Устройство микробиологической лаборатории и правила работы в ней

      Семинар 2.

      УСТРОЙСТВО  МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ И  ПРАВИЛА РАБОТЫ В  НЕЙ

      Микробиологи  имеют дело с популяциями (культурами) микроорганизмов, состоящими из миллионов особей. Культуру, содержащую микроорганизмы одного вида, называют чистой. Если в культуре содержится более одного вида микроорганизмов, она носит название смешанной. В микробиологической практике используют главным образом чистые культуры микроорганизмов. Ввиду того что в воздухе и на поверхности предметов (на столах, инструментах, одежде), а также на руках, волосах и т.д. всегда имеется большое количество разнообразных микроорганизмов, следует постоянно заботиться о сохранении чистоты изучаемых культур. Требование чистоты культур в значительной степени определяет специфику устройства микробиологической лаборатории и правила работы микробиолога.

      Микробиологическая  лаборатория включает ряд помещений, где проводят работу с микроорганизмами или подготовку к ней. Под лабораторные комнаты отводят наиболее светлые, просторные помещения, естественная освещенность которых должно составлять не менее 110 лк. Поверхность столов и пол всех лабораторных помещений покрывают легко моющимся материалом — пластиком или линолеумом, а стены на высоту 170 см от пола окрашивают в светлые тона. Основное рабочее помещение оборудовано столами лабораторного типа, шкафами и полками для хранения аппаратуры, посуды и реактивов. Столы имеют подводку электроэнергии и снабжены газовыми горелками.

      Кроме основного рабочего помещения лаборатория  имеет стерилизацион-ную, где размещены автоклавы и сушильные шкафы, термостатированную комнату для выращивания микроорганизмов, помещение для хранения культур микроорганизмов, холодильную комнату, моечную и т.д. Пересевы микроорганизмов осуществляют в боксах разных конструкций — от изолированных помещений до настольных камер (ламинаров), чистота атмосферы рабочего пространства в которых обеспечивается циркуляцией стерильного воздушного потока внутри камеры.

      Работа  в ламинарном боксе. Конструкция ламинарного бокса позволяет стерильно работать с микроорганизмами в нестерильном помещении. Ламинарные боксы бывают двух степеней защиты — класса I и класса П. Ламинары класса I оборудованы притяжной вентиляцией нестерильного воздуха из помещения и выходом этого воздуха в то же помещение после фильтрации (защита от микробных аэрозолей) и в строгом смысле слова не пригодны для стерильной работы. Ламинары с защитой класса II (рис. 2.1) образуют внутри бокса поток стерильного воздуха, забор которого происходит из помещения, и который стерилизуется, проходя через бактериальные фильтры. Таким образом, внутренние поверхности бокса остаются стерильными. Конструкция позволяет также проводить стерильные посевы микроорганизмов в струе стерильного воздуха, прошедшего через бактериальные фильтры и распределенного внутри ла-минара в виде ламинароного потока (без завихрений). Работа в ламинаре, однако, предполагает использование асептической техники (работа у пламени горелки).

      Перед началом работы ламинар должен быть вымыт с помощью растворов  нейтральных детергентов и все доступные внутренние его поверхности должны быть простерилизованы химическими дезинфектантами (70%-й этанол). В течение рутинной работы ламинар необходимо мыть раз в месяц, снимая съемные детали поверхности и прочищая пространство под ними. После промывки панели прибора вновь стерилизуют этанолом.

      Бактериальные фильтры ламинара необходимо подвергать процессу химической дезинфекции один раз в течение 1 — 2 мес в зависимости  от интенсивности использования. Химическую дезинфекцию внутренней поверхности ламинара и в особенности его фильтров проводят парами формальдегида. С этой целью 50 мл 37%-го раствора формальдегида (формалин) наливают в фарфоровую чашку, ставят на подставку и нагревают чашку для медленного (30 мин) испарения формальдегида. Воздушный насос ламинара должен быть при этом включен для равномерного распределения паров дезинфектанта по внутреннему объему камеры, воздушная заслонка выхода воздуха закрыта, так же как и передняя крышка прибора. При стерилизации ламинара люди должны покинуть помещение. После полного испарения формалина нагреватель и воздушный насос выключают, ламинар оставляют на сутки для дезинфекции и затем проветривают его от остатков паров формальдегида. Для этого открывают переднюю крышку прибора, включают воздушный насос и открывают заслонку выхода воздуха. Прибор оставляют в рабочем состоянии на 15 — 20 мин, и далее он готов к работе. При продувке прибора от паров формальдегида помещение необходимо хорошо проветрить, а люди на это время должны его покинуть.

      ПОДГОТОВКА  МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ К РАБОТЕ

      Микробиологическую  лабораторию необходимо содержать  в чистоте. В ней не должно находиться никаких лишних предметов. Следует  регулярно проводить гигиеническую уборку лабораторных помещений. Обеспечить полную стерильность лаборатории очень трудно и это не всегда необходимо, но значительно снизить количество микроорганизмов в воздухе и на различных поверхностях в лабораторных помещениях возможно. Для этого применяют различные способы дезинфекции. Слово «дезинфекция» означает обеззараживание, т. е. уничтожение возбудителей инфекционных болезней на объектах внешней среды. Однако при дезинфекционной обработке погибают не только патогенные, но и сапротрофные бактерии. Иногда процесс дезинфекции оказывает стерилизующее действие.

      Обработка помещений микробиологической лаборатории

      Пол, стены и мебель в микробиологической лаборатории обрабатывают пылесосом и протирают раствором различных дезинфицирующих веществ. Обработка пылесосом обеспечивает освобождение предметов от пыли и удаление с них значительного количества микроорганизмов. Установлено, что при 4-кратном проведении щеткой пылесоса по поверхности предмета с него удаляется примерно 47 % микроорганизмов, а при 12-кратном — до 97 %. В качестве дезинфицирующих растворов чаще всего пользуются 2 — 3%-м раствором соды (бикарбоната натрия), 3 — 5%-м водным раствором фенола (карболовой кислоты) или лизола (препарата фенола с добавлением зеленого мыла), 0,5 — 3%-м водным раствором хлорамина и некоторыми другими дезинфектантами.

      Воздух  в лаборатории  очищают проветриванием — это наиболее простой способ. Продолжительная вентиляция помещения через форточку (не менее 30 — 60 мин) резко снижает количество микроорганизмов в воздухе, особенно при значительной разнице в температуре между наружным воздухом и воздухом помещения. Более эффективный и наиболее часто применяемый способ дезинфекции воздуха — ультрафиолетовое облучение лучами с длиной волны от 260 нм. Эти лучи обладают высокой антимикробной активностью и могут вызывать гибель не только вегетативных клеток, но и спор микроорганизмов.

      Воздействие ультрафиолетовых лучей должно быть непосредственным и длительным. Это связано прежде всего с тем, что ультрафиолетовые лучи обладают слабой проникающей способностью. Например, они не проходят через обычное стекло, легко поглощаются частицами пыли. Кроме того, листы белой бумаги, пластины алюминия и хрома, а также предметы, изготовленные из них, могут заметно отражать ультрафиолетовые лучи. Поэтому в зависимости от степени загрязнения воздуха для его стерилизации требуется облучение от 30 мин до нескольких часов.

      В качестве источника ультрафиолетового  излучения используются бактерицидные лампы. Излучателем в них служит электрическая дуга, возникающая в парах ртути низкого давления. Более 80 % испускаемого ими спектра приходится на волну длиной 254 нм. Обычно бактерицидные лампы представляют собой трубки различного диаметра и длины, изготовленные из специального стекла, пропускающего излучение с длиной волны 254 нм. Каждая трубка вмонтирована в корпус-держатель и может быть снабжена отражателем. Необходимо иметь в виду, что ультрафиолетовые лучи могут вызывать тяжелые поражения глаз, поэтому при работе с бактерицидными лампами нужно строго следить за тем, чтобы ни прямые, ни отраженные ультрафиолетовые лучи не попадали в глаза. В небольших помещениях при включенной бактерицидной лампе находиться нельзя. Следует также учитывать, что при длительной непрерывной работе бактерицидной лампы интенсивность излучения снижается. В этих случаях облучение целесообразно вести с перерывами.

      Рабочее место, где непосредственно работают с культурами микроорганизмов, требует особенно тщательной обработки. Рабочий стол следует дезинфицировать не только до начала работы, но и после ее окончания. Для протирания поверхности стола можно использовать растворы лизола и хлорамина, а также 70%-е (по объему) растворы изопропилового или этилового спиртов. Спирты весьма эффективны в отношении вегетативных форм микроорганизмов. Названные спирты можно также применять для дезинфекции рук. В тех случаях, когда поверхность стола имеет водоотталкивающее покрытие, особенно удобен лизол. Поверхность рабочего стола можно дезинфицировать и ультрафиолетовыми лучами. При этом следует учитывать, что бактерицидное действие лучей тем выше, чем ближе облучаемая поверхность к источнику излучения.

      В лаборатории не разрешается курить, хранить и употреблять еду, напитки, жевательную резинку. Работать следует в халатах.

      ВЕДЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАПИСЕЙ

      Журнал  лабораторных работ является документом, позволяющим контролировать правильность полученных результатов. В нем должны быть записаны сведения, имеющие отношение к выполнению данной работы. Запись необходимо вести четко, аккуратно и в определенном порядке, например:

1. Название опыта и его цель, дата постановки и окончания.
2. Объект исследования.
3. Условия проведения опыта.
4. Основной принцип используемого метода анализа.
5. Полученные результаты.

      Цифровой  материал приводят в таблицах. Если необходимо, делают графики, диаграммы, рисунки. Каждая лабораторная работа должна заканчиваться собственными наблюдениями и выводами, записанными в журнале. Журнал является собственностью лаборатории, в которой проводилась работа, и всегда хранится в лаборатории.

       ПРАВИЛА РАБОТЫ С  КУЛЬТУРАМИ МИКРООРГАНИЗМОВ

      В лаборатории микроорганизмы выращивают на плотных и жидких питательных средах, которые разливают в пробирки, колбы, матрасы и чашки Петри (рис. 2.2). Посуду и питательные среды предварительно стерилизуют.

      Внесение  микроорганизмов в стерильную среду называется посевом, или инокуляцией. Посев микроорганизмов требует соблюдения определенных правил, которые необходимо выполнять, чтобы предохранить исследуемую культуру от загрязнения посторонними микроорганизмами. Перед посевом следует тщательно надписать на пробирке (колбе или чашке Петри) название микроорганизма и дату посева.

      Клетки  микроорганизмов для посева или  приготовления препаратов берут  бактериологической петлей или иглой (рис. 2.3), если микроорганизмы выращены на плотной среде. В том случае, когда микроорганизмы выращены в жидкой питательной среде, лучше пользоваться не петлей, а стерильной пипеткой. Бактериологические петли и иглы делают, используя тонкую проволоку из вольфрама или нихрома, которую закрепляют в металлическом или стеклянном держателе. Диаметр бактериологической петли — 4 — 5 мм.

      Бактериологическую  петлю (иглу) перед взятием клеток микроорганизмов стерилизуют. Для  этого проволоку накаливают докрасна в пламени горелки и одновременно обжигают примыкающую к петле часть держателя, которую будут вводить внутрь сосуда, содержащего микроорганизмы. Петлю рекомендуется держать в пламени горелки почти вертикально, чтобы проволока была равномерно раскалена на всем протяжении. При прокаливании необходимо помнить, что наивысшая температура развивается в верхней и периферической частях пламени (рис. 2.4), поэтому не следует опускать петлю непосредственно к горелке. Сразу же после стерилизации петлю (иглу) вводят в сосуд с микроорганизмами. Чтобы не повредить клетки микроорганизмов, петлю (иглу) вначале охлаждают, прикасаясь ею к внутренней поверхности сосуда или к питательной среде, свободной от клеток микроорганизмов, и только после этого захватывают небольшое количество микробной массы.

      Приготовление препаратов

      Препараты готовят, как правило, на предметных стеклах, толщина которых не должна превышать 1,2—1,4 мм. Более толстые  стекла не позволяют получить резкое изображение краев диафрагмы осветителя в плоскости препарата, так как оно оказывается в толще стекла, а это нарушает фокусировку конденсора и резко снижает четкость изображения. Толстые предметные стекла недопустимы при работе с иммерсионным объективом, когда необходимо полностью использовать числовую апертуру системы.

      Существенным  моментом является подготовка поверхности  предметных стекол, что особенно важно при изготовлении фиксированных препаратов. Поверхность стекла должна быть тщательно очищена и обезжирена, чтобы капля жидкости равномерно расплывалась по стеклу, а не собиралась в выпуклые, медленно высыхающие капельки. Наиболее надежный способ обезжиривания -обработка стекол хромовой смесью с последующим споласкиванием водой и спиртом. В повседневной работе, однако, вполне достаточно бывает тщательно натереть сухое стекло мылом, после чего вытереть его чистой хлопчатобумажной салфеткой. Хорошее обезжиривание достигается протиранием вымытых и высушенных стекол ватой, смоченной эфиром (после этого промывание водой не требуется), или обжиганием поверхности стекол в пламени горелки (жир при этом сгорает). Запрещается кипячение стекол в растворах щелочей, в том числе моющих средствах, а также длительное выдерживание стекол в таких растворах, так как щелочи разъедают стекло, делая его поверхность матовой. Хранить чистые обезжиренные стекла можно в сухом состоянии или в этаноле.