Sterilisation und andere mikrobiologische Zwecke. Sterilisationsmethoden und -methoden Mechanische Sterilisationsmethode

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, oberhalb derer 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 starke Durchdringungswirkung 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 , das die Zellteilung stoppt und die Hauptursache für ihren Tod ist. Die schädliche Wirkung von UV-Strahlen ist für Mikroorganismen stärker ausgeprägt als für Tiere 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 Trocknen wird verwendet 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. Dies hängt von der Art, Konzentration und Einwirkungszeit der Chemikalien ab. 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 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.

Ausrüstung: Trockenwärmeschrank (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 Wasserhahn 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 Manometernadel 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 abgelassen 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, Dressing(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 in einem Wasserbad bei 56 °C für 1 Stunde über 5–6 Tage 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 bei Gegenständen angewendet, die bei hohen Temperaturen ihre Qualität verlieren. Pasteurisierung beispielsweise 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.

Nutzung physikalischer und chemischer Faktoren.

ZU physische Faktoren Zu den Sterilisationsmethoden gehören hohe Temperaturen, ultraviolette Strahlen, ionisierende Strahlung und durch Bakterienfilter.

In der Laborpraxis wird die Sterilisation bei hoher Temperatur durch Kalzinieren in einer Flamme, Erhitzen mit trockener Hitze, Kochen, Behandlung mit fließendem Dampf oder Dampf unter Druck erreicht.

Reis. 1. Bunsenbrenner. Reis. 2. Teklu-Brenner. Reis. 3. Temperaturverteilung in der Brennerflamme.

Reis. 4. Trockenschrank.

Reis. 5. Wasserbäder: 1 - mit konstantem Wasserfluss; 2 - zylindrisch; 3 - runder Boden. Reis. 6. Fließender Dampfsterilisator.

Die Flammensterilisation ist eine einfache und zuverlässige Methode zur Verarbeitung verschiedener hitzebeständiger Gegenstände: Nadeln, Bakterienschlingen, mikrobiologische Spatel, Pipetten, Objektträger und Deckgläser, Pinzetten usw. Zu diesem Zweck werden Gasbrenner des Bunsensystems (Abb. 1) verwendet. oder Teklu (Abb. 2). Der Bunsenbrenner ist mit einer beweglichen Halterung ausgestattet, durch die Sie den Luftzugang verstellen können. Beim Teklu-Brenner wird die Menge der einströmenden Luft durch Bewegen der Scheibe reguliert (Abb. 2,1), die Gasmenge wird durch eine Schraube reguliert (Abb. 2, 2). Bei fehlender oder unzureichender Luftzufuhr entsteht eine rauchige Flamme. Der Luftzugang zum Brenner wird eingestellt, bis blaue Flamme. Eine ungefähre Temperaturverteilung in der Brennerflamme ist in Abb. dargestellt. 3.

Die Sterilisation mit trockener Hitze wird durchgeführt Trockenschrank(Pasteurofen). Mit dieser Methode werden nur trockene Gegenstände sterilisiert – Laborglas usw. Der Trockenschrank (Abb. 4) ist ein kleiner Eisenschrank mit Doppelwänden, zwischen denen sich ein befindet Wärmedämmstoff(Asbest, Glaswolle). Sauber gewaschene Reagenzgläser und Flaschen werden mit Baumwollstopfen verschlossen; Pipetten, Watte und Gaze werden in Papier eingewickelt und auf die Regale des Schranks gelegt, damit die zu sterilisierenden Gegenstände die heißen Wände des Geräts nicht berühren und erhitzte Luft ungehindert zwischen ihnen eindringt. Die Sterilisation im Trockenschrank dauert 45 Minuten - 1 Stunde bei einer Temperatur von 160-170°. Bei Temperaturen über 175° verbrennen Papier und Watte.

Das Kochen in Wasser zerstört Nicht-Sporen-Mikroben in 1-3 Minuten. , Nadeln, Messer, kleine Werkzeuge usw. können in Metallsterilisatoren und sogar in einem normalen Topf gekocht werden. Zugabe einer kleinen Menge Natriumbikarbonat (Natriumbikarbonat) zum Wasser

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. oberhalb des Siedepunkts bei normalem Atmosphärendruck. 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 erhöhtem 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. Es wird empfohlen, die gesamte Zeitspanne zwischen dem Erhitzen des Mediums in einem Thermostat bei 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. Gummiprodukte können nicht im Trockenschrank sterilisiert werden, da sie hohen Temperaturen nicht standhalten – sie werden spröde und verderben. 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 dieser Lösung dauert 10 Minuten. Nach dem Chlorieren muss der Behälter gründlich unter fließendem Wasser gewaschen werden.

Durchführung der Stufe 1 der bakteriologischen Methode zur Isolierung von Aerobiern:

Aus dem untersuchten Material bereiten wir ein festes Präparat vor, färben es mit der Gram-Methode und der Mikroskopie und identifizieren die nachgewiesenen Mikroorganismen anhand morphotinktorischer Eigenschaften.

Wir säen das zu untersuchende Material auf eine halbe Schale mit einem dichten Nährmedium, indem wir die Methode „Strich mit Plattform“ anwenden (wir tragen das Material in einer begrenzten Fläche auf die Oberfläche des dichten Nährmediums in einer Petrischale auf und verteilen es dann durch Aussaat in häufigen parallelen Streifen)

Unterschreiben wir die Becher mit dem Datum der Aussaat und stellen wir sie kopfüber für 18–24 Stunden in einen Thermostat bei einer Temperatur von 37°.

Dampfsterilisator (Autoklav) – Dampfsterilisation unter Druck.

Die zuverlässigste und universellste Sterilisationsmethode in der medizinischen und mikrobiologischen Praxis ist die Dampfsterilisation unter Druck. Die Herstellung erfolgt in einem Autoklaven, in dem die zu sterilisierenden Gegenstände erhitzt werden gesättigter Dampf unter Druck über dem Atmosphärendruck. Zwischen den Manometerwerten und der Sattdampftemperatur besteht folgender Zusammenhang

Null Druck Berücksichtigen Sie den normalen Atmosphärendruck (760 mm Hg).

Die Sterilisation wird nur erreicht, wenn der Autoklav voll funktionsfähig ist und ordnungsgemäß von speziell geschultem Personal bedient wird. Daher ist eine ständige Überwachung des Sterilisationsregimes erforderlich, die physikalisch (Maximalthermometer usw.), biologisch (Biotest mit Sporen von) durchgeführt wird Testkulturen von Mikroorganismen) und chemische (chemische Tests, Typindikatoren IP) Methoden

Es wird eine Kontrolle des Sterilisationsregimes von Autoklaven durchgeführt chemisch bei jeder Beladung des Autoklaven Chemischer Test - Glasröhrchen mit chemisch, mit einem bestimmten Schmelzpunkt, Antipyrin, Resorcin - 110±2°, Benzoesäure - 120±2°, Benzamid - 126+1°, Harnstoff, Nicotinamid, D (+)-Mannose - 132+2°. In die chemischen Tests wird ein Anilinfarbstoff (Fuchsin, Gentsnanviolett usw.) eingebracht, der die Substanz beim Schmelzen gleichmäßig färbt. Derzeit werden häufiger Indikatoren vom Typ IS (Vinar, Russland) verwendet, bei denen es sich um einen Papierstreifen mit einer darauf aufgetragenen Schicht einer Indikatormischung handelt und die zur operativen visuellen Überwachung nicht nur der Temperatur, sondern auch der Sterilisationszeit dienen (IS-120, IS-132) Das Sterilisationsregime wird vierteljährlich mit einem Biotest mit Sporen der Testkultur Bacillus stearotermophilus BKM B-718 überwacht

Pasteurofen- Trockenhitzesterilisation.

Glas-, Metall- und Gummiprodukte auf Basis von Silikonkautschuk werden in einem Pasteurofen sterilisiert. Sterilisationsmodus: 160°C – 150 Min.; 180°C – 60 Min. Die Kontrolle des Sterilisationsmodus während jedes Zyklus erfolgt mit den Sterilisationsindikatoren IS-160, IS-180; vierteljährlich - Verwendung eines Biotests mit Sporen der Bacillus licheniformis-Testkultur

Sterilisation Tabelle 1.

Desinfektion Tabelle 2.

Es handelt sich um einen doppelwandigen Metallzylinder, der außen mit einem Metallgehäuse abgedeckt ist. Es wird mit einem massiven Deckel mittels mehrerer Schrauben hermetisch verschlossen. Es ist mit einem Manometer mit Sicherheitsventil und einem Dampfventil ausgestattet.

Vor der Sterilisation wird destilliertes Wasser durch einen Trichter mit Wassermessglas bis zur Markierung auf dem Gehäuse in den Autoklaven gegossen. Das zu sterilisierende Material wird in die Sterilisationskammer gefüllt, mit einem Deckel fest verschlossen, aufgeschraubt und die Heizquelle eingeschaltet. In diesem Fall bleibt das Dampfventil geöffnet. Der beim Sieden entstehende Dampf strömt zwischen den Wänden des Autoklaven hindurch und gelangt durch die Löcher in der Innenwand in die Kammer. Beim Erhitzen tritt durch das Dampfventil zunächst Luft und dann Dampf aus dem Autoklaven aus. Die Freisetzung eines kontinuierlichen Trockendampfstroms zeigt die vollständige Verdrängung der Luft aus dem Autoklaven an: Der Hahn wird geschlossen, und von diesem Moment an beginnt der Druck im Autoklaven allmählich anzusteigen, die Nadel am Manometer steigt an. Als Beginn der Sterilisation gilt der Zeitpunkt, an dem die Manometernadel den gewünschten Druck erreicht.

Abb. 3

Der Manometerwert entspricht bestimmte Temperatur Dampf im Autoklaven: 0,50 MPa – 112 °C, 0,1 MPa – 120, 0,15 MPa – 127, 0,2 MPa – 134 °C.

Material in einem Autoklaven wird meist 20–30 Minuten lang bei 0,1 MPa sterilisiert. Schalten Sie am Ende der Sterilisation die Heizquelle aus (die Nadel des Manometers erreicht allmählich Null). Öffnen Sie anschließend das Dampfventil und lassen Sie den restlichen Dampf ab. Anschließend den Deckel vorsichtig abschrauben und öffnen. Nach vollständiger Abkühlung das sterilisierte Material entnehmen.

Mit einem Autoklaven können Geschirr, Instrumente, Kulturmedien (außer Gelatine und Medien mit Kohlenhydraten), Verbände usw. sterilisiert werden. Bei der Arbeit müssen Sie die Sicherheitsregeln beachten. Arbeiten dürfen Personen, die über eine Bescheinigung über die Berechtigung zur Nutzung eines Autoklaven verfügen. Die Funktionsfähigkeit des Autoklaven wird durch die Kesselinspektion überprüft.

Der Koch-Apparat (Abb. 4) ist ein Metallzylinder, der außen mit Material (Linoleum, Asbest) ausgekleidet ist, das die Wärme nicht gut leitet. Wasser wird in den Boden gegossen und das Sterilisationsmaterial wird oben auf den Ständer gelegt. Verschlossen wird das Gerät mit einem konischen Deckel, der Löcher für ein Thermometer und einen Dampfauslass aufweist. Unten befindet sich ein Wasserhahn zum Ablassen des Wassers. Die Sterilisation erfolgt mit strömendem Dampf bei 100 °C für 30-60 Minuten. In diesem Modus sterben vegetative Zellen sporenbildender und nicht sporenbildender Formen von Mikroben ab. Durch die fraktionierte Sterilisation (dreimal) für 30–60 Minuten über drei Tage im Abstand von 18–20 Stunden können Sie Bedingungen für die Keimung von Sporen in vegetative Zellen schaffen und diese entfernen. In den Zeitintervallen zwischen der Sterilisation keimen die Sporen und sterben beim anschließenden Erhitzen ab. Das Koch-Gerät sterilisiert Materialien, die Temperaturen über 100 °C nicht standhalten (Gelatine, Milch, Kohlenhydratmedien usw.).

Proteinmedien und Blutserum, die keine Temperaturen von 100 °C vertragen, werden bei 56–58 °C im Wasserbad fraktioniert sterilisiert.

Trockenschrank(Pasteurofen) (Abb. 5) ist ein doppelwandiger Metallschrank, der oben mit Asbest bedeckt ist. Die obere Wand hat Löcher für ein Thermometer und Belüftung. Erhitzte Luft steigt von unten zwischen den Wänden auf und gelangt durch die obere Öffnung in den Schrank, wo das zu sterilisierende Material auf den Regalen platziert wird. Die Sterilisation erfolgt mit trockener Hitze bei 150 °C für 2 Stunden, bei 165–170 °C – 45 Minuten, bei 180 °C – 15 Minuten. Glaswaren werden in einem Pasteurofen sterilisiert. Nach der Sterilisation wird der Schrank vom Gerät getrennt Heizquelle angeschlossen und erst nach vollständiger Abkühlung geöffnet.

Bakterienfilter Wird zum Sterilisieren von Flüssigkeiten ohne Erhitzen verwendet. Dazu gehören Chamberlant-, Berkefeld-Kerzen und Seitz-Asbestfilter (Platten).

Filterkerzen (Abb. 6) sind Hohlzylinder aus feinporösen Stoffen: Kaolin mit einer Beimischung Quarzsand(Chamberlant-Kerzen) und Infusorienerde (Berkefeld-Kerzen). Chamberlant-Kerzen haben verschiedene Größen Poren, durch die Mikroben gelangen. Kerzen, die große Bakterien durchlassen, werden mit den Buchstaben L9, L1(bis), L3, mittlere mit L5, L7 und die kleinsten mit L9 bezeichnet. L11 , L13 Berkefeld-Kerzen werden durch Porosität gekennzeichnet W, N, V(Kerzen mit der Marke U haben die größten Poren).

Seitz-Filter sind Asbestplatten in verschiedenen Größen. Bei der Montage des Gerätes zur Sterilisation wird die Platte auf das dazwischen liegende Netz gelegt Metallscheiben(mit einem Loch in der Mitte), die mit Schrauben fest zusammengepresst werden. Der montierte Filter wird durch einen Stopfen in einen Kolben mit seitlichem Auslass (Bunsenkolben) und einem Gummischlauch eingeführt, in Papier eingewickelt und im Autoklaven bei 120 °C für 20–30 Minuten sterilisiert.

Um das Material zu filtern, erzeugen Sie in einem Bunsenkolben ein Vakuum, indem Sie einen Gummischlauch mit einem verdünnten Öl daran anschließen Hand pumpe Komovsky oder eine elektrische Vakuumpumpe.

Abschluss der Arbeiten. Mikroben werden optimal kultiviert Temperaturbedingungen. Zu diesem Zweck verwenden Labore Luft- oder Wasserthermostate.

(Abb. 7) ist ein Metallschrank mit Doppelwänden, zwischen denen sich eine Wasser- oder Luftschicht befindet. Der äußere Teil des Thermostats ist mit einem Material bedeckt, das die Wärme schlecht leitet (Asbest, Linoleum).

Reis. 4, 5, 6.

Im Inneren des Thermostats befinden sich Regale zum Platzieren des Saatguts gewachsener Mikroorganismen. Eine konstante Temperatur im Thermostat wird mithilfe eines Thermostats aufrechterhalten, der in die obere Abdeckung des Thermostats eingebaut ist. Das Thermostatgerät basiert auf dem Prinzip der linearen Ausdehnung von Stoffen. Thermoregulatoren sind eine Legierung aus zwei beliebigen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten (Messing, Zink) oder ein mit Alkohol, einer Mischung aus Alkohol und Äther, Quecksilber oder anderen Stoffen gefülltes Metall-„Kissen“, das bei einer bestimmten Temperatur sein Volumen ändert. Wenn sich der Thermostat über die festgelegte Norm erwärmt, dehnen sich die Metalle aus, die Kontakte öffnen sich und der weitere Wärmefluss wird automatisch verzögert. Nachdem die Temperatur gesunken ist, schaltet es sich ein elektrischer Strom und der Wärmefluss setzt sich fort.