Учёные ТУСУРа создают новый метод, который позволит стерилизовать пластиковые сосуды

При этом учёным удалось обойтись без сильного нагрева сосуда и опасного радиационного воздействия – недостатков, которые характерны для распространённых 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, «элитный» аспирант кафедры физики.

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 её помощью учёные могут облучать заражённый бактериями объект импульсами с короткой длительностью, то есть 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 шёл в атмосфере воздуха», – подчеркнул Денис Золотухин.

Он отметил, что подобная методика может стать хорошей альтернативой и использоваться для стерилизации стекла и пластика вместо распространённых в настоящий момент химического и плазменного методов, имеющих побочные эффекты. В первом случае пластик обрабатывается определённым 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 ТУСУРе уникальная установка – небольшого размера, она включает вакуумную камеру, форвакуумный плазменный источник электронов и аппаратуру питания. Уникальность оборудования подтверждена рядом патентов, полученных 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. Причём кишечная палочка, которую мы выбрали для эксперимента, – помимо того, что одна из самых распространённых бактерий, может существовать даже в безвоздушном пространстве».

В ближайшее время учёные планируют дорабатывать новый метод и искать 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 миллиона рублей, для сравнения установки для плазменной стерилизации могут стоить более 3,5 миллиона рублей.