В.Б. Байбурин1, В.М.Дорошенко2, А.А. Никифоров3, Ю.В. Фадеева4, З.Р. Зенченко5, А.А. Широков6, Л.Ю. Матора7, В.А. Киркица8

1,2,3,8 Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (г. Саратов, Россия)
4-7 Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов – обособленное структурное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Саратовский научный центр Российской академии наук» (г. Саратов, Россия)
1 baiburinvb@rambler.ru; 2dorvalentina9@gmail.com; 3ieei_director@mail.ru; 4fadeeva-yuv@yandex.ru; 5zenchenko@mail.ru; 6shirokov_a@ibppm.ru; 7matora_l@ibppm.ru; 8SKrkts@mail.ru

Постановка проблемы. Механизмы влияния СВЧ-излучения на патогенную микрофлору на данный момент изучены не полностью. Для понимания популяционной динамики и отклика на СВЧ-обработку необходимо выработать методику оценки жизнеспособности бактерий на зараженных поверхностях металлических инструментов. Это позволит поэтапно проследить динамику изменения популяции клеток и определить оптимальные параметры для достижения полной деконтаминации.

Цель. Провести анализ жизнеспособности микроорганизмов после каждого режима стерилизации с использованием метода проточной цитометрии, сделать оценку соотношения живых, мертвых и поврежденных субпопуляций бактериальных клеток штамма бактерий Escherichiacoli и определить оптимальные параметры обработки для полной стерилизации инструментов.

Результаты. Представлены экспериментальные результаты проточного цитометрического анализа жизнеспособности бактериальных суспензий после обработки в СВЧ-стерилизаторе медицинских инструментов, контаминированных штаммом Escherichiacoli в различных режимах по времени и при одном уровне мощности, и определены оптимальные параметры для полной стерилизации инструментов. Отмечено, что в работе использован штамм микроорганизмов Escherichiacoli К-12 (IBPPM 204), предоставленный Коллекцией ризосферных микроорганизмов ИБФРМ РАН.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные результаты используются при итоговой разработке микроволновых СВЧ-стерилизаторов, способных эффективно проводить микроволновую деконтаминацию патогенной микрофлоры при стерилизации медицинских инструментов в широком диапазоне условий.

1. Байбурин В.Б., Мещанов В.П., Комаров В.В., Лунева И.О., Дорошенко В.М., Саяпин К.А., Киркица В.А. Проблемы быстрой СВЧ‑стерилизации металлических инструментов медицинского назначения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2025. № 1. С. 76–82.
2. Байбурин В.Б., Балакин М.И., Комаров В.В., Лунева И.О., Никифоров А.А., Мещанов В.П. Быстрый метод полной деконтаминации в СВЧ электромагнитном поле // Вопросы электротехнологии. 2022. № 2(35). С. 27–30.
3. Байбурин В.Б., Мещанов В.П., Лунева И.О., Комаров В.В., Никифоров А.А., Фомин А.А., Дорошенко В.М., Балакин М.И., Киркица В.А. Экспериментальные результаты СВЧ‑стерилизации металлических инструментов медицинского назначения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2023. № 6. С. 77–82.
4. Berney M., Hammes F., Bosshard F., Weilenmann H.U., Egli T. Assessment and interpretation of bacterial viability by using the LIVE/DEAD BacLight Kit in combination with flow cytometry. Applied and Environmental Microbiology. 2007. V. 73. № 10. P. 3283–3290. DOI: 10.1128/AEM.02750-06.
5. Davey H.M. Life, death, and in‑between: meanings and methods in microbiology. Applied and Environmental Microbiology. 2011. V. 77. № 16. P. 5571–5576. DOI: 10.1128/AEM.00744-11.
6. McDonnell G., Burke P. The challenge of prion decontamination. Clinical Infectious Diseases. 2003. V. 36. № 9. P. 1152–1154. DOI: 10.1086/374668.
7. Nebe‑von‑Caron G., Stephens P.J., Hewitt C.J., Powell J.R., Badley R.A. Analysis of bacterial function by multi‑colour fluorescence flow cytometry and single cell sorting. Journal of Microbiological Methods. 2000. V. 42. № 1. P. 97–114. DOI: 10.1016/s0167-7012(00)00181-0.
8. Ponne C.T., Bartels P.V. Interaction of electromagnetic energy with biological material relation to food processing. Radiation Physics and Chemistry. 1996. V. 45, Is. 4. P. 591–607. DOI: 10.1016/0969-806X(94)00073-S.
9. Robertson J. Overview of Flow Cytometry and Microbiology. Cytometry Part A of Current Protocols. 2019.
10. Rutala W.A., Weber D.J. Disinfection and Sterilization in Health Care Facilities: An Overview and Current Issues. Infectious Disease Clinics of North America. 2016. V. 30. № 3. P. 609–637. DOI: 10.1016/j.idc.2016.04.002.
11. Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1989.
12. Shamis Y., Croft R., Taube A., Crawford R.J., Ivanova E.P. Review of the specific effects of microwave radiation on bacterial cells. Applied Microbiology and Biotechnology. 2012. V. 96. № 2. P. 319–325. DOI: 10.1007/s00253-012-4339-y.
13. Shamis Y., Taube A., Mitik‑Dineva N., Croft R., Crawford R.J., Ivanova E.P. Specific Electromagnetic Effects of Microwave Radiation on Escherichia coli. Applied and Environmental Microbiology. 2011. V. 77.