بخشی از مقاله
1 مقدمه
رفعآلودگیهای میکروبی از ادوات و لوازم پزشکی در بیمارستانها و مراکز درمانی یک مسئلهی مهم در حفظ بهداشت و جلوگیری از انتقال بیماریها میباشد و همچنین رفعآلودگیهای میکروبی، شیمیایی و رادیواکتیو در جنگهای میکروبی، شیمیایی و رادیواکتیو یک مسئلهی مهم در درگیریهای نظامی و یا اقدامهای ضد تروریسم است. در گذشته رفع آلودگی با سفید کنندهها یا محلولها صورت میگرفت که فرآیندی خطرناک بود. محلولهای رفع آلودگی اغلب برای مواد فلزی، پلاستیکی، لاستیکی، رنگ، چرم و البته پوست انسان مضر بودند. از طرف دیگر نیز استفاده از روشهای تر برای لوازم الکترونیکی، تجهیزات حساس مناسب نیستند .[1] همچنین این روشها نیازمند حمل و نگهداری مواد شیمیایی جهت استفاده در رفع آلودگی میباشند که آزاد شدن تدریجی آنها میتواند برای محیط زیست مضر باشد. استفاده از پلاسمای غیرحرارتی میتواند تمام این نقصها را برطرف کند و تنها محدودیت آن عملیات تحت خلاء آن است که آن هم با استفاده از پلاسمای فشار اتمسفر برطرف میشود. پلاسمای غیرحرارتی که به آن پلاسمای غیر تعادلی یا سرد هم گفته میشود از الکترونها، یونها و ذرات خنثی تشکیل شده است. در پلاسمای غیرحرارتی، گونههای موجود در پلاسما در تعادل دمایی با یکدیگر نیستند و الکترون بیشترین دما را بین آنها دارد 1) تا 10 الکترونولت) در حالی که دمای
398
یونها و به طور تقریبی دمای پلاسما در حدود دمای اتاق میباشد و الکترونها سهمی در افزایش دمای پلاسما ندارند. پلاسمای سرد فشار اتمسفری، یک نوع پلاسمای غیرتعادلی است که بهوسیلهی یونیزه شدن گاز عامل و در فشار اتمسفر تولید میشود. آزمایشهای انجام شده نشان دادهاند که پلاسمای تولید شده قادر به از بین بردن آلودگیهای میکروبی و شیمیایی است [2]، [3] و .[4]
-2 روش کار
-1-2 کشت و آمادهسازی باکتری
با توجه به مطالعات انجام شده و انتظاری که از اثربخشی آنتیمیکروبیال پلاسمای سرد بر روی باکتریهای گرم منفی وجود دارد شمارش اولیه این باکتری در حد 1×107 cfu/ml در نظر گرفته شد[5] و .[6] نمونه سوسپانسون اسپور باکتری در این آزمایشات در ظروف 6 خانهای استریل کشت سلولی ریخته شده و تحت تیمار با پلاسما قرار میگیرد. قطر و ارتفاع هر خانهی ظرف به ترتیب معادل 3/5 و 1/7 سانتیمتر بود و در هر بار آزمایش سوسپانسیون باکتری با کانت معین در آن ریخته شد. در هر خانه ضخامت سوسپانسیون در حجم 3 میلیلیتر برابر با 3 میلیلیتر بود. با توجه به ابعاد هر خانه طی نتایج تجربی مشخص شد که چنانچه حجم 3 میلیلیتر از سوسپانسیون اسپور استفاده شود، نمونه در کف ظرف به طور یکنواخت پخش خواهد شد و در اثر تماس با جریان پلاسما و ایجاد دوران مناسب، کل نمونه در واحد زمان به طور یکنواخت تحت تاثیر پلاسما قرار خواهد گرفت. درحالیکه اگر سوسپانسیون اسپور با حجم کمتر از 3 میلیلیتر در ظرف مذکور ریخته شود، یکنواختی تاثیر پلاسما بر نمونه از بین میرود و در صورتی که از سوسپانسیون اسپور با حجم بیشتر از 3 میلیلیتر استفاده گردد، با افزایش ضخامت نمونه، موجب کاهش تاثیر پلاسما تا عمق نمونه خواهد شد.
-2-2 شرح دستگاه پلاسما جت و منبع تغذیهی آن
در این آزمایشها از دستگاه پلاسما جت تک الکترودی برای تولید پلاسما استفاده شده است. سیستم تک الکترودی دارای مزایای بسیاری است. مهمترین مزیت سیستم تک الکترودی قابلیت حمل دستگاه و عدم نیاز به الکترود دوم (زمین) است. این دستگاه شامل منبع تغذیه، پلاسما جت آرایهای با 7 آرایه و کپسول گاز مولد پلاسما میباشد. پلاسما جت شامل هفت نازل شیشهای مجزا است که یکی در مرکز دایره و ششتای دیگر در محیط دایرهای به قطر حدود 2 سانتیمتر قرار دارد. پلاسما جت آرایهای جهت استفاده پلاسمای گاز هلیوم و ترکیب آن با اکسیژن طراحی و ساخته شده است. قطر داخلی هر کدام از نازلهای شیشهای 2 میلیمتر میباشد و الکترود آنها از جنس مس است. الکترود مسی با قطر 0/5 میلیمتر به صورت یک حلقه درون شیشهی نازل گاز قرار گرفته است و با استفاده از قانون القای فارادی گاز شارش شده در نازل شیشهای یونیزه شده و پلاسمای
399
حاصل، از دستگاه خارج میشود. شلنگخور گاز در انتهای دستگاه روی بدنه نصب شده است. این سیستم برای تزریق گاز از بالای نازل به داخل آن طراحی شده است و از مزیت آن میتوان به یکنواختی گاز شارش شده داخل نازل اشاره کرد. برای تولید پلاسمای سرد فشار اتمسفری از یک منبع تغذیه با محدودهی ولتاژ زیر بار 2 تا 4 کیلوولت، ولتاژ بدون بار 15 تا 20 کیلوولت، محدودهی جریان از 1 تا 10 میلیآمپر و محدودهی فرکانسی منبع تغذیه 20 تا 45 کیلوهرتز استفاده شده است. طول پلاسمای حاصل از تخلیهی الکتریکی در هر یک از آرایهها در حدود 4 الی 6 سانتیمتر خواهد بود و دمای آن به حداکثر 40 درجه سانتیگراد میرسد. شکل 1 پلاسمای تولید شده توسط دستگاه را نشان میدهد.
شکل :1 پلاسمای تولید شده توسط پلاسما جت آرایهای با 7 آرایه.
