Tradizzjonalment, fl-industrija tal-ikel, it-tindif u d-diżinfezzjoni jsiru bl-użu ta 'deterġenti u ilma likwidu. Il-batterji fuq l-uċuħ jiffurmaw bijofilms u jaderixxu b'mod qawwi ħafna mal-wiċċ [Referenza 1].
Studji wrew li dawn il-bijofilms ma jitneħħewx faċilment b'soluzzjonijiet tad-deterġenti minħabba li huma jwaħħlu. Il-batterji huma aktar faċli biex jitneħħew minn soluzzjonijiet likwidi milli minn uċuħ solidi bħall-istainless steel.
Il-bijofilms ħafna drabi huma diffiċli biex jitneħħew b'mezzi mekkaniċi u kimiċi. Jeħtieġ li jiġu esplorati metodi alternattivi ta 'diżinfezzjoni biex jissostitwixxu l-istrixxi mekkaniċi u l-metodi kimiċi. Figura 1 turi wiċċ tal-istainless steel infettat b'mod batterjali.
It-tindif bil-lejżer ta 'uċuħ infettati b'mod batterjali huwa metodu effettiv ħafna minħabba li s-sħana prodotta mill-lejżer tintuża biex tiddiżinfetta l-wiċċ. Il-Figura 2 turi t-tindif bil-lejżer ta 'pallet ikkontaminat.
Saret riċerka biex tifhem l-effettività tal-użu ta 'tipi differenti ta' lejżers biex jitnaddfu uċuħ infettati b'mod batterjali. Il-lejżers użati komunement huma lejżers pulsati, iżda l-għażla ta 'wavelength, enerġija tal-polz u rata ta' ripetizzjoni hija importanti ħafna. Fi studju wieħed [Referenza 2], seba 'tipi differenti ta' lejżers, li jvarjaw minn ultravjola (355 nm) għal infrared bogħod (118 μm ), intużaw biex tistudja l-effettività tagħhom fil-qtil tal-batterja Escherichia coli (E-Coli). Fost dawn il-lejżers, intużaw laser impulsat ta '10.6 μm CO2 u lasers multipli Nd: YAG li joperaw f'wavelengths nominali, it-tieni u t-tielet armoniċi.
Ir-riċerka turi li 'l fuq minn ċerta densità ta' enerġija, il-lejżer tal-polz CO2 huwa l-aktar effettiv fit-tneħħija tal-batterja, segwit minn laser Nd:YAG. L-effettività tar-raġġi UV fil-qtil tal-batterja hija magħrufa sew, u t-tielet laser effettiv huwa l-laser Nd:YAG ta 'frekwenza tripla (emissjoni ta' 355 nm). Għal skopijiet ta 'ttestjar, E. coli tkabbar fuq diversi pjanċi u l-pjanċi ġew esposti għad-dawl tal-lejżer. Wara l-espożizzjoni, il-pjanċi ġew inkubati f'37 grad għal 24 siegħa. Jekk l-isterilizzazzjoni bil-lejżer taħdem, żoni ħielsa mill-batterji jiġu osservati wara t-tkabbir. Tabella 1 turi l-parametri differenti tal-lejżer u ż-żoni ħielsa mill-batterji osservati wara l-espożizzjoni għal tali lejżers.
Kif jidher mit-tabella ta 'hawn fuq, id-densità tal-enerġija tal-laser Lumonics Nd:YAG (impulsi ta' 10 msec b'10 Joules ta 'enerġija f'20 Hz) kienet 246 darba dik tal-laser CO2 u l-ħin tal-espożizzjoni kien 533 darba itwal ukoll. Din id-differenza tista 'tiġi attribwita għall-fatt li l-ilma jassorbi r-radjazzjoni ta' nofs l-IR (f'10.6 μm) ħafna aktar b'saħħitha mill-IR qrib (1.06 μm) u peress li l-batterji E-Coli jgħixu fl-ilma, jinqatlu aktar faċilment.
Il-wavelengths UV f'355 nm wieġbu wkoll tajjeb għall-isterilizzazzjoni kif muri fit-tabella. Il-lejżers triplikati tal-frekwenza ħadmu b'rata ta' ripetizzjoni ta' 10 Hz u kellhom tul tal-polz ta' madwar 5 nsec. Meta tqabbel il-laser ittriplikat tal-frekwenza Surlite mal-laser Lumonics Nd:YAG, wieħed jista 'jara li b'qawwa medja 200 darba iżgħar u ħin ta' espożizzjoni ta 'kważi 5 darbiet iqsar (id-densità tal-enerġija kienet kważi 20 darba inqas), il-laser Surlite kiseb l-istess żona tat-tindif ta 'l-ordni ta' kobor meta mqabbel ma 'Nd: YAG (0.123 cm2 meta mqabbel ma' 0.715 cm2).
Minbarra lejżers li kienu effettivi fil-qtil tal-Batterja E-Coli, kien hemm lejżers oħra li ma kinux effettivi. Xi wħud minn dawn il-lejżers inkludew laser IR bogħod f'118 μm, laser dajowd f'0.81 μm u laser tal-jone Argon f'0.488 μm. Għal dawn il-lasers intużaw diversi densitajiet ta 'enerġija differenti iżda nstabu li ma kinux effettivi biex joqtlu l-batterji fuq l-uċuħ.
Allied Xjentifiku Prożviluppat sistema ta 'tindif bil-lejżer ibbażata fuq fibra li diġà ġiet użata u wriet li taħdem f'ħafna oqsma differenti bħat-tneħħija tar-ruch fl-industrija tal-avjazzjoni, tindif ta' monumenti storiċi u dekontaminazzjoni ta 'faċilità nukleari. Dawn is-sistemi tat-tindif bil-lejżer għandhom ras tal-lejżer, ottika u mirja galvo li jistgħu jagħmlu raġġi ta 'forma differenti. Normalment, raġġ lineari jintuża iżda biex tiġi estiża l-applikazzjoni ta 'dawn is-sistemi tat-tindif bil-lejżer għat-tindif ta' uċuħ infettati bil-batterja, u biex tiżdied id-densità tal-enerġija tar-raġġ, jista 'jiġi ġġenerat daqs ta' post ċirkolari. Safejn huma kkonċernati r-rata ta 'ripetizzjoni u l-qawwa medja, l-ispeċifikazzjonijiet huma kompatibbli mal-parametri tal-laser Nd: YAG minn Lumonics, imsemmija fit-tabella 1.
Figura 4 turi s-sistema tat-tindif bil-lejżer minn Allied Scientific pro. Din hija sistema ta '100 Watt li topera f'wavelength ta' 1030 nm imsejħa Laser Blast 100.
Operazzjonijiet ta 'tindif fuq uċuħ tal-metall kontaminati fl-industrija tal-ikel jistgħu jibbenefikaw ħafna mis-sistemi tat-tindif bil-lejżer deskritti hawn fuq. Huwa aktar mgħaġġel u aktar effettiv minn metodi tradizzjonali li jużaw mezzi mekkaniċi u kimiċi.
