Esterilizando con sonido

Esterilizando con sonido
Por John Toon
Un fenómeno acústico previamente estudiado por sus efectos en los submarinos podría ser la base para una técnica de desinfección capaz de matar a los microorganismos presentes en los instrumentales médicos sin necesidad de recurrir a altas temperaturas o a sustancias químicas. Estudios preliminares hechos por científicos del Instituto Tecnológico de Georgia y de la Universidad Estatal de Georgia demostraron que la técnica mató a más de 90 por ciento de las bacterias colocadas dentro de un vial de prueba que también contenía una solución ligera de alcohol. "Los endoscopios. al igual que otros equipos médicos, son muy complejos, caros y vulnerables al calor, así que limpiarlos es todo un reto”, explicó Stephen Carter, un dentista de Atlanta que está colaborando con Kenneth Cunefare, profesor del Tecnológico de Georgia. "Creemos que nuestro método esterilizará en periodosmás breves.” La técnica emplea una forma de cavitación. un fenómeno en el cual la energía acústica aplicada a un líquido motiva la creación de vacíos ( o burbujas ) que liberan energía al reventarse. Cuando aumentaron la presión de su cámara de pruebas, Cunefare y Carter crearon una especie de caviración transitoria que provocó que las burbujas se reventaran. El proceso de cavitación mejorada aprovecha el "efecto de profundidad anómala”. en el cual el impacto del reventamiento de una burbuja se incrementa dramáticamente cuando se duplica la presión atmosférica normal. Los científicos han estudiado el fenómeno por años porque puede dañar las propelas de los submarinos que operen a ciertas profundidades. Cuando la cavitación transitoria se aplicó a una solución de alcohol a 66 por ciento que contenía dos tipos de esporas bacterianas. se redujo el conteo de bacterias en más de 90 por ciento, afirmó Cunefare. La investigación indica que tanto la solución de alcohol como el aumento de la presión son necesarios para matar a las bacterias. Debido a que la desinfección acústica podría llevarse a cabo con más velocidad que las técnicas ya existentes, Carter cree que ofrecería ventajas significativas al reducir el periodo de tiempo durante el cual el equipo más caro no puede usarse. También podría reducirse el riesgo de contaminación cruzada. La idea de usar cavitación transitoria para desinfectar instrumentos fue Carter, quien estaba interesado en una nueva alternativa para esterilizar los instrumentos que resultaban dañados al ser desinfectados con calor. Dedujo que una rápida descompresión podría matar a los microbios al destruir sus paredes celulares. Las pruebas subsecuentes, sin embargo. mostraron que la descompresión “explosiva” no podía matar a algunas esporas, de modo que decidió mejorar la técnica al combinar la presión con poderosos ciclos de energía ultrasónica. Los ingenieros de Georgia Tech. Cunefare entre ellos, determinaron que se necesitaba aumentar la cantidad de energía ultrasónica y modificar la presión para optimar los efectos de la cavitación. Todavía se estudia el mecanismo por el cual la combinación de cavitación, presión y alcohol puede matar a las bacterias. En otros experimentos, se ha recurrido al ultrasonido para lograr que la piel sea lo bastante permeable para admitir medicamentos. Cunefare sospecha que la cavitación podría inducir un efecto similar en las bacterias, volviendo permeables a sus muros celulares para que reciban a las moléculas de alcohol. Aunque el efecto se ha limitado a las bacterias, se espera que también funcione en contra de virus. Otra de las tareas pendientes será mejorar las técnicas por medio de las cuales se energiza el fluido para tratar volúmenes mayores de liquido. Dado que la cantidad de energía que puede inducirse en un fluido depende de la extensión de la superficie, podrían existir límites en cuanto al volumen que puede tratarse en cada ocasión. Asimismo, se requieren nuevos equipos y transductores que operen constantemente. Más allá de la esterilización de instrumentos médicos, Cunefare también prevé aplicaciones potenciales en el tratamiento continuo de agua y de agua de desecho y en la pasteurización a bajas temperaturas de productos alimenticios, como la leche o el jugo de naranja.
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Fuente: Revista Mecánica Popular - Volumen 56 - Febrero 2003 - Número 2