Pasteurofen. Methoden und Methoden der Sterilisation. Mechanische Sterilisation mittels Bakterienfilter

Der Einfluss der Temperatur auf Mikroorganismen.

Temperatur - Wichtiger Faktor, das Leben von Mikroorganismen beeinträchtigen. Für Mikroorganismen gibt es minimale, optimale und maximale Temperaturen. Optimal– die Temperatur, bei der die stärkste Vermehrung von Mikroben stattfindet. Minimum– Temperatur, unterhalb derer Mikroorganismen keine lebenswichtige Aktivität zeigen. Maximal– die Temperatur, ab der es zum Absterben von Mikroorganismen kommt.

Bezogen auf die Temperatur werden 3 Gruppen von Mikroorganismen unterschieden:

2. Mesophile. Optimal – 30-37°C. Minimum - 15-20°C. Maximal – 43-45°C. Sie leben im Körper warmblütiger Tiere. Hierzu zählen die meisten pathogenen und opportunistischen Mikroorganismen.

3. Thermophile. Optimal – 50-60°C. Minimum - 45°C. Maximal - 75°C. Sie leben in heißen Quellen und nehmen an den Prozessen der Selbsterhitzung von Mist und Getreide teil. Sie können sich im Körper warmblütiger Tiere nicht vermehren und haben daher keine medizinische Bedeutung.

Günstige Aktion optimale Temperatur Wird bei der Züchtung von Mikroorganismen verwendet mit dem Ziel Labordiagnostik, Herstellung von Impfstoffen und anderen Arzneimitteln.

Bremswirkung niedrige Temperaturen zur Lagerung genutzt Produkte und Kulturen von Mikroorganismen im Kühlschrank. Niedrige Temperaturen stoppen Fäulnis- und Gärungsprozesse. Der Wirkungsmechanismus niedriger Temperaturen ist die Hemmung von Stoffwechselprozessen in der Zelle und der Übergang in einen Zustand der Ruhe.

Schädliche Wirkung hohe Temperatur(über dem Maximum) zur Sterilisation verwendet . Mechanismus Wirkungen – Denaturierung von Proteinen (Enzymen), Schädigung von Ribosomen, Störung der osmotischen Barriere. Psychrophile und Mesophile reagieren am empfindlichsten auf hohe Temperaturen. besonders Nachhaltigkeit zeigen Streitigkeiten Bakterien.

Die Wirkung von Strahlungsenergie und Ultraschall auf Mikroorganismen.

Es gibt nichtionisierende (ultraviolette und infrarote Strahlen) Sonnenlicht) und ionisierende Strahlung (G-Strahlung und hochenergetische Elektronen).

Ionisierende Strahlung hat eine stark durchdringende Wirkung und schädigt das zelluläre Genom. Mechanismus schädigende Wirkung: Ionisation Makromoleküle, die mit der Entwicklung von Mutationen oder dem Zelltod einhergehen. Darüber hinaus sind die tödlichen Dosen für Mikroorganismen höher als für Tiere und Pflanzen.

Mechanismus schädigende Wirkung UV-Strahlen: Bildung von Thymin-Dimeren in einem DNA-Molekül , was die Zellteilung stoppt und die Hauptursache für ihren Tod ist. Die schädliche Wirkung von UV-Strahlen ist bei Mikroorganismen stärker ausgeprägt als bei Tieren und Pflanzen.

Ultraschall(Schallwellen 20.000 Hz) hat eine bakterizide Wirkung. Mechanismus: Ausbildung im Zytoplasma der Zelle Kavitationshohlräume , die mit Flüssigkeitsdampf gefüllt sind und in denen ein Druck von bis zu 10.000 atm entsteht. Dies führt zur Bildung hochreaktiver Hydroxylradikale, zur Zerstörung zellulärer Strukturen und zur Depolymerisation von Organellen sowie zur Denaturierung von Molekülen.

Zum Einsatz kommen ionisierende Strahlung, UV-Strahlen und Ultraschall zur Sterilisation.

Auswirkung der Trocknung auf Mikroorganismen.

Wasser ist für das normale Funktionieren von Mikroorganismen notwendig. Eine Abnahme der Luftfeuchtigkeit führt dazu, dass Zellen in einen Ruhezustand übergehen und dann absterben. Mechanismus schädliche Auswirkungen des Trocknens: Dehydrierung des Zytoplasmas und Denaturierung von Proteinen.

Pathogene Mikroorganismen reagieren empfindlicher auf Austrocknung: Erreger von Gonorrhoe, Meningitis, Typhus-Fieber, Ruhr, Syphilis usw. Bakteriensporen, Protozoenzysten und durch Sputumschleim geschützte Bakterien (Tuberkulosebakterien) sind resistenter.

In der Praxis Trocknung wird eingesetzt zum Einmachen Fleisch, Fisch, Gemüse, Obst, bei der Zubereitung von Heilkräutern.

Trocknen aus gefrorenem Zustand unter Vakuum – Lyophilisierung oder Gefriertrocknung. Sie wird benutzt für den Pflanzenschutz Mikroorganismen, die in diesem Zustand jahrelang (10-20 Jahre) ihre Lebensfähigkeit nicht verlieren und ihre Eigenschaften nicht verändern. Mikroorganismen befinden sich in einem Schwebezustand. Es kommt Lyophilisierung zum Einsatz bei der Herstellung von Arzneimitteln aus lebenden Mikroorganismen: Eubiotika, Phagen, Lebendimpfstoffe gegen Tuberkulose, Pest, Tularämie, Brucellose, Influenza usw.

Aktion chemische Faktoren gegenüber Mikroorganismen.

Chemikalien wirken sich auf unterschiedliche Weise auf Mikroorganismen aus. Es kommt auf die Art, Konzentration und den Zeitpunkt der Aktion an Chemikalien. Sie können das Wachstum anregen(als Energiequellen genutzt), bereitstellen mikrobizid, mikrobostatisch, mutagene Wirkung oder kann gegenüber lebenswichtigen Prozessen gleichgültig sein

Zum Beispiel: Eine 0,5-2 %ige Glucoselösung ist eine Nahrungsquelle für Mikroben und eine 20-40 %ige Lösung hat eine hemmende Wirkung.

Für Mikroorganismen ist es notwendig optimaler Wert pH-Wert der Umgebung. Für die meisten Symbionten und Krankheitserreger menschlicher Krankheiten – eine neutrale, leicht alkalische oder leicht saure Umgebung. Wenn der pH-Wert steigt, verschiebt er sich oft in den sauren Bereich und das Wachstum von Mikroorganismen stoppt. Und dann kommt der Tod. Mechanismus: Denaturierung von Enzymen durch Hydroxylionen, Störung der osmotischen Barriere der Zellmembran.

Chemikalien, die haben antimikrobielle Wirkung, zur Desinfektion, Sterilisation und Konservierung eingesetzt.

Die Wirkung biologischer Faktoren auf Mikroorganismen.

Biologische Faktoren- Das verschiedene Formen der Einfluss von Mikroben aufeinander sowie die Wirkung von Immunfaktoren (Lysozym, Antikörper, Inhibitoren, Phagozytose) auf Mikroorganismen während ihres Aufenthalts im Makroorganismus. Koexistenz verschiedener Organismen - Symbiose. Dabei werden unterschieden: Formen Symbiose.

Gegenseitigkeit– eine Form des Zusammenlebens, bei der beide Partner gegenseitige Vorteile erhalten (zum Beispiel Knöllchenbakterien und Hülsenfrüchte).

Antagonismus- eine Beziehungsform, bei der ein Organismus mit seinen Stoffwechselprodukten (Säuren, Antibiotika, Bakteriozine) einem anderen Organismus Schaden (sogar den Tod) zufügt, aufgrund besserer Anpassungsfähigkeit an Umweltbedingungen, durch direkte Zerstörung (z. B. normale Darmflora und Krankheitserreger). Darminfektionen).

Metabiose– eine Form des Zusammenlebens, bei der ein Organismus den von einem anderen verursachten Prozess fortsetzt (seine Abfallprodukte nutzt) und die Umwelt von diesen Produkten befreit. Dadurch werden Voraussetzungen für die weitere Entwicklung (nitrifizierende und ammonifizierende Bakterien) geschaffen.

Satellitenismus– Einer der Mitbewohner stimuliert das Wachstum des anderen (Hefe und Sarcina produzieren beispielsweise Substanzen, die das Wachstum anderer, nährstoffintensiverer Bakterien fördern).

Kommensalismus– ein Organismus lebt auf Kosten eines anderen (Vorteile), ohne ihm Schaden zuzufügen (z. B. E. coli und der menschliche Körper).

Raub– antagonistische Beziehungen zwischen Organismen, wenn einer einen anderen fängt, absorbiert und verdaut (zum Beispiel ernährt sich die Darmamöbe von Darmbakterien).

Sterilisation.

Sterilisation ist der Prozess der vollständigen Zerstörung aller lebensfähigen Formen von Mikroben in einem Objekt, einschließlich Sporen.

Es gibt 3 Gruppen von Sterilisationsmethoden: physikalisch, chemisch und physikalisch-chemisch. Physikalische Methoden: Sterilisation durch hohe Temperatur, UV-Bestrahlung, ionisierende Strahlung, Ultraschall, Filtration durch Sterilfilter. Chemische Methoden– Einsatz von Chemikalien sowie Gassterilisation. Physikalisch-chemische Methoden – Teilen körperlich und chemische Methoden. Zum Beispiel hohe Temperaturen und Antiseptika.

Hochtemperatursterilisation .

Diese Methode umfasst: 1) Trockenhitzesterilisation; 2) Dampfsterilisation unter Druck; 3) Sterilisation mit fließendem Dampf; 4) Tindialisierung und Pasteurisierung; 5) Kalzinierung; 6) Sieden.

Sterilisation mit trockener Hitze.

Die Methode basiertüber die bakterizide Wirkung von 45 Minuten lang auf 165-170°C erhitzter Luft.

Ausstattung: Trockenhitzeofen (Pasteurofen). Pasteurofen – Metallschrank mit Doppelwänden, außen mit einem schlecht wärmeleitenden Material (Asbest) ummantelt. Erhitzte Luft zirkuliert im Raum zwischen den Wänden und tritt durch spezielle Öffnungen aus. Beim Arbeiten ist eine strikte Einhaltung der erforderlichen Temperatur und Sterilisationszeit erforderlich. Bei höheren Temperaturen kommt es zu einer Verkohlung der Wattestäbchen und des Papiers, in das das Geschirr eingewickelt ist. Bei niedrigeren Temperaturen ist eine längere Sterilisation erforderlich. Nach Abschluss der Sterilisation wird der Schrank erst nach dem Abkühlen geöffnet, da es sonst aufgrund einer plötzlichen Temperaturänderung zu Rissen in den Glaswaren kommen kann.

a) Glas, Metall, Porzellangegenstände, Geschirr, in Papier eingewickelt und mit Baumwollgaze-Stopfen verschlossen, um die Sterilität aufrechtzuerhalten (165–170 °C, 45 Minuten);

b) hitzebeständiges Pulver Medikamente- Talk, weißer Ton, Zinkoxid (180-200°C, 30-60 Min.);

c) Mineral und Pflanzenöle, Fette, Lanolin, Vaseline, Wachs (180-200°C, 20-40 Min.).

Dampfsterilisation unter Druck.

Die effektivste und am weitesten verbreitete Methode in der mikrobiologischen und klinischen Praxis.

Die Methode basiertüber die hydrolysierende Wirkung von Dampf unter Druck auf die Proteine ​​der mikrobiellen Zelle. Die kombinierte Wirkung von hoher Temperatur und Dampf sorgt dafür hohe Effizienz Diese Sterilisation tötet die hartnäckigsten Sporenbakterien ab.

Ausrüstung – Autoklav. Der Autoklav besteht aus 2 ineinander gesteckten Metallzylindern mit einem hermetisch verschlossenen Deckel, der mit Schrauben verschraubt ist. Der äußere Kessel ist eine Wasser-Dampf-Kammer, der innere Kessel ist eine Sterilisationskammer. Es gibt ein Manometer, ein Dampfablassventil, ein Sicherheitsventil und ein Wasserzählerglas. An der Oberseite der Sterilisationskammer befindet sich ein Loch, durch das Dampf aus der Wasser-Dampf-Kammer strömt. Mit dem Manometer wird der Druck in der Sterilisationskammer ermittelt. Zwischen Druck und Temperatur besteht ein gewisser Zusammenhang: 0,5 atm – 112°C, 1-01,1 atm – 119-121°C, 2 atm – 134°C. Sicherheitsventil – zum Schutz vor übermäßigem Druck. Steigt der Druck über den eingestellten Wert, öffnet sich das Ventil und lässt überschüssigen Dampf ab. Gebrauchsprozedur. In den Autoklaven wird Wasser gegossen, dessen Füllstand mit einem Wasseruhrglas überwacht wird. Das Material wird in die Sterilisationskammer gegeben und der Deckel fest aufgeschraubt. Das Dampfventil ist geöffnet. Schalten Sie die Heizung ein. Nachdem das Wasser kocht, wird der Hahn erst dann geschlossen, wenn die gesamte Luft verdrängt ist (Dampf strömt in einem kontinuierlichen, starken, trockenen Strom). Wenn der Hahn früher geschlossen wird, stimmen die Manometerwerte nicht überein die richtige Temperatur. Nach dem Schließen des Hahns steigt der Druck im Kessel allmählich an. Der Beginn der Sterilisation ist der Moment, in dem die Manometernadel den eingestellten Druck anzeigt. Stoppen Sie nach Ablauf der Sterilisationszeit das Erhitzen und kühlen Sie den Autoklav ab, bis die Manometernadel auf 0 zurückkehrt. Wenn Sie den Dampf früher ablassen, kann die Flüssigkeit aufgrund einer schnellen Druckänderung kochen und die Stopfen herausdrücken (die Sterilität wird beeinträchtigt). Wenn die Nadel des Manometers auf 0 zurückkehrt, öffnen Sie vorsichtig das Dampfablassventil, lassen Sie den Dampf ab und entnehmen Sie dann die zu sterilisierenden Gegenstände. Wenn der Dampf nicht freigesetzt wird, nachdem die Nadel auf 0 zurückgekehrt ist, kann Wasser kondensieren und die Stopfen und das zu sterilisierende Material benetzen (die Sterilität wird beeinträchtigt).

Material und Sterilisationsmodus:

a) Glas, Metall, China, Unterwäsche, Gummi und kortikale Pfropfen, Produkte aus Gummi, Zellulose, Holz, Verbandmittel (Watte, Gaze) (119 - 121°C, 20-40 Min.));

b) physiologische Lösung, Injektionslösungen, Augentropfen, destilliertes Wasser, einfache Nährmedien – MPB, MPA (119–121 °C, 20–40 Min.);

c) Mineral- und Pflanzenöle in hermetisch verschlossenen Gefäßen (119–121 °C, 120 Min.);

Sterilisation mit strömendem Dampf.

Die Methode basiertüber die bakterizide Wirkung von Dampf (100°C) nur gegen vegetative Zellen.

Ausrüstung– ein Autoklav mit abgeschraubtem Deckel oder Koch-Apparat.

Koch-Apparat - Dabei handelt es sich um einen Metallzylinder mit doppeltem Boden, dessen Raum zu 2/3 mit Wasser gefüllt ist. Der Deckel hat Löcher für ein Thermometer und zum Entweichen von Dampf. Die Außenwand ist mit einem schlecht wärmeleitenden Material (Linoleum, Asbest) ausgekleidet. Der Beginn der Sterilisation ist die Zeit vom Kochen des Wassers bis zum Eintritt des Dampfes in die Sterilisationskammer.

Material- und Sterilisationsmodus. Bei dieser Methode wird das Material sterilisiert die Temperaturen über 100°C nicht standhalten: Nährmedien mit Vitaminen, Kohlenhydraten (Hiss-, Endo-, Ploskirev-, Levin-Medien), Gelatine, Milch.

Bei 100°C sterben die Sporen nicht ab, daher wird die Sterilisation mehrmals durchgeführt – fraktionierte Sterilisation - 3 Tage lang täglich 20–30 Minuten.

In den Intervallen zwischen den Sterilisationen wird das Material bei gehalten Zimmertemperatur damit Sporen in vegetative Formen keimen können. Beim anschließenden Erhitzen auf 100 °C sterben sie ab.

Tyndallisierung und Pasteurisierung.

Tyndalisierung - Methode der fraktionierten Sterilisation bei Temperaturen unter 100 °C. Es dient zum Sterilisieren von Gegenständen, die 100°C nicht aushalten: Serum, Aszitesflüssigkeit, Vitamine . Die Tyndallisierung wird 5–6 Tage lang 1 Stunde lang in einem Wasserbad bei 56 °C durchgeführt.

Pasteurisierung - teilweise Sterilisation (Sporen werden nicht abgetötet), die bei relativ niedriger Temperatur durchgeführt wird einmal. Die Pasteurisierung erfolgt bei 70–80 °C für 5–10 Minuten oder bei 50–60 °C für 15–30 Minuten. Die Pasteurisierung wird beispielsweise für Gegenstände eingesetzt, die bei hohen Temperaturen ihre Qualität verlieren. verwenden Für manche Lebensmittel: Milch, Wein, Bier . Ihr kommerzieller Wert wird dadurch nicht beeinträchtigt, die Sporen bleiben jedoch lebensfähig, sodass diese Produkte gekühlt gelagert werden müssen.

Kalzinierung im Feuer. Dies ist eine zuverlässige Sterilisationsmethode, deren Einsatz jedoch aufgrund der Beschädigung der Gegenstände begrenzt ist. Auf diese Weise werden bakteriologische Schleifen sterilisiert.

Trockensterilisation Fieber. Durchgeführt in einem Pasteurofen (Sehne ------

Backofen) bei einer Temperatur von 160-170°C 1 Stunde lang backen. Mit dieser Methode werden Laborgläser, in Papier eingewickelte Pipetten und mit Wattestopfen verschlossene Reagenzgläser sterilisiert. Bei Temperaturen über 170 °C beginnt die Verkohlung von Papier, Watte und Gaze.

Dampfsterilisation unter Druck (Autoklavieren). Die universellste Sterilisationsmethode. Die Durchführung erfolgt in einem Autoklaven – einem Wasser-Dampf-Sterilisator. Das Funktionsprinzip des Autoklaven basiert auf der Abhängigkeit des Siedepunkts von Wasser vom Druck.

Der Autoklav ist ein doppelwandiger Metallkessel mit hermetisch verschlossenem Deckel. Wasser wird in den Boden des Autoklaven gegossen, die zu sterilisierenden Gegenstände in die Arbeitskammer gelegt und der Deckel geschlossen, ohne ihn vorher festzuschrauben. Schalten Sie die Hitze ein und bringen Sie das Wasser zum Kochen. Der entstehende Dampf verdrängt Luft aus der Arbeitskammer, die durch das geöffnete Auslassventil austritt. Wenn die gesamte Luft verdrängt ist und ein kontinuierlicher Dampfstrom aus dem Wasserhahn austritt, wird der Wasserhahn geschlossen und der Deckel verschlossen. Über ein Manometer wird der Dampf auf den gewünschten Druck gebracht. Die Temperatur des Dampfes hängt vom Druck ab: Bei normalem Atmosphärendruck steht die Nadel des Manometers auf 0 atm. - Dampftemperatur 100°C, bei 0,5 atm. - 112°C, bei 1 atm. -121°C, bei 1,5 atm. - 127°C, bei 2 atm. - 134°C. Schalten Sie am Ende der Sterilisation den Autoklav aus, warten Sie, bis der Druck abfällt, lassen Sie nach und nach Dampf ab und öffnen Sie den Deckel. Typischerweise bei einem Druck von 1 atm. Innerhalb von 20-40 Minuten werden einfache Nährmedien und Lösungen, die keine Proteine ​​und Kohlenhydrate enthalten, Verbände und Wäsche sterilisiert. Zu sterilisierende Materialien müssen dampfdurchlässig sein. Beim Sterilisieren von Materialien in großen Mengen ( chirurgische Materialien) Die Zeit wird auf 2 Stunden erhöht. Bei einem Druck von 2 atm. Desinfizieren Sie pathologisches Material und verbrauchte mikrobielle Kulturen.

Zuckerhaltige Nährmedien können nicht bei 1 atm sterilisiert werden, da sie karamellisieren, daher werden sie einer fraktionierten Sterilisation mit fließendem Dampf oder einer Autoklavierung bei 0,5 atm unterzogen.

Zur Kontrolle des Sterilisationsregimes werden biologische und physikalische Methoden eingesetzt. Die biologische Methode basiert darauf, dass gleichzeitig mit dem zu sterilisierenden Material Sporen von Bacillus stearothermophilus eingebracht werden, die bei 121°C in 15 Minuten absterben. Nach der Sterilisation dürfen auf dem Nährmedium keine Sporen mehr wachsen. Physikalische Methode basiert auf der Verwendung von Stoffen, die einen bestimmten Schmelzpunkt haben, zum Beispiel Schwefel (119°C), Benzoesäure (120°C). Verschlossene Röhrchen, die die mit Trockenfarbstoff (Fuchsin) vermischte Substanz enthalten, werden zusammen mit dem zu sterilisierenden Material in einen Autoklaven gegeben. Bei ausreichender Temperatur im Autoklaven schmilzt die Substanz und nimmt die Farbe des Farbstoffs an.

Fließfähige Sterilisation Die Bedampfung erfolgt in einer Koch-Apparatur oder in einem Autoklaven bei abgeschraubtem Deckel und geöffnetem Auslassventil. Das Wasser in der Apparatur wird auf 100°C erhitzt. Der entstehende Dampf durchdringt das eingebettete Material und sterilisiert es. Eine einzige Behandlung bei 100 °C tötet die Sporen nicht ab. Daher wird eine fraktionierte Sterilisationsmethode verwendet – 3 Tage hintereinander für 30 Minuten, dazwischen einen Tag bei Raumtemperatur stehen lassen. Durch die Erwärmung auf 100 °C kommt es zu einer thermischen Aktivierung der Sporen, wodurch diese bis zum nächsten Tag in vegetative Formen keimen und beim zweiten und dritten Erhitzen absterben. Dadurch können nur Nährmedien mit strömendem Dampf sterilisiert werden, denn Damit Sporen keimen können, ist die Anwesenheit von Nährstoffen erforderlich.

Die Trockenhitzesterilisation wird in Trockenhitzeöfen (Pasteurofen) durchgeführt. Trockene Hitze sterilisiert Laborglaswaren. Es wird lose in den Ofen geladen, damit das Material gleichmäßig erhitzt wird. Schließen Sie die Schranktür fest, schalten Sie das elektrische Heizgerät ein, bringen Sie die Temperatur auf 160–165 °C und sterilisieren Sie es 1 Stunde lang. Schalten Sie am Ende der Sterilisation die Heizung aus, aber öffnen Sie die Schranktür erst, wenn der Ofen abgekühlt ist (andernfalls). kalte Luft führt zu Rissen im Geschirr). Sterilisationsmodus: 160 °C – 60 Min., 180 °C – 15 Min., 200 °C – 5 Min. Flüssigkeiten, Nährmedien, Gummi und Kunststoffe können nicht mit trockener Hitze sterilisiert werden.

Druckdampfsterilisation Fachverbandsmaterial, OP-Wäsche, chirurgische Instrumente, Nährmedien, Laborglas, infiziertes Material, Injektionslösungen. Das Material wird in Behälter (Kisten) gefüllt. Am Boden des Bix werden Stoffpolster angebracht, um nach der Sterilisation Feuchtigkeit aufzunehmen. Die Sterilität des Materials bleibt 3 Tage lang erhalten. Infiziertes Material in Schalen und Reagenzgläsern wird in Metallbehältern mit Deckel sterilisiert.

Die Dampfsterilisation unter Druck erfolgt im Autoklaven. Mit einer einzigen Behandlung sterben sowohl vegetative als auch sporenförmige Bakterienformen ab. Dampf unter Druck sterilisiert Nährmedien, mit Ausnahme von Medien mit nativen Proteinen, Flüssigkeiten und Geräten mit Gummiteilen. Einfache Medien (MPA, MPB) werden 20 Minuten lang bei 120 °C (1 atm) sterilisiert. Medien, die native Proteine ​​und Kohlenhydrate enthalten, können bei dieser Temperatur nicht sterilisiert werden, da es sich um Substanzen handelt, die sich durch Erhitzen leicht verändern. Medien mit Kohlenhydraten werden fraktioniert bei 100 °C oder im Autoklaven bei 112 °C (5 atm) für 10–15 Minuten sterilisiert. Verschiedene Flüssigkeiten, Geräte mit Gummischläuchen, Stopfen, Bakterienkerzen und Filter werden 20 Minuten lang bei 120 0 C (1 atm) sterilisiert.

Infiziertes Material (in Reagenzgläsern, Bechern) wird in spezielle Metalleimer oder Tanks mit Löchern für das Eindringen von Dampf gegeben und 1 Stunde lang bei 126 °C (1,5 atm) sterilisiert. Instrumente werden auch nach der Arbeit mit Sporenbakterien sterilisiert.

Es gibt 2 Sterilisationsmodi:

1. Strömender Dampf in einem Autoklaven oder in einem Koch-Apparat bei abgeschraubtem Deckel und geöffnetem Auslassventil, wenn sich die antibakterielle Wirkung des Dampfes gegen vegetative Formen zeigt. Auf diese Weise werden Medien mit Vitaminen und Kohlenhydraten, Harnstoff, Milch, Kartoffeln und Gelatine sterilisiert. Zur vollständigen Entsterilisation wird an 3 aufeinanderfolgenden Tagen eine fraktionierte Sterilisation (bei 100 °C) für 20–30 Minuten verwendet. Es tötet auch Sporen ab.
2. Am häufigsten wird die Druckdampfsterilisation durchgeführt effektive Methode Entbehrung. Dressing, Wäsche wird bei 1 atm sterilisiert. 15–20 Minuten, infiziertes Material bei 1,5–2 atm für 20–25 Minuten.

Thermostat– ein Gerät zur Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur – zum Züchten von Kulturen von Mikroorganismen. Es handelt sich um einen Schrank (Abbildung 1), in dem es lange aufbewahrt wird bestimmte Temperatur. Die optimale Temperatur für die Vermehrung vieler Mikroorganismen liegt bei 37 °C. Thermostate sind in den Ausführungen Trockenluft und Wasser erhältlich.

Trockenschrank (Pasteurofen) Wird zur Trockenhitzesterilisation von Geschirr, Geräten und trockenen Materialien wie Stärke und Kreide verwendet (Abbildung 2). Das zu sterilisierende Material wird in Papier vorverpackt und so in einen Schrank gelegt, dass es die Wände nicht berührt. Die Sterilisation erfolgt zwei Stunden lang bei einer Temperatur von 160 °C. Es wird nicht empfohlen, die Temperatur auf über 180 °C zu erhöhen: Wattestäbchen und Papier beginnen sich zu verschlechtern (werden braun, werden brüchig). Das sterilisierte Material wird entnommen, nachdem der Schrank ausgeschaltet und abgekühlt wurde, vorzugsweise wenn die Temperatur im Schrank der Raumtemperatur entspricht.

Gerät zur Kolonienzählung(Abbildung 3) – ein halbautomatischer Zähler, ausgestattet mit einem elektrischen Stift mit Federgerät, konzipiert für die Zählung von Bakterienkolonien in Petrischalen. Tasse
Ein Petri mit Bakterienkolonien wird kopfüber auf ein Scanglas gelegt. Ein leichter Druck des elektrischen Stifts auf den Bereich des Bodens der Petrischale, der der Position der Kolonie entspricht, hinterlässt eine Markierung auf dem Glas. In diesem Fall hebt sich der Halter, der Stromkreis schließt sich und die Zählerstände erhöhen sich um eins. Die Anzahl der Bakterienkolonien wird gezählt, indem die Differenz der Messwerte des Impulszählers vor Beginn und nach Ende der Zählung berechnet wird.

Autoklav(Abbildung 4) ist ein dickwandiges Gerät zum Sterilisieren von Geschirr und Kulturmedien mit Dampf unter Druck. Dies ist ein versiegelter Kessel mit doppelten Metallwänden und einem Deckel. Der Raum zwischen den Wänden (Wasserdampfkammer) ist mit Wasser gefüllt. Innere(Sterilisationskammer) ist mit einem Manometer, Sicherheitsventilen und einem Hahn zum Ablassen von Wasser und Dampf ausgestattet. Um einen dichten Verschluss zu gewährleisten, wird der Autoklav mit einem Deckel mit Gummidichtung dicht verschlossen. Wird zum Sterilisieren von Kulturmedien unter einem Druck von 0,5 bis 1,0 MPa für 20 bis 30 Minuten verwendet.

1 – Körper; 2 – Thermometer; 1 – Abdeckung; 2 – Körper;

3 – Tür; 4 – Potentiometer; 3 – Getriebe; 4 – Steuereinheit;

5 – Kippschalter; 6 – Lampe; 5 – Markierung; 6 – Thermometer

7 – Belüftungslöcher

Abbildung 1 – Thermostat Abbildung 2 – Trockenschrank

1 – Tisch für eine Petrischale; 2 – Stift mit Federvorrichtung;

3 – Zähleranzeige; 4 – Kippschalter zum Einschalten des Impulszählers; 5 – Kippschalter zum Einschalten der Messgerätbeleuchtungslampe

Abbildung 3 – Gerät zum Zählen von Kolonien von Mikroorganismen

In der Laborpraxis ist es bei der Arbeit mit Mikroorganismen notwendig, ständig Maßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass das bei der Arbeit verwendete Geschirr, Nährmedien und Metallinstrumente keine Mikroben enthalten. Zu diesem Zweck kommen folgende Sterilisationsmethoden zum Einsatz:

Sterilisation überhitzter Dampf unter Druck;

Sterilisation mit strömendem Dampf;

Heißluftsterilisation;

Desinfektion.

Die beste Sterilisationsmethode besteht darin, verschiedene Gegenstände mit überhitztem Dampf zu behandeln spezielle Geräte- Autoklaven.

Autoklav- und Heißdampfsterilisation unter Druck

Autoklaven sind Kessel aus Metall (Stahl, Gusseisen oder Kupfer) mit Doppelwänden und einem massiven Deckel, der mit Schrauben und einer Gummidichtung hermetisch verschlossen ist. Je nach Heizsystem gibt es Dampf-, Elektro- und Feuerautoklaven (Abb. 42). Durch die Erzeugung von Hochdruck- und überhitztem Dampf bei einer Temperatur von 115–120 °C in einem Autoklaven können Sie sowohl vegetative Zellen als auch mikrobielle Sporen innerhalb von 20–30 Minuten zerstören.

In einem Autoklaven werden alle Gegenstände sterilisiert, die bei hohen Temperaturen nicht verderben: verschiedene Flüssigkeiten (Wasser, Nährmedien, die keine Kohlenhydratbestandteile enthalten), Glaswaren, Metallinstrumente, Watte, Gaze, Papier usw.

In Fällen, in denen einige Stoffe dem normalen Sterilisationsregime im Autoklaven nicht standhalten (insbesondere zuckerhaltige Nährmedien), werden sie im Autoklaven bei einer Temperatur von 112 °C für 20 Minuten sowie unter milderen Bedingungen sterilisiert.

Bei hohe Drückeüberhitzter Dampf im Autoklaven, die Heiztemperatur erhöht sich entsprechend; Dies führt zu einer Karamellisierung des Zuckers, der einigen Kulturmedien zugesetzt wird, wodurch die Medien für die Bestimmung der physiologischen Eigenschaften von Mikroben ungeeignet werden.

Der Druck im Autoklaven wird mit einem Manometer gemessen, das im Deckel oder Körper des Autoklaven angebracht ist. Bei übermäßigem Druckanstieg wird automatisch ein Sicherheitsventil aktiviert, das sich je nach Ausführung entweder am Deckel oder an der Seitenfläche der Autoklavenwand befindet. Ein aus dem Sicherheitsventil austretender Dampfstrahl weist mit einem Pfiff darauf hin, dass das Heizen beendet werden muss. Wenn das Erhitzen nicht gestoppt wird, kann der Autoklav explodieren.

Manchmal wird in einer speziellen Tasche am Deckel des Autoklaven ein Thermometer angebracht, mit dem die Sterilisationstemperatur gemessen wird. Im Inneren des Autoklaven befindet sich ein Ständer, unter dem Wasser durch ein Rohr mit Trichter außerhalb des Autoklaven gegossen wird. Darüber hinaus sind Autoklaven mit einem Hahn zum Ablassen von Dampf und Luft sowie einem Hahn zum Ausgießen von Wasser ausgestattet.

Für den Umgang mit einem Autoklaven während der Sterilisation gelten folgende Regeln: Das Gerät wird über einen Trichter und ein Rohr mit Wasser gefüllt, dessen Füllstand unterhalb des Ständers liegen sollte. Das zu sterilisierende Gut wird in spezielle Metallflaschen gefüllt und in einen Autoklaven gegeben. Der Deckel des Autoklaven ist aufgeschraubt.

Durch Öffnen des Hahns, damit Dampf und Luft entweichen können, beginnt das Erhitzen. Sobald das Wasser kocht, beginnt der entstehende Dampf, Luft aus dem Autoklaven zu verdrängen. Das Dampfauslassventil wird so lange geöffnet gehalten, bis trockener Dampf in einem kontinuierlichen Strom aus ihm austritt. Dies weist auf eine vollständige Entfernung der Luft aus dem Autoklaven hin. Dann wird der Hahn geschlossen. Dampf, der bei weiterer Erhitzung in immer größeren Mengen anfällt, erhöht den Druck im Autoklaven und gleichzeitig die Temperatur. Beim Arbeiten mit einem Autoklaven können Sie sich an der Tabelle der Zusammenhänge zwischen Dampfdruck und Temperatur (Tabelle 4) orientieren.

Nachdem die Nadel des Manometers erreicht ist der erforderliche Indikator Druck (die Temperatur im Autoklaven entspricht der akzeptierten Sterilisationstemperatur), stellen Sie die Heizung des Autoklaven so ein, dass der Druck für die erforderliche Zeit auf dem gleichen Niveau bleibt. Stoppen Sie am Ende der Sterilisation das Erhitzen. Wenn die Temperatur im Autoklaven sinkt und die Manometernadel auf Null fällt (der Druck im Autoklaven entspricht dem Atmosphärendruck), öffnen Sie vorsichtig das Dampfablassventil, lassen Sie den Dampf ab und entfernen Sie das Material, indem Sie den Deckel des Autoklaven öffnen. Es ist nicht möglich, das Dampfablassventil vorzeitig zu öffnen, bevor der Druck im Autoklaven abfällt. Ein starker Druckabfall in der Autoklavenkammer führt zu einem heftigen Sieden von Flüssigkeiten, die auf Temperaturen über 100 °C erhitzt werden, d. h. über dem Siedepunkt im Normalfall Luftdruck. Heftig kochende Flüssigkeiten benetzen Wattestäbchen oder drücken sie sogar aus den Gefäßen – die Arbeit ist umsonst. Nährmedien verschlechtern sich, da sich aus der Luft leicht Mikroflora auf feuchten Pfropfen entwickelt, in das Innere eindringt und die Medien infiziert. Darüber hinaus ist das Öffnen eines Autoklaven mit hohem Druck gefährlich für den Arbeiter.

Sobald die Manometernadel jedoch auf Null stehen bleibt, muss der Autoklav sofort geöffnet werden, da sonst Kondenswasser auf die Stopfen fließt und diese ebenfalls nass werden. Um eine Benetzung der Stopfen mit Kondenswasser zu vermeiden, werden diese vor der Sterilisation mit Papier abgedeckt.

In einen Autoklaven gegebene Materialien werden innerhalb von 20 bis 30 Minuten zuverlässig sterilisiert, wenn die Temperatur bei 120 °C gehalten wird, was einem Druck von 2 atm (19,61 * 10000 N/m2) oder einem Manometer von 1 atm über dem Normalwert entspricht. Auch zur Sterilisation von Medien mit strömendem Dampf kann ein Autoklav erfolgreich eingesetzt werden; in diesem Fall ist der Deckel des Autoklaven nicht aufgeschraubt.

Kochkessel und Dampfsterilisation

Der Koch-Kessel ist ein Zylinder aus verzinktem Blech oder Kupfer mit Doppelwänden und einem konischen helmförmigen Deckel (Abb. 43). In der Mitte des Deckels befindet sich ein Loch für ein Thermometer. Die Außenseite des Koch-Kessels ist mit einer Schicht bedeckt wärmeisolierendes Material: Asbest, Linoleum usw.

Im Inneren des Kessels ist eine Trennwand (Ständer) angebracht, die den Innenraum des Kessels in zwei Abschnitte unterteilt: einen oberen und einen unteren. Der untere Teil ist mit Wasser gefüllt, dessen Füllstand durch das Glas des Wasserzählers bestimmt wird: Wasser sollte den oberen Teil des Ständers nicht bedecken. Das zu sterilisierende Gut wird im oberen Teil des Kessels in übereinander gestellte Gittereimer gelegt. Nachdem sie den Kessel mit einem Deckel verschlossen haben, beginnen sie, das Wasser darin zu erhitzen. Als Beginn der Sterilisation gilt der Zeitpunkt, an dem das Thermometer 98-100°C anzeigt. Wenn kein Thermometer vorhanden ist, gilt als Beginn der Sterilisation der Moment, in dem Dampf kräftig aus dem Loch im Kesseldeckel austritt. Somit befinden sich die zu sterilisierenden Gegenstände während des Betriebs des Kessels immer in einem Dampfstrom.

Die Methode der Sterilisation mit fließendem Dampf wird aufgrund ihrer Einfachheit und Verfügbarkeit in der Laborpraxis häufig eingesetzt. Mit strömendem Dampf werden vor allem Nährmedien sterilisiert, deren Eigenschaften sich bei Erhitzung über 100°C verändern: Eiweiß, Kohlenhydrate und Gelatine. Für diese Umgebungen ist die Dampfsterilisationsmethode am besten geeignet.

Der Nachteil der Methode der Sterilisation mit fließendem Dampf ist ihre Dauer, da zur vollständigen Sterilisation des Mediums eine wiederholte Erhitzung im Kessel für eine bestimmte Zeit erforderlich ist – je nach Bedarf zwischen 20 Minuten und 1,5 Stunden (im Durchschnitt 30–45 Minuten). Die Flüssigkeitsmenge in Abständen von 24 Stunden zu erhöhen. Es wird empfohlen, die gesamte Zeitspanne zwischen dem Erhitzen des Mediums in einem Thermostat auf 25–30 °C zu halten.

Eine einzige Erhitzung in einem Koch-Kessel führt zum Tod nur vegetativer mikrobieller Zellen, Sporen können jedoch überleben. Bei der Aufbewahrung des sterilisierten Nährmediums Bevorzugte Umstände(bei Raumtemperatur, oder noch besser in einem Thermostat), keimen einige der verbleibenden Sporen und verwandeln sich am nächsten Tag in vegetative Zellen. Wiederholtes Erhitzen führt zum Absterben dieser neu entwickelten Zellen. Abschließend sorgt ein drittes Erhitzen nach einem Tag Lagerung des Mediums in einem Thermostat für vollständige Sterilität. Diese Methode wird fraktionierte Sterilisation genannt. IN praktische Arbeit Anstelle der Sterilisation mit strömendem Dampf im Koch-Kessel wird häufig die konventionelle Sterilisation in Autoklaven bei 112 °C und einem Gegendruck von 0,5 atm für 15–20 Minuten eingesetzt.

Trockenschrank und Heißluftsterilisation

In der Laborpraxis ist zur Sterilisation mikrobiologischer Glaswaren ein Trockenschrank oder der sogenannte Pasteurofen erforderlich. Das Konstruktionsprinzip des Trockenschranks und des Pasteurofens ist gleich. Es werden nur Öfen hergestellt rechteckige Form, und Trockenschränke können nicht nur eine rechteckige, sondern auch eine zylindrische Form haben (Abb. 44 und 45). Bei diesen Geräten erfolgt die Sterilisation mit Heißluft (trockene Hitze) bei einer Temperatur von 160 °C für 1 Stunde oder bei einer Temperatur von 150 °C für 2 Stunden.

Sowohl Pasteuröfen als auch Trockenöfen sind doppelwandige Hohlraumgeräte mit dicht schließenden Doppeltüren. Außen sind sie zur Wärmedämmung mit einer Asbestschicht überzogen. Zirkuliert zwischen den Wänden heiße Luft, deren Erwärmung entweder durch elektrische Spiralen oder Gasbrenner erfolgt. Im Inneren des Schranks befinden sich mehrere (normalerweise zwei oder drei) löchrige Regale. Oben im Schrank befinden sich zwei Öffnungen: eine für das Thermometer und die andere für die Belüftung. Am praktischsten sind elektrische Trockenschränke.

Die neuesten Design-Trockenschränke verfügen über vier Heizstufen, die durch einen speziellen Regler an der Seitenwand des Schranks aktiviert werden können. Der gewünschte Heizgrad wird durch Einschalten von eins, zwei, drei oder allen vier erreicht elektrische Spiralen, und die Reihenfolge des Einschaltens der Spiralen kann beliebig sein.

Neben Glaswaren können Sie auch Mull und Watte in Trockenschränken sterilisieren, besser ist jedoch die Verarbeitung im Autoklaven, da sie bei einer Temperatur von 160 °C gelb werden. Nicht sterilisierbar Trockenschrank Da Gummiprodukte hohen Temperaturen nicht standhalten, werden sie spröde und verschlechtern sich. Flüssigkeiten sieden bei 150-160 °C und verändern ihre chemische Zusammensetzung.

Um eine spätere Kontamination des Sterilguts durch Mikroben aus der Luft zu vermeiden, wird es vor der Sterilisation in Papier eingewickelt. Petrischalen sind jeweils 2 Stück in Papier eingewickelt, so dass keine Lücken in der Verpackung entstehen. Glasröhrchen und Pipetten werden ebenfalls in Papier eingewickelt, zunächst einzeln und dann in Packungen zu 10–20 Stück. Die Verpackung von Röhrchen und Pipetten muss äußerst sorgfältig erfolgen, um sie vollständig zu schützen äußere Oberfläche aus der Kommunikation mit der Luft. Vor der Sterilisation mit Heißluft werden Kolben, Reagenzgläser und Flaschen mit Baumwollstopfen und Papierkappen verschlossen.

Lassen Sie die Temperatur im Trockenschrank nicht über 170 °C ansteigen, da bei dieser Temperatur die Wattestäbchen braun werden und die Papierhüllen spröde und sogar verkohlt werden. Als Beginn der Sterilisation gilt der Zeitpunkt, an dem das Thermometer 150-160 °C anzeigt. Nach Ablauf der für die Sterilisation erforderlichen Zeit wird das Erhitzen beendet. Um das Geschirr vor Rissen zu schützen, müssen Sie nur trockenes Geschirr sterilisieren und den Schrank nach der Sterilisation erst öffnen, wenn die Temperatur darin auf 50–70 °C sinkt. Kleine Laborgegenstände wie Platinösen, Nadeln, Pinzetten, Scheren usw. können durch einfaches Anzünden in einer Flamme sterilisiert werden Gasbrenner(oder Alkohollampen).

Desinfektion

Auf die Desinfektion in einem mikrobiologischen Labor muss sehr häufig zurückgegriffen werden. Die am häufigsten verwendeten Desinfektionsmittel sind die folgenden: 3-5 %ige Lösung von Karbolsäure und Lösungen anderer höherer Phenole, 50-70 %ige Lösung Ethylalkohol, die gleiche Konzentration an Butylalkohol, 4 % Formaldehydlösung, 1-2 % Lösungen von Chloroform und Toluol, 0,5 % Chloraminlösung usw.

In mikrobiologischen Labors von Konservenfabriken werden Tischoberflächen, Geschirr, Böden und Wände von Räumlichkeiten desinfiziert. Zur Desinfektion von Tischoberflächen können Sie nicht nur Ethylalkohollösungen, sondern auch Karbolsäurelösungen verwenden.

Desinfektion Abwassergeräte in Konservenfabriken und anderen Lebensmittelunternehmen Hergestellt aus einer 5-10%igen Bleichlösung. Zur Desinfektion des Kreislaufs Glasbehälter Wird in Konservenfabriken verwendet Chlorwasser, mit mindestens 100 mg Aktivchlor pro Liter. Um eine solche Lösung herzustellen, nehmen Sie Bleichmittel und mischen Sie es mit einer kleinen Menge Wasser, bis eine dicke Masse entsteht. milchig. Diese Mischung wird zu Wasser gegeben, gründlich gerührt und einen Tag stehen gelassen. Bleichpulver reagiert unter Bildung von Calciumoxidhydrat – Ca(OH)2 – und aktivem Chlor. Ca(OH)2 setzt sich am Boden ab, die Lösung über dem Sediment erweist sich nach der Klärung als transparent und grünlich gefärbt. Das Einweichen des Behälters in diese Lösung dauert 10 Minuten. Nach dem Chlorieren muss der Behälter gründlich unter fließendem Wasser gewaschen werden.