Научная статья на тему 'Эксилампы — новый инструмент для проведения фотобиологических исследований'

Эксилампы — новый инструмент для проведения фотобиологических исследований Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
673
99
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Биотехносфера
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ИНАКТИВАЦИЯ / INACTIVATION / РЕЗИСТЕНТНОСТЬ / RESISTANCE / УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ / ULTRAVIOLET RADIATION / ФОТОБИОЛОГИЯ / PHOTOBIOLOGY / ФОТОРЕАКТИВАЦИЯ / ЭКСИЛАМПА / EXCILAMP / PHOTOREACTIVATION

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Соснин Эдуард Анатольевич, Тарасенко Виктор Федотович, Жданова Оксана Сергеевна, Красножёнов Евгений Павлович

Представлены результаты применения эксиламп для изучения чувствительности различных биосистем к ультрафиолетовому излучению. Полученные данные демонстрируют перспективность проведения опытно-конструкторских работ по введению эксиламп в методы медицины и практику фотобиологических исследований.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Соснин Эдуард Анатольевич, Тарасенко Виктор Федотович, Жданова Оксана Сергеевна, Красножёнов Евгений Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Еxcilamps as a new instrument for photobiological experiments

The results of excilamps application for study of various biosystems sensitivity to ultraviolet radiation are presented. From obtained data it is evident that excilamps are promising source for development activity in medicine methods and photobiological researches.

Текст научной работы на тему «Эксилампы — новый инструмент для проведения фотобиологических исследований»

2

Оптоэлектроника в медицине

УДК 53.047:621.327

Э. А. Соснин1, 2, д-р физ.-мат. наук, В. Ф. Тарасенко1, д-р физ.-мат. наук, О. С. Жданова3, канд. мед. наук, Е. П. Красножёнов3, д-р мед. наук,

1 Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН, г. Томск. 2 Национальный исследовательский томский государственный университет. 3 Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

Эксилампы — новый инструмент для проведения фотобиологических исследований

Ключевые слова: инактивация, резистентность, ультрафиолетовое излучение, фотобиология, фотореактивация, эксилампа.

Key words: inactivation, resistance, ultraviolet radiation, photobiology, photoreactivation, excilamp.

Представлены результаты применения экси-ламп для изучения чувствительности различных биосистем к ультрафиолетовому излучению. Полученные данные демонстрируют перспективность проведения опытно-конструкторских работ по введению эксиламп в методы медицины и практику фотобиологических исследований.

Введение

Эксилампы — сравнительно молодой подкласс источников ультрафиолетового (УФ) и вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) излучения на переходах эксимерных1 или эксиплексных2 молекул [1].

В настоящее время исследования условий формирования излучения в эксилампах [1] позволяют уверенно говорить о таких привлекательных для научных и практических целей свойствах этих устройств, как:

1) узкополосный спектр излучения от 2 до 15 нм для эксиплексных молекул и до 30 нм для экси-меров инертных газов (за исключением многополосных эксиламп);

2) высокая энергетическая светимость в областях длин волн, где отсутствуют эффективные и (или) простые источники излучения других типов (исключая эксилампы на дигалогенидах, например ^-эксилампы);

1 Эксимер — от англ. excited dimer (excimer) — возбужденный димер, если речь идет о молекуле, состоящей из одинаковых атомов (например, Ar*).

2 Эксиплекс — от англ. excited complex (exciplex) — воз-

бужденный комплекс, если речь идет о гетероядерной молекуле (например, XeCl*).

3) достигнутые полезные сроки службы ¿г15-20 = = 1000 ■ 8000 ч для хлорсодержащих эксиламп и ¿5 > 10 000 ч — для заполненных инертным газом.

4) отсутствие ртути в составе газовой смеси (исключая эксилампы на галогенидах ртути Н^Х*), что соответствует современным экологическим стандартам;

5) электробезопасность (эксилампы барьерного разряда имеют высокочастотное питание, и, поскольку разряд в колбе ограничен диэлектрическим барьером, ток разряда ограничивается десятками миллиампер);

6) широкие возможности в конструктивном исполнении (геометрия разряда определяет давление газов — в эксилампах тлеющего разряда оно не превышает десятка Торр, а в барьерном разряде может превышать 1 атм);

7) легкость включения с быстрым выходом на максимум мощности после зажигания.

В этой статье мы рассмотрим возможности применения УФ-эксиламп на эксиплексных молекулах КгС1* (222 нм), ХеС1* (308 нм), ХеВг* (282 нм), КгВг* (206 нм) для проведения фотобиологических и фотомедицинских исследований. Спектры перечисленных ламп представлены на рис. 1.

Известно, что УФ-излучение является важным элементом исследований в фотобиологии и применяется как для изучения процессов в живых системах, так и для управления этими процессами [2]. Биосистемы — клетки, ткани, органы — отличаются сложной структурой, элементы которой различным образом поглощают УФ-излучение (рис. 2).

Действие излучения на биосистему может быть как активирующим, так и инактивирующим. Первое ускоряет жизненные функции биосистемы, а второе, напротив, замедляет вплоть до полного

I,

Рис. 1 \ Спектры излучения различных ультрафиолетовых эксиламп барьерного разряда

Хе1* С12* ХеВг* ХеС1* _I_I

Гемоглобин

Нуклеиновые кислоты

Липиды

Белки

Аминокислоты

576

200

220

240 260 280 X, нм

300

320

Рис. 2

Интервалы длин волн, соответствующие поглощению различных биосистем. Сверху отмечены максимумы излучения эксиламп на различных рабочих молекулах

подавления жизнедеятельности. Меняя длину волны излучения, можно избирательно возбуждать и фотохимически модифицировать разные биомолекулы. Поэтому эксилампы, будучи узкополосными источниками излучения, подходят для проведения фотобиологических иследований.

Инактивация микроорганизмов

Бактерицидные свойства коротковолнового спектра УФ-излучения широко используются для дезинфекции и стерилизации. Так, УФ-дезинфекция воды обладает следующими достоинствами: 1) воздействие на широкий спектр патогенных микроорганизмов в воде; 2) относительно малые размеры оборудования; 3) отсутствие необходимости в дополнительных химических веществах (безре-агентный процесс); 4) сравнительно малое время обработки сред; 5) отсутствие влияния на вкус и запах чистой воды; 6) минимум образования побочных продуктов, включая токсичные, причем, за редким исключением, после обработки не образуются мутагенные фотопродукты; 7) относительная безопасность и легкость введения в эксплуатацию (например, не надо транспортировать и хранить

цистерны с хлором); 8) легкость автоматизации оборудования; 9) возможность внедрения в традиционные системы очистки вод без их существенного переоборудования.

Самыми распространенными источниками УФ-излучения для дезинфекции в настоящее время являются ртутные лампы низкого (РЛНД) и высокого (РЛВД) давления. Серьезный недостаток этих ламп — при разгерметизации колбы происходит загрязнение ртутью окружающей среды, что недопустимо в случае как медицинских, так и биологических приложений. Чтобы снизить уровень данной опасности, эти лампы, например, эксплуатируют в пропускающих УФ-излучение кожухах, что снижает эффективность и удорожает конструкцию оборудования. Массовое производство РЛНД и РЛВД связано с большими расходами на их утилизацию. Отсутствие утилизации приводит к росту заболеваемости населения в районах захоронения отработавших ламп. В связи с этим в странах ЕС уже идет поэтапное выведение содержащих ртуть ламп из производственного цикла.

Считается, что УФ-инактивация микроорганизмов осуществляется за счет прямого действия излучения на геном биосистемы. Методические указания по применению ультрафиолетового излучения МУ 2.3.975-00 ориентированы на первый максимум поглощения ДНК на длине волны 265 нм. Между тем ДНК поглощает и коротковолное излучение. Кроме того, в зависимости от типа биосистемы УФ-инактивация может происходить и через повреждения других подсистем микроорганизма.

Потенциальная привлекательность эксиламп для УФ-дезинфекции обусловлена тем, что они не содержат ртути, а спектр ряда эксиламп (например, на молекулах КгСРи ХеБг*) практически целиком лежит в бактерицидном диапазоне.

Поэтому нами с 2002 г. проведен ряд научных исследований, нацеленных на изучение инактивации различных микроорганизмов излучением эксиламп [1, 3, 4].

КгВг КгС1*

54

Оптоэлектроника в медицине

АХ*

АХ о

240

250

260

270

280

290

300

310 к, нм

Рис. 3

Важные спектральные характеристики:

1 — спектр действия УФ-излучения на E. coli; 2 — интегральный спектр поглощения ДНК; 3 — спектр излучения XeBr-эксилампы барьерного разряда; 4 — линия ртути в РЛНД

Мы предположили, в частности, что инакти-вирующее действие излучения XeBr-эксилампы обусловлено ее спектром, имеющим коротковолновый «хвост» в диапазоне длин волн 260-282 нм, которые покрывает половину первого пика поглощения ДНК. Из рис. 3 видно, что максимум интенсивности B-X-полосы молекулы XeBr* (283 нм) лежит примерно на том же расстоянии от максимума спектра действия, что и резонансная линия РЛНД, т. е. A^ ^ Ак2. С учетом указанного «хвоста» это позволяло надеяться на то, что обе данные лампы обладают сопоставимым бактерицидным эффектом. Нами впервые выполнено соответствующее сравнение. В экспериментах использовалась XeBr-эксилампа (модель XeBr_BD_P), обеспечивающая энергетическую освещенность до 10 мВт/см2, спектр, показанный на рис. 3, и бактерицидную отдачу 8,7 %. В качестве РЛНД была взята лампа TUV-15 (фирмы Philips) c бактерицидной отдачей 27 %. Последняя закрывалась диафрагмой с тем, чтобы обеспечивались одинаковые энергетические экспозиции от обоих объектов сравнения (соответственно в B-X-полосы молекулы XeBr* и в линии ртути 253,7 нм). В экспериментах учитывали и то, что XeBr-эксилампа сразу после пуска выходит на максимальные характеристики, а РЛНД для этого требовалось 2,5 мин.

Объектом облучения была тест-культура Escherichia coli (штамм ATCC 25922), полученная из музея бактериальных культур ГиСК МИБП им. Л. А. Та-расевича (Москва). Эта культура проявляет самую низкую чувствительность среди энтеробактерий к разного рода воздействиям, а потому считается важным тест-объектом для оценки санитарно-эпидемиологического состояния окружающей среды. Эксперименты подтвердили справедливость нашего

предположения: оба источника излучения действительно обеспечивают близкий бактерицидный эффект при одинаковых энергетических экспозициях.

Кроме того, нами проведено сравнение инактиви-рующего действия излучения нескольких эксиламп барьерного разряда на молекулах XeBr*, KrCl* на эталонные штаммы Escherichia coli (ATCC 25922), Staphylococcus aureus (25923) и микроорганизмы, выделенные с кожи человека, идентифицированные нами как представители родов Sarcina, Pseudomonas и Bacillus. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.

Дополнительно нами была проведена оценка чувствительности возбудителей внутрибольничных инфекций (ВБИ) к УФ-излучению XeBr-эксилампы и для сравнения к излучению РЛНД [4]. ВБИ до сих пор остаются серьезной проблемой для учреждений лечебно-профилактического профиля: они осложнют течение основного заболевания, уве-

Таблица 1 Экспериментальные значения поверхностной дозы облучения клеток микроорганизмов при бактерицидной эффективности 99,9 % для эксиламп с различными рабочими молекулами

Культура HS, Дж/м2

XeBr* KrCl*

Escherichia coli (ATCC 25923) 60 85

Staphylococcus aureus (25923) 150 370

Род Sarcina 90 -

Род Pseudomonas 110 -

Род Bacillus 100 190

6 г

öf а S

О

5

4 -

й

^ 3

а

s

о

^

о

к

2 -

1 -

Escherichia coli Klebsiella pnemoniae Pseudomonas aeruginisa

Staphylococcus aureus Candida albicans

Hg

XeBr

Tun лампы

Рис. 4 I Чувствительность тестовых культур к УФ-излучению РЛНД u XeBr-эксилампы

личивают период нетрудоспособности и нередко становятся причиной смерти пациентов. Наиболее часто ВБИ являются условно-патогенные микроорганизмы. Снижение количества или полное уничтожение таких микроорганизмов — один из методов, направленных на прерывание эпидемической цепочки ВБИ, который заключается в регулярной обработке воздуха и поверхностей в помещениях лечебно-профилактических учреждений УФ-излучением.

Объектами исследования были чистые культуры Escherichia coli (штамм ATCC 501), Klebsiella pneumonia (штамм АТСС 2482), S. aureus (штамм АТСС 209), а также выделенные у пациентов клиники им. Савиных (г. Томск) культуры C. albicans и P. aeruginosa. Полученные результаты иллюстрирует рис. 4. Видно, что: 1) излучение ХеВг-эксилампы оказывает более выраженный бактерицидный эффект на грамотрицательные микроорганизмы (E. coli, K. pneumonia, P. aeruginosa), чем излучение РЛНД; 2) культуры S. aureus и C. albicans демонстрируют одинаковую чувствительность к излучению обоих источников излучения. Последнее может быть связано с тем, что: 1) клеточные стенки S. аureus и C. аlbicans имеют большую толщину по сравнению с клеточной стенкой грамотрицательных микроорганизмов;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2) S. aureus способен вырабатывать каротиноидный пигмент, обеспечивающий его резистентность к УФ-излучению; 3) C. Rlbicans относится к эукариотам, и ее ДНК защищена ядерной мембраной.

Низкая чувствительность K. рneumoniae к излучению XeBr-эксилампы, возможно, связана с наличием капсулы, которая поглощает часть излучения, снижая тем самым число повреждений ДНК.

Инактивация вирусов

Нами проведено моделирование действия УФ-излучения XeBr-эксилампы на вирусы. Для этого использовали бактериофаг MS2 (штамм ВКПМ РН-1505), размножающийся на культуре E. coli K 12 F+ (штамм ВКПМ В-3254). Культуры фага и кишечной палочки получены из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов. Чувствительность бактериофага MS2 к УФ-излучению определяли по методике агаровых слоев А. Грациа: исследуемый материал равномерно распределяли по поверхности мясопептонного агара в чашках Петри и подвергали облучению РЛНД либо XeBr-эксилампой. После проведения эксперимента все чашки заливали расплавленным мягким агаром, в который предварительно вносили чувствительную к бактериофагу культуру E. coli. Чашки инкубировали в термостате при 37 °С в течение 18-20 ч, после чего подсчитывали количество инфекционных фокусов. Эффективность вирулицидного действия УФ-излучения каждой лампы выражали в процентах и оценивали по степени инактивации бактериофага по формуле: А = [(Бк - Bo) / Вк] 100, где А — эффективность вирулицидного действия лампы, Вк — количество инфекционных фокусов в контроле; Во — количество инфекционных фокусов после облучения. Рассчитывали среднее арифметическое значение вирулицидной эффективности для каждой лампы по шести точкам. Опыт повторяли 7 раз.

Статистическую значимость (p < 0,05) при сравнении двух независимых переменных, ввиду небольшой выборки определяли с помощью U-кри-терия Манна—Уитни.

0

А, % 70 60

50 40 30 20 10

РЛНД

XeBr

Рис. 5

Эффективность инактивации фага MS2 УФ-излучением РЛНД и XeBr-эксилампы

Результаты представлены в виде диаграммы размаха на рис. 5. Видно, что вирулицидное действие на культуру бактериофага MS2 вызывает УФ-излучение обоих источников, но чувствительность культуры к действию УФ-излучения XeBr-эксилампы выше. XeBr-эксилампа излучает интенсивное узкополосное излучение (см. рис. 3), которое, если следовать [2], активно повреждает белковые структуры в ходе первичного окисления. Поэтому мы полагаем, что более высокая чувствительность бактериофага к излучению XeBr-эксилампы связана: 1) с повреждением белков, образующих оболочку фага и защищающих геном; 2) с повреждением РНК бактериофага.

Итак, имеющиеся к настоящему времени данные свидетельствуют о перспективности разработки технических систем по УФ-инактивации микроорганизмов на основе эксиламп.

Первые шаги в этом направлении нами уже сделаны, а именно в 2010 г. был создан ХеВг-облу-чатель для обеззараживания воздуха. С его помощью проводилось облучение воздуха учебных аудиторий в период увеличения заболеваемости учащихся. Эффективность бактерицидного облучения помещений оценивалась по степени микробной обсемененности воздуха, согласно методическим указаниям МУ 2.3.975-00 «Применение ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений организаций пищевой промышленности, общественного питания и торговли продовольственными товарами».

Пробы воздуха (два по 100 л каждая) отбирали с помощью прибора Кротова (модель 818) или устройства ПУ-1Б и засевали на чашки Петри 2 % МПА. Чашки с посевами инкубировали при 37 °С в течение 48 ч, после чего производили подсчет выросших колоний и делали пересчет на 1 м3.

Время работы выбирали таким образом чтобы система забора воздуха успевала прокачать через себя объем воздуха, соответствующий объему помещения. После выключения облучателя вновь делали посев воздуха.

Эффективность обработки определяли многократно в период с сентября по апрель. Во время опыта учитывали температуру окружающей среды, атмосферное давление и влажность воздуха.

В воздухе были выявлены микроорганизмы, характерные для воздушной среды — сарцины, стафилококки, микрококки, спороносные палочки, плесневые грибки. Во всех случаях обработка воз-

0

Рис. 6

Фотографии колоний микроорганизмов до (слева) и после (справа) облучения воздуха рециркулятором на основе ХеВг-эксилампы

духа приводила к снижению микробной загрязненности от 42 до 90 %. Пример воздействия приведен на рис. 6. Испытания показали, что лучше облучать воздух, нагнетая его на поверхность эксилампы, а саму лампу раскрыть и осуществлять объемное облучение. Поглощение излучения молекул ХеБг* меньше, чем у ртутных ламп, и таким образом можно обрабатывать большие объемы воздуха [6].

Изменения УФ-резистентности микроорганизмов

Есть и другие основания полагать, что спектр излучения эксиламп дает дополнительные преимущества при проведении инактивации по сравнению со спектрами РЛНД и РЛВД:

УФ-инактивация может приводить к появлению как культур, у которых полностью исчезла способность к репликации ДНК, так и культур, у которых инактивированы некоторые клеточные подсистемы, но не системы в целом. В последнем случае, если неповрежденным остался аппарат, восстанавливающий нарушения, через некоторое время система может вновь стать жизнеспособной и даже приобрести устойчивость к излучению. Особенно актуален этот вопрос для систем УФ-дезинфекции, предназначенных для обработки воды в замкнутых объемах (бассейны, циклы водо-подготовки на предприятиях). Поскольку спектр излучения РЛНД является линейчатым, можно ожидать меньшего разнообразия повреждений под-

систем клетки излучением, чем в случае применения полосового излучения, к которому относится излучение XeBr-эксилампы.

Нами был проведен такой опыт [4]. Выжившие после первичного облучения XeBr-эксилампой и РЛНД культуры E. coli помещали в питательные среды, где они размножались. А затем эксперимент по инактивации излучением повторяли. По рис. 7 видно, что при повторном облучении чувствительность культуры E. coli к излучению XeBr-эксилампы не изменилась, а для РЛНД — увеличилась. Косвенно это свидетельствует о том, что клетки E. coli приобретают резистентность к атомарной линии ртути в спектре РЛНД.

Аналогичный опыт был поставлен нами с использованием XeCl-, KrCl- и XeBr-эксиламп емкостного разряда (спектральные полосы шире, чем у эксиламп барьерного разряда) [1, 3]. Было показано, что для всех трех эксиламп чувствительность выживших после первичного воздействия клеток E. coli не изменилась. Таким образом, при воздействии излучения эксиламп во втором поколении клеток не замечено изменений в резистентности к УФ-излучению.

С другой стороны, широкополосный спектр РЛВД содержит компоненты, вызывающие как инактивацию, так и обратный процесс — фотореактивацию. Так, известно, что ход реакции димеризации тимина (ее вклад в УФ-инактивацию ДНК является самым весомым) можно обратить вспять: облучение на X < 280 нм обеспечивает преобладание димеризации, при X > 250 нм преобладает мономеризация (и гово-

Рис. 7

Инактивация первого (а) и второго (б) поколения E. coli различными дозами УФ-излучения XeBr-эксилампы (Ш) и РЛНД (*)

а

о

100

80 -

60 -

2 40 -

а о

20 -

0 0,0

0,4 0,5

Hs, Дж/см2

Рис. .

Дозовая зависимость инактивации клеток СНО-К1 после действия излучения ХеВг (Ш) и йодной

(*) ламп

рят о фотореактивации нуклеотида), а в диапазоне X = 260 - 280 нм идут оба процесса. Причем вызвать мономеризацию димеров нагреванием и химическими веществами пока не удавалось [2]. Есть и другие механизмы фотовосстановления поврежденных УФС-излучением подсистем клетки. Поэтому многие распространенные микроорганизмы, подвергнутые УФ-инактивации, способны к фотореактивации УФ-А-излучением. Дозы, необходимые для обеспечения 99,9 % инактивации различных микроорганизмов, дополнительно подвергнутых фотореактивации ближним УФ-излучением, могут быть в 2-4 раза больше, чем для микроорганизмов, не подвергнутых фотореактивации. Это дает основания полагать, что в «идеальном» спектре бактерицидных ламп должны быть компоненты, отвечающие задаче инактивации и, по-возможности, исключены и (или) минимизированы компоненты, ведущие к фотореактивации. Эксилампы удовлетворяют этому критерию. Например, в работе [5] показано, что облученные РЛНД микроорганизмы Escherichia coli и Yersinia enterolytica способны к заметно большей фотореактивации, чем облученные KrCl-эксилампой барьерного разряда.

Инактивация живых клеток

Получены первые данные о инактивирующем действия УФ-излучения эксиламп на живые клетки [7]. Показано, что дозовая зависимость для живых клеток яичника китайского полевого хомяка Chinese Hamster Ovary (CHO-K1) клеток в отличие от дозовых зависимостей для бактерий (см., например, рис. 6) носит пороговый характер: инактивация начинается после достижения некоторой критической дозы — около 0,5 Дж/см2 для йодной и 0,7 Дж/см2 для XeBr-ламп (рис. 8).

Объяснить наличие порога можно, если учесть, что живая клетка является саморегулирующейся

системой, способной реагировать на внешний стресс за счет изменения своего внутреннего метаболизма. Действие излучения на клетку вызывает в ее внутренней среде образование свободных радикалов и оксидов (например, Н2О2 и его производных). Для защиты от них клетка вырабатывает антиоксидан-ты. Одним из важных антиоксидантов является глютатион (ОвН, у-глютамилцистеинглицин), состоящий из у-глютаминовой кислоты, цистеина и глицина, и клетки СНО-К1 содержат ОвН. Используя флуоресцирующий маркер глютатиона, удалось пронаблюдать за концентрацией этого антиоксиданта в ходе облучения клеток СНО-К1. Выяснилось, что в здоровых клетках концентрация 08Н высока и составляет по порядку величины мМ. При облучении ХеВг-эксилампой глютатион исчерпывается в клетках при дозах Hs > 0,2 Дж/см2. При дозах менее 0,2 Дж/см2 излучение никак не влияло на жизнеспособность клетки и концентрацию антиоксиданта [7].

Заключение

Представленные результаты имеют научный характер, демонстрируя полезность нового направления поисков. Анализ полученных данных позволяет сделать важные для практики выводы:

— для различных бактерий эксилампы обеспечивают бактерицидную эффективность при поверхностных дозах, сопоставимых с дозами РЛНД, а в ряде случаев эти дозы меньше (см. рис. 4);

— повышенная чувствительность фага М82 к излучению ХеВг-эксилампы позволяет прогнозировать высокую эффективность этой лампы в отношении вирусов;

— обнаружено (в отличие от действия линейчатого излучения РЛНД), что воздействие узкополосного излучения эксиламп не ведет к возникновению УФ-резистентных бактерий во втором поколении;

№ 3-4 (21-223/2012 |

биотехносфера

Оптоэлектроника в медицине

— благодаря эффекту порогового инактивиру-ющего действия УФ-излучения на живые клетки излучение ХеБг-эксилампы удобно использовать для стерилизации инфицированных тканей, не затрагивая функциональной активности фибробла-стов живой ткани.

В ряде случаев найденные эффекты позволяют говорить об следующих очевидных шагах — проведении опытно-конструкторских работ по внедрению эксиламп в фотомедицине. В частности, создан и испытан УФ-облучатель воздуха.

Полученные данные свидетельствует о возможности использования ХеВг-эксилампы в качестве альтернативы ртутным лампам низкого давления.

Литература |

Ультрафиолетовые и вакуумно-ультрафиолетовые экс-илампы: физика, техника и применения / А. М. Бойчен-ко, М. И. Ломаев, А. Н. Панченко [и др.]. Томск: STT, 2011. 512 с.

2. Владимиров Ю. А., Потапенко А. Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов. М.: Высш. шк., 1989. 214 с.

3. Sosnin E. A., Oppen^nder T., Tarasenko V. F. Applications of Capacitive and Barrier Discharge Excilamps in Photoscience // Journal Photochemistry and Photobiology C: Reviews. 2006. Vol. 7. P. 145-163.

4. Чувствительность возбудителей госпитальных инфекций к ультрафиолетовому излучению с длиной волны 283 нм/ О. С. Жданова, Э. А. Соснин, Е. П. Красноженов, [и др.] // Журн. инфекционной патологии. 2010. Т. 17, № 3. С. 62-64.

5. Claub M., Mannesman R., Kolch A. Photoreactivation of Escherichia coli and Yersina enterolytica after irradiation with a 222 nm excimer lamp compared to a 254 nm low-pressure mercury lamp // Acta hydrochim. hydrobiol. 2005. Vol. 33, N 6. P. 579-584.

6. Устройство для обеззараживания воздуха / Э. А. Соснин, В. Ф. Тарасенко, С. М. Авдеев, О. С. Жданова // Пат. RU 2440147 С1. Заявл. на пат. № 2010 143941/15. Приоритет: 26.10.2010. Опубл. 20.01.2012. Бюл. № 2.

7. UV excimer lamp irradiation of fibroblasts: the influence on antioxidant homeostasis / M. V. Erofeev, I. E. Kieft, E. A. Sosnin, E. Stoffels // IEEE Transactions on Plasma Science. 2006. Vol. 34, N 4. P. 1359-1364.

ОАО «Издательство "ПОЛИТЕХНИКА"

предлагает:

П. И. Бегун

БИОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ Учебное пособие

ISBN 978-5-7325-0914-4 Объем 464 с. Формат 60x90 1/i6 Тираж 1000 экз. Цена 410 руб.

Учебное пособие разработано в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего образования по подготовке дипломированных специалистов по направлению 200400 (653900) «Биомедицинская техника» по специальностям 200401 (190500) «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», 200402 (190600) «Инженерное дело в медико-биологической практике» и бакалавров и магистров 200300 (553400) «Биомедицинская инженерия».

Пособие служит основой для изучения смежных дисциплин, способствует установлению междисциплинарных связей и формирует навыки системного подхода к постановке и решению прикладных задач.

Для приобретения книги по издательской цене обращайтесь в отдел реализации:

Тел.: (812) 312-44-95, 710-62-73; тел./факс: (812) 312-57-68;

e-mail: [email protected], [email protected], через сайт: www.polytechnics.ru

J

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.