В ходе экспериментов ученым кафедры физики Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) удалось полностью уничтожить бактерию кишечной палочки, воздействуя электронным пучком на емкости, где она располагалась.

• 
• tusur_novyy_metod_sterilizacii_17.04.2014.jpg

При этом ученым удалось обойтись без сильного нагрева сосуда и опасного радиационного воздействия – недостатков, которые характерны для распространенных в настоящее время способов стерилизации.

• 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, т.е. 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.

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, – добавил исследователь. – 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.

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.