Biología: ¿Podemos matar gérmenes y bacterias con una pistola de aturdimiento?

Los laboratorios de biología aplican rutinariamente campos eléctricos a las células bacterianas. Sin embargo, el propósito no es matarlos sino introducir plásmidos en un proceso llamado electroporación. El manual para nuestro electroporador dice que use intensidades de campo de 12-18 kV / cm en un pulso de 5 milisegundos y que la tasa de supervivencia de las bacterias sea del 20-80%. La bacteria está especialmente preparada para ser “electrocompetente” para este procedimiento, y no estoy seguro de cuánto esto afecta la tasa de supervivencia.

Para la electroporación, desea evitar el arco eléctrico, que es causado por demasiada sal en su mezcla o burbujas de aire. Estos factores podrían limitar la aplicación de la electroporación para la esterilización.

Se han realizado algunas investigaciones sobre el método de esterilización. La mayoría de los métodos eléctricos dependen de generar calor con electricidad y no de matar directamente a las bacterias con la corriente.
Creo que la mayoría de las bacterias en el agua sobrevivirían de la misma manera que las aves no se ven afectadas cuando se posan en los cables de transmisión. La capa externa de una célula bacteriana es un material graso / graso que es un mal conductor de la electricidad.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubm

La electroporación es una técnica utilizada para introducir ADN en las células bacterianas al pulsar con electricidad, lo que interrumpe temporalmente la estructura de la membrana. Desordenar la configuración y las condiciones a menudo resultará en la muerte de las células, pero no sé si alguien ha tratado de optimizar esto, ya que, en primer lugar, vencería el punto de usar la electroporación. Puede ser un buen proyecto de pregrado.

Una diferencia de potencial que produzca un flujo de electrones que pueda anular el flujo de electrones necesarios para que funcione una célula probablemente mataría a la célula. En circunstancias cotidianas, esto sería muy difícil de lograr ya que las cápsulas y membranas celulares son posiblemente peores conductores de electricidad que el medio circundante (agua). Si pudieras forzar la circulación de toda la corriente a través de la celda, entonces la electrocutarías (antes de que el calor la explotara) pero probablemente intentaría descargarla a través del medio antes de que matara la célula.
Solo mis pensamientos: ¡no tengo experiencia en probar nada de esto!

Aunque la conductividad es baja, no es lo suficientemente baja como para soportar un campo eléctrico que mata las bacterias si una pistola de aturdimiento es su fuente de voltaje. Para matar las bacterias, necesita generar un campo de al menos 10 kV / cm, lo que significa que sus electrodos tendrían que estar a unos 5 cm de distancia, dada su pistola de aturdimiento de 50 kV. Pero la resistencia del agua del grifo entre dos placas planas de tamaño razonable (digamos, 10 × 10 cm) separadas 5 cm es del orden de 20 kohm, da o saca un factor de 10, lo que significa que necesitaría 2.5 A de corriente. Por supuesto, esto está completamente fuera de lugar para una pistola de aturdimiento.

Dicho esto, la gente ha intentado matar bacterias con pulsos eléctricos de alta energía, y funciona.

Esa es una idea inteligente, pero no va a funcionar, de hecho va a hacer lo contrario de lo que desea. Las bacterias son muy pequeñas, por lo que el campo eléctrico a través de una bacteria es muy pequeño, como microvoltios o menos.

Pero el campo en el que se encuentra, como tú, es de muchos voltios, por lo que te matará, pero no las bacterias.

Depende mucho de cómo se transmite la corriente, CC, CA, pulsos, etc. Consulte:
No para agua potable