevisiae
élesztőgomba túlélési dinamikájának értékelése az akusztikai jelenségek
figyelembevételével Magasabb
Saccharomyces cerevisiae kiinduló csíraszámú szuszpenziók esetén egyre
később alakult ki az akusztikai áramlás után az állóhullám, majd a kavitáció.
Az akusztikai áramlás tizedelési időintervallum értékei 160-130másodperc, az
állóhullámé 1500-800másodperc között adódtak, a kiinduló sejtkoncentrációval
fordított arányban. A kavitáció esetén 39-150másodperc közötti „D” értékek
adódtak, koncentráció növekedésével egyenes arányban, 9W/cm2
mellett. Kölcsönhatás volt az ultrahangtérbeli szuszpenzió koncentráció és az
akusztikai jelenségek kialakulása között, illetve ebből következően, a
szuszpenzióbeli sejtek túlélési dinamikája és a szuszpenzió koncentrációja
között. Az ultrahangtérben akusztikai jelenség-sejtbiológiai hatás
láncreakciók játszódtak le a besugárzás alatt. Javasoljuk, hogy a túlélési
dinamikát meghatározó akusztikai jelenségeket a hangtér fizikai paraméterein
keresztül befolyásoljuk, így szabályozhatjuk a sejtek túlélési dinamikáját
magával a sejtkoncentrációval, visszacsatolás elvén. 5.5. Sejtanalitikai módszerek Az alkalmazott analóg sejtanalitikai
rendszerrel Saccharomyces cerevisiae túlélési dinamikája egyszerűbben
gyorsabban követhető volt, mint manuális vitális festéssel. A digitális
sejtanalitikai eljárás segítségével szintén objektív eredményekhez jutottunk,
azonban a mintavétel folyamatosságának megoldása további kutatást igényel. Javasoljuk,
az alkalmazott analóg sejtanalitikai eljárás alkalmazását a sejtek ultrahang
rezisztenciájának felderítése céljából, gyors módszerként. Segítségével
indirekt módon információt kaphatunk egy sejtpopuláció koreloszlásáról, egy
rendszer faji összetételéről, a környezeti analitikában toxicitásról, vagy
mutagenitásról. 5.6. Pseudomonas aeruginosa
baktérium ultrahangkezelése A
Pseudomonas aeruginosa baktérium „D” értékei 9W/cm2 mellett
akusztikai kavitáció esetén 10056-1205másodperc között, 6W/cm2 esetén
2656-1968másodperc között adódtak az 1,24*107-5,5*107
kiinduló sejtkoncentrációkkal mindkét esetben fordított arányban, vagyis
a magasabb csíraszám melletti alacsonyabb „D” értékek alakultak ki.
Következésképpen, a fenti koncentrációtartományban a rendszer még nem érthette
el a teljesítőképessége csúcsát, vagyis a kavitációs határkoncentrációt.
Magasabb részecskekoncentrációnál egy kavitációs buborék összeomlása annak
közelében lévő több sejtet is szétroncsolhat egyszerre. Alacsonyabb
intenzitású, rövidebb időintervallumú ultrahangkezelés szaporodásserkentő
hatást fejtett ki. Javaslatunk, hogy a vizsgált baktérium, illetve minden
organizmus gazdaságos elpusztításához a kavitációs határkoncentráció közelében,
de az alatt érdemes üzemeltetni a rendszert, vagyis egy állandó akusztikai
jelenség biztonságos felső határa alatt, a teljesítőképesség maximumánál. A szaporodásserkentéshez pedig rövid időintervallumú
alacsonyabb intenzitású kezelést kell alkalmazni. 5.7. Szelektív ultrahanghatás kritériumai A
Saccharomyces cerevisiae esetén a kavitáció tizedelési időintervallum –
kiinduló szuszpenzió koncentráció egyenes arányban állnak, míg a Pseudomonas
aeruginosa baktérium esetén e jelenség mellett fordított arány
tapasztalható. A szelektivitás lényege, hogy amennyiben a kiinduló csíraszám
mindkét vizsgált mikroorganizmus esetén 9,22*107/ml, akkor
elméletileg mindkét mikroorganizmus egyforma 737 másodperces tizedelési
időintervallummal rendelkezik. Ha ennél alacsonyabb mindkettő sejtszáma, akkor
az élesztőgombát, illetve fordított esetben a baktériumot lehet kiirtani a
másik sejttípus mellől. A teljesítmény szelektivitása gyakorlatilag egyirányú,
mivel az élesztőgomba ”D” értéke megközelítőleg tizede a baktériuménak,
fordított eset az élesztőgomba legalább tíz nagyságrenddel magasabb
koncentrációjánál fordulhat elő csak. Tehát, ha a vizsgált baktériumot az
alacsonyabb kiinduló csíraszáma, vagyis a nagyobb „D” értéke ellenére kell
kiirtani az élesztőgomba mellől, akkor a 6W/cm2 melletti baktériumra
gyakorolt szaporodásserkentő hatást akár több lépcsőben alkalmazva, a
baktériumszám kellő mértékben megsokszorozható ahhoz, hogy „D” értéke az
élesztőgomba alá kerüljön, így kiirthatóvá váljon az élesztőgomba mellől.
Következésképpen az ultrahang alkalmas a sejtszám szelektív szabályzására, így
javasoljuk annak alkalmazását akár más fajok esetén is szelektív sejtbiológiai
kezelések kivitelezésére. |