Application of visible longwave radiation for inactivation of microorganisms

Abstract

РЕЗЮМЕ Цель исследования. Сравнительная оценка бактерицидного и фунгицидного воздействия разных частей спектра излучения (ультрафиолетовых лучей спектра А (УФА), красного, зеленого и синего). Материал и методы. В исследование были включены штаммы наиболее клинически значимых микроорганизмов-S. aureus, P. aeruginosa и грибы C. albicans. После равномерного заселения поверхности чашек Петри микроорганизмами каждой культуры, на 4 из 5 образцов центральную зону поверхности диаметром 1 см облучали разными спектрами света-от ультрафиолетового до красного при одинаковой общей плотности энергии облучения 5,4 Дж/см 2. Один образец оставался контрольным. После облучения с помощью сканирующей электронной микроскопии с лантаноидным контрастированием (СЭМЛК) оценивали общую метаболическую активность, активность эффлюкс-систем и морфологические характеристики микроорганизмов. Результаты. В эксперименте доказано повреждающее действие светового и УФА-излучений на клетки микроорганизмов при исследовании методом СЭМЛК облученных разными частями спектра видимого диапазона и УФА-излучением культур S. aureus, P. aeruginosa и C. albicans. Наибольшей антимикробной активностью обладало излучение зеленого спектра с длиной волны 500 нм. Это проявлялось снижением общего уровня метаболической активности (с 40-63 до 26-37 усл. ед. (S. aureus (p<0,01), P. aeruginosa (p<0,01) и C. albicans (p<0,05)), а также ростом доли клеток S. aureus с активными эффлюкссистемами в 2 раза. Заключение. Метод СЭМЛК позволяет оценивать жизнеспособность и функциональное состояние клеток микроорганизмов на основании определения их морфологических характеристик (форма и размеры) и функциональных показателей (общая метаболическая активность, активация эффлюкс-систем). При исследовании облученных культур S. aureus, P. aeruginosa и C. albicans методом СЭМЛК показано повреждающее излучение зеленого спектра с длиной волны 500 нм. Этот факт может послужить основой для дальнейших исследований и разработки метода лечения инфекционных кератитов с применением зеленого света. Ключевые слова: спектр излучения, ультрафиолетовые лучи спектра А, красный спектр излучения, зеленый спектр излучения, синий спектр излучения, сканирующая электронная микроскопия, бактерицидное и фунгицидное действие, инфекционные кератиты.

Simulation of methods of control the dynamics of cyanobacterial blooming using air and surface robotics

“…Разрабатываемый способ лазерного облучения посредством беспилотных летательных и надводных аппаратов поможет решить указанные недостатки и позволит обрабатывать большие участки, зараженных цианобактериями водных акваторий при минимальных затратах времени и человеческих ресурсов. Лазерное излучение не требует расхода различных химических и других веществ для обработки загрязненных цианобактериями поверхностей [3,4].…”