Citotossicità

Un metodo di sterilizzazione fisica che rimuove i microrganismi da liquidi e gas facendoli passare attraverso un filtro con una dimensione dei pori sufficientemente piccola da trattenere i microbi. Una dimensione dei pori comune per la filtrazione sterilizzante è di 0,22 micrometri (µm), che rimuove efficacemente la maggior parte dei batteri. Questa tecnica non uccide i microrganismi ma li separa fisicamente, rendendola ideale per soluzioni termolabili.

Il valore D è il tempo necessario a una temperatura specifica per uccidere 90% (o una riduzione di un log) di una popolazione di microrganismi target. Si tratta di un parametro critico nella sterilizzazione termica, che quantifica la resistenza di un microbo al calore. Ad esempio, se una popolazione di spore [latex]10^6[/latex] ha un valore D di 2 minuti, occorrono 2 minuti per ridurla a [latex]10^5[/latex].

Un metodo di sterilizzazione chimica a bassa temperatura che utilizza gas ossido di etilene. È efficace per sterilizzare materiali sensibili al calore e all'umidità come plastica, dispositivi elettronici e strumenti ottici. Il processo prevede l'alchilazione, in cui l'EtO distrugge il DNA e le proteine ​​dei microrganismi, impedendone la replicazione. Richiede un attento controllo della concentrazione del gas, della temperatura, dell'umidità e del tempo di esposizione.

Le cellule Natural Killer (NK) sono linfociti citotossici del sistema immunitario innato, fondamentali per la difesa precoce contro le infezioni virali e il cancro. A differenza delle cellule T, non richiedono una sensibilizzazione preventiva. Le cellule NK identificano e uccidono le cellule bersaglio che presentano una downregulation delle molecole MHC di classe I – una comune tattica di evasione immunitaria da parte di tumori e virus – attraverso un meccanismo di riconoscimento "missing-self", inducendo l'apoptosi tramite perforina e granzimi.

La biomimetica è un approccio innovativo che cerca soluzioni sostenibili alle sfide umane emulando modelli e strategie naturali collaudati. L'idea centrale è che la natura, attraverso 3,8 miliardi di anni di evoluzione, abbia già risolto molti dei problemi che stiamo affrontando. Implica l'osservazione e l'apprendimento dai progetti e dai processi di organismi ed ecosistemi per creare progetti più sostenibili.

Un metodo che utilizza vapore saturo ad alta pressione e temperature elevate per sterilizzare attrezzature e materiali. Un ciclo tipico prevede una temperatura di 121 °C (250 °F) a 100 kPa (15 psi) superiore alla pressione atmosferica per 15 minuti. Questa combinazione di calore e umidità denatura efficacemente proteine ​​ed enzimi, uccidendo tutti i microrganismi, comprese le spore batteriche resistenti.

La sovratensione è la differenza di potenziale (tensione) tra il potenziale di riduzione di una semireazione, determinato termodinamicamente, e il potenziale al quale l'evento redox viene osservato sperimentalmente. Rappresenta l'energia extra necessaria per superare le barriere di attivazione affinché la reazione all'elettrodo proceda a una velocità significativa. È un fattore chiave per l'efficienza energetica di tutti i processi elettrolitici.

La respirazione cellulare è una serie di reazioni redox in cui le molecole organiche, come il glucosio, vengono ossidate per rilasciare energia. Il glucosio ([latex]C_6H_{12}O_6[/latex]) viene ossidato a [latex]CO_2[/latex], mentre l'ossigeno ([latex]O_2[/latex]) viene ridotto ad acqua ([latex]H_2O[/latex]). Questo processo trasferisce gli elettroni attraverso una catena di trasporto degli elettroni, creando un gradiente di protoni che guida la sintesi di ATP, la principale moneta energetica della cellula.

Il potenziale elettrochimico è fondamentale per la vita, poiché guida i processi attraverso le membrane cellulari. Le pompe ioniche creano attivamente gradienti di concentrazione, mentre la permeabilità selettiva dei canali ionici stabilisce un potenziale elettrico (potenziale di membrana). Il gradiente elettrochimico risultante determina il flusso passivo di ioni, che è cruciale per la segnalazione nervosa (potenziali d'azione), la contrazione muscolare e la produzione di energia cellulare (sintesi di ATP) nei mitocondri.

Il SAL è una misura quantitativa che rappresenta la probabilità che un singolo microrganismo vitale sopravviva su un articolo dopo la sterilizzazione. Un SAL comunemente richiesto per i dispositivi medici è [latex]10^{-6}[/latex], ovvero una probabilità su un milione di unità non sterili. Questo approccio probabilistico riconosce che la sterilità assoluta non può essere dimostrata, ma solo dedotta statisticamente dalla convalida del processo.

The MTT assay is a colorimetric method for assessing cell metabolic activity, which serves as a proxy for cell viability, proliferation, and cytotoxicity. Viable cells with active mitochondria contain reductase enzymes that convert the yellow tetrazolium salt MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) into an insoluble purple formazan. The amount of formazan produced is proportional to the number of living cells.