oven pasteur. Pengaruh faktor fisik terhadap mikroorganisme. Sterilisasi mekanis menggunakan filter bakteri

Menggunakan faktor fisik dan kimia.

Faktor sterilisasi fisik meliputi suhu tinggi, sinar ultraviolet, radiasi pengion, dan filter bakteri.

Dalam praktek laboratorium, sterilisasi dengan suhu tinggi dilakukan dengan kalsinasi dalam nyala api, pemanasan dengan panas kering, perebusan, pengolahan dengan uap mengalir atau uap bertekanan.

Beras. 1. Pembakar bunsen. Beras. 2. Pembakar teklu. Beras. 3. Distribusi suhu pada nyala api burner.

Beras. 4. Lemari pengering.

Beras. 5. Pemandian air: 1 - dengan aliran air yang konstan; 2 - silinder; 3 - bagian bawah bulat. Beras. 6. Alat sterilisasi uap mengalir.

Sterilisasi api adalah metode sederhana dan andal untuk memproses berbagai benda tahan panas: jarum, simpul bakteri, spatula mikrobiologis, pipet, kaca objek dan penutup, pinset, dll. Untuk tujuan ini, pembakar gas sistem Bunsen (Gbr. 1) atau Teklu (Gbr. 2). Pembakar Bunsen dilengkapi dengan dudukan yang dapat digerakkan, dengan menggerakkannya Anda dapat mengatur akses udara. Pada burner Teklu, jumlah udara yang masuk diatur dengan menggerakkan piringan (Gbr. 2,1), jumlah gas diatur dengan sekrup (Gbr. 2, 2). Jika akses udara tidak ada atau tidak mencukupi, nyala api berasap akan terbentuk. Akses udara ke burner diatur hingga api biru. Perkiraan distribusi suhu dalam nyala api pembakar ditunjukkan pada Gambar. 3.

Sterilisasi panas kering dilakukan dalam oven pengering (oven Pasteur). Metode ini hanya digunakan untuk mensterilkan benda kering - peralatan gelas laboratorium, dll. Lemari pengering (Gbr. 4) adalah lemari besi kecil dengan dinding ganda, di antaranya dimasukkan bahan insulasi panas (asbes, wol kaca). Tabung reaksi dan botol yang dicuci bersih ditutup dengan sumbat kapas; pipet, kapas, kain kasa dibungkus kertas dan diletakkan di rak lemari agar benda yang akan disterilkan tidak menyentuh dinding panas alat dan udara panas dapat menembus dengan bebas di antara benda-benda tersebut. Sterilisasi dalam lemari pengering berlangsung 45 menit - 1 jam pada suhu 160-170°. Pada suhu di atas 175°, kertas dan kapas terbakar.

Merebus dalam air menghancurkan mikroba non-spora dalam 1-3 menit. , jarum, pisau, perkakas kecil, dll. dapat direbus dalam alat sterilisasi logam dan bahkan dalam panci biasa. Menambahkan sedikit natrium bikarbonat (natrium bikarbonat) ke dalam air

Pengaruh suhu terhadap mikroorganisme.

Suhu - faktor penting, mempengaruhi kehidupan mikroorganisme. Untuk mikroorganisme, terdapat suhu minimum, optimal dan maksimum. Optimal– suhu di mana perkembangbiakan mikroba paling intensif terjadi. Minimum– suhu di bawah mana mikroorganisme tidak menunjukkan aktivitas vital. Maksimum– suhu di atas mana kematian mikroorganisme terjadi.

Sehubungan dengan suhu, 3 kelompok mikroorganisme dibedakan:

2. Mesofil. Optimal – 30-37°C. Minimal – 15-20°C. Maksimum – 43-45°C. Mereka hidup di tubuh hewan berdarah panas. Ini termasuk sebagian besar mikroorganisme patogen dan oportunistik.

3. Termofil. Optimal – 50-60°C. Minimal - 45°C. Maksimum - 75°C. Mereka tinggal di sumber air panas dan berpartisipasi dalam proses pemanasan sendiri dari kotoran dan biji-bijian. Mereka tidak dapat berkembang biak di dalam tubuh hewan berdarah panas, sehingga tidak memiliki arti medis.

Tindakan yang menguntungkan suhu optimal digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme untuk keperluan diagnosa laboratorium, penyiapan vaksin dan obat-obatan lainnya.

Tindakan pengereman suhu rendah digunakan untuk penyimpanan produk dan kultur mikroorganisme di lemari es. Suhu rendah menghentikan proses pembusukan dan fermentasi. Mekanisme kerja suhu rendah adalah penghambatan proses metabolisme dalam sel dan transisi ke keadaan mati suri.

Efek merugikan suhu tinggi (di atas maksimum) digunakan untuk sterilisasi . Mekanisme tindakan – denaturasi protein (enzim), kerusakan ribosom, gangguan penghalang osmotik. Psikrofil dan mesofil paling sensitif terhadap suhu tinggi. spesial keberlanjutan menunjukkan perselisihan bakteri.

Pengaruh energi radiasi dan USG pada mikroorganisme.

Ada radiasi non-pengion (sinar ultraviolet dan inframerah sinar matahari) dan radiasi pengion (sinar-g dan elektron berenergi tinggi).

Radiasi pengion memiliki efek penetrasi yang kuat dan merusak genom sel. Mekanisme efek merusak: ionisasi makromolekul, yang disertai dengan perkembangan mutasi atau kematian sel. Selain itu, dosis mematikan bagi mikroorganisme lebih tinggi dibandingkan hewan dan tumbuhan.

Mekanisme efek merusak sinar UV: pembentukan dimer timin dalam molekul DNA , yang menghentikan pembelahan sel dan merupakan penyebab utama kematiannya. Efek merusak dari sinar UV lebih terasa pada mikroorganisme dibandingkan pada hewan dan tumbuhan.

USG(gelombang suara 20 ribu Hz) memiliki efek bakterisidal. Mekanisme: pendidikan dalam sitoplasma sel rongga kavitasi , yang berisi uap cair dan timbul tekanan hingga 10 ribu atm di dalamnya. Hal ini mengarah pada pembentukan radikal hidroksil yang sangat reaktif, penghancuran struktur seluler dan depolimerisasi organel, dan denaturasi molekul.

Radiasi pengion, sinar UV dan ultrasound digunakan untuk sterilisasi.

Pengaruh pengeringan terhadap mikroorganisme.

Air diperlukan untuk berfungsinya mikroorganisme secara normal. Penurunan kelembapan lingkungan menyebabkan peralihan sel ke keadaan istirahat, dan kemudian kematian. Mekanisme dampak buruk pengeringan: dehidrasi sitoplasma dan denaturasi protein.

Mikroorganisme patogen lebih sensitif terhadap pengeringan: patogen gonore, meningitis, demam tifoid, disentri, sifilis, dll. Spora bakteri, kista protozoa, bakteri yang dilindungi oleh lendir dahak (basil tuberkulosis) lebih resisten.

Dalam praktek pengeringan digunakan untuk pengalengan daging, ikan, sayuran, buah-buahan, selama pengadaan jamu .

Pengeringan dari keadaan beku dalam kondisi vakum – liofilisasi atau pengeringan beku. Dia sedang dimanfaatkan untuk konservasi tanaman mikroorganisme yang dalam keadaan ini selama bertahun-tahun (10-20 tahun) tidak kehilangan viabilitasnya dan tidak mengubah sifat-sifatnya. Mikroorganisme berada dalam keadaan mati suri. Liofilisasi digunakan dalam produksi obat-obatan dari mikroorganisme hidup: eubiotik, fag, vaksin hidup melawan tuberkulosis, wabah, tularemia, brucellosis, influenza, dll.

Pengaruh faktor kimia terhadap mikroorganisme.

Bahan kimia mempengaruhi mikroorganisme dengan cara yang berbeda. Hal ini tergantung pada sifat, konsentrasi dan waktu kerja bahan kimia tersebut. Mereka bisa merangsang pertumbuhan(digunakan sebagai sumber energi), sediakan mikrobisida, mikrobostatik, efek mutagenik atau mungkin acuh tak acuh terhadap proses penting

Misalnya: larutan glukosa 0,5-2% merupakan sumber nutrisi bagi mikroba, dan larutan 20-40% memiliki efek penghambatan.

Untuk mikroorganisme hal ini diperlukan nilai pH optimal lingkungan. Bagi sebagian besar simbion dan patogen penyakit manusia - lingkungan netral, sedikit basa atau sedikit asam. Ketika pH meningkat, seringkali pH berubah ke sisi asam, dan pertumbuhan mikroorganisme terhenti. Dan kemudian kematian datang. Mekanisme: denaturasi enzim oleh ion hidroksil, terganggunya penghalang osmotik membran sel.

Bahan kimia yang dimiliki efek antimikroba, digunakan untuk desinfeksi, sterilisasi dan pengawetan.

Pengaruh faktor biologis pada mikroorganisme.

Faktor biologis adalah berbagai bentuk pengaruh mikroba satu sama lain, serta pengaruh faktor imun (lisozim, antibodi, inhibitor, fagositosis) terhadap mikroorganisme selama berada di dalam makroorganisme. Hidup berdampingan berbagai organisme - simbiosis. Berikut ini dibedakan: formulir simbiosis.

Hidup berdampingan– suatu bentuk hidup bersama di mana kedua pasangan menerima keuntungan bersama (misalnya bakteri bintil dan kacang-kacangan).

Antagonisme- suatu bentuk hubungan ketika suatu organisme menyebabkan kerugian (bahkan kematian) pada organisme lain dengan produk metabolismenya (asam, antibiotik, bakteriosin), karena kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap kondisi lingkungan, melalui penghancuran langsung (misalnya mikroflora usus normal dan patogen) infeksi usus).

Metabiosis– suatu bentuk hidup bersama ketika satu organisme melanjutkan proses yang disebabkan oleh organisme lain (menggunakan produk limbahnya) dan membebaskan lingkungan dari produk tersebut. Oleh karena itu, diciptakan kondisi untuk pengembangan lebih lanjut (bakteri nitrifikasi dan amonifikasi).

Satelitisme– salah satu penghuni rumah merangsang pertumbuhan yang lain (misalnya, ragi dan sarcina menghasilkan zat yang mendorong pertumbuhan bakteri lain yang lebih membutuhkan nutrisi).

Komensalisme– suatu organisme hidup dengan mengorbankan organisme lain (menguntungkan) tanpa menimbulkan kerugian bagi organisme tersebut (misalnya, E. coli dan tubuh manusia).

Predasi– hubungan antagonis antar organisme, ketika organisme lain menangkap, menyerap, dan mencerna organisme lain (misalnya, amuba usus memakan bakteri usus).

Sterilisasi.

Sterilisasi adalah proses penghancuran total semua bentuk mikroba yang hidup dalam suatu benda, termasuk spora.

Ada 3 kelompok metode sterilisasi: fisika, kimia dan fisika-kimia. Metode fisik: sterilisasi dengan suhu tinggi, penyinaran UV, penyinaran pengion, ultrasonografi, filtrasi melalui filter steril. Metode kimia– penggunaan bahan kimia, serta sterilisasi gas. Metode fisika-kimia– penggunaan bersama metode fisik dan kimia. Misalnya suhu tinggi dan antiseptik.

Sterilisasi suhu tinggi .

Metode ini meliputi: 1) sterilisasi panas kering; 2) sterilisasi uap di bawah tekanan; 3) sterilisasi uap mengalir; 4) tindialisasi dan pasteurisasi; 5) kalsinasi; 6) mendidih.

Sterilisasi panas kering.

Metode ini didasarkan tentang efek bakterisida dari udara yang dipanaskan hingga 165-170°C selama 45 menit.

Peralatan: oven panas kering (oven pasteur). Oven Pasteur adalah lemari logam berdinding ganda, bagian luarnya dilapisi bahan yang menghantarkan panas dengan buruk (asbes). Udara panas bersirkulasi di ruang antara dinding dan keluar melalui bukaan khusus. Saat bekerja, perlu untuk memantau secara ketat suhu dan waktu sterilisasi yang diperlukan. Jika suhunya lebih tinggi, maka kapas dan kertas tempat piring dibungkus akan hangus, dan pada suhu yang lebih rendah, diperlukan sterilisasi yang lebih lama. Setelah sterilisasi selesai, kabinet dibuka hanya setelah dingin, jika tidak, peralatan gelas dapat retak karena perubahan suhu yang tiba-tiba.

a) barang-barang kaca, logam, porselen, piring, dibungkus kertas dan ditutup dengan sumbat kapas untuk menjaga sterilitas (165-170°C, 45 menit);

b) obat bubuk tahan panas - bedak, tanah liat putih, seng oksida (180-200°C, 30-60 menit);

c) minyak mineral dan nabati, lemak, lanolin, petroleum jelly, lilin (180-200°C, 20-40 menit).

Sterilisasi uap di bawah tekanan.

Metode yang paling efektif dan banyak digunakan dalam praktik mikrobiologi dan klinis.

Metode ini didasarkan tentang efek hidrolisis uap di bawah tekanan pada protein sel mikroba. Kombinasi suhu tinggi dan uap memastikan efisiensi tinggi dari sterilisasi ini, yang membunuh bakteri spora yang paling persisten.

Peralatan – autoklaf. Autoklaf terdiri dari 2 silinder logam yang dimasukkan satu sama lain dengan tutup tertutup rapat yang disekrup dengan sekrup. Ketel bagian luar adalah ruang air-uap, ketel bagian dalam adalah ruang sterilisasi. Terdapat alat pengukur tekanan, katup pelepas uap, katup pengaman, dan kaca meteran air. Di bagian atas ruang sterilisasi terdapat lubang yang dilalui uap dari ruang air-uap. Pengukur tekanan digunakan untuk mengetahui tekanan di dalam ruang sterilisasi. Ada hubungan tertentu antara tekanan dan suhu: 0,5 atm - 112°C, 1-01,1 atm - 119-121°C, 2 atm - 134°C. Katup pengaman – untuk melindungi dari tekanan berlebihan. Ketika tekanan naik melebihi nilai yang disetel, katup terbuka dan melepaskan kelebihan uap. Prosedur pelaksanaan. Air dituangkan ke dalam autoklaf, yang ketinggiannya dipantau menggunakan gelas meteran air. Bahan ditempatkan ke dalam ruang sterilisasi dan tutupnya dikencangkan dengan rapat. Katup uap terbuka. Nyalakan pemanas. Setelah air mendidih, keran ditutup hanya jika semua udara telah dipindahkan (uap mengalir dalam aliran kering yang kuat dan terus menerus). Jika keran ditutup lebih awal, pembacaan pengukur tekanan tidak akan sesuai dengan suhu yang diinginkan. Setelah keran ditutup, tekanan di dalam boiler meningkat secara bertahap. Awal sterilisasi adalah saat jarum pengukur tekanan menunjukkan tekanan yang disetel. Setelah masa sterilisasi habis, hentikan pemanasan dan dinginkan autoklaf hingga jarum pengukur tekanan kembali ke 0. Jika uap dilepaskan lebih awal, cairan dapat mendidih karena perubahan tekanan yang cepat dan sumbatnya terlepas (sterilitas terganggu). Saat jarum pengukur tekanan kembali ke 0, buka katup pelepas uap dengan hati-hati, keluarkan uapnya lalu keluarkan benda yang akan disterilkan. Jika uap tidak keluar setelah jarum kembali ke 0, air dapat mengembun dan membasahi sumbat dan bahan yang disterilkan (sterilitas akan terganggu).

Mode bahan dan sterilisasi:

a) kaca, logam, Cina, sumbat linen, karet dan gabus, produk yang terbuat dari karet, selulosa, kayu, berpakaian(kapas, kain kasa) (119 - 121°C, 20-40 menit));

b) larutan fisiologis, larutan injeksi, obat tetes mata, air suling, media nutrisi sederhana - MPB, MPA (119-121°C, 20-40 menit);

c) minyak mineral dan nabati dalam wadah tertutup rapat (119-121°C, 120 menit);

Sterilisasi dengan uap yang mengalir.

Metode ini didasarkan tentang efek bakterisidal uap (100°C) hanya terhadap sel vegetatif.

Peralatan– autoklaf dengan penutup yang dapat dibuka atau Peralatan Koch.

Peralatan Koch - Ini adalah silinder logam dengan alas ganda, yang 2/3 ruangnya diisi air. Tutupnya memiliki lubang untuk termometer dan keluarnya uap. Dinding luar dilapisi dengan bahan yang menghantarkan panas dengan buruk (linoleum, asbes). Awal sterilisasi adalah waktu sejak air mendidih dan masuknya uap ke dalam ruang sterilisasi.

Mode bahan dan sterilisasi. Metode ini mensterilkan bahan yang tidak dapat menahan suhu di atas 100°C: media nutrisi dengan vitamin, karbohidrat (Hiss, Endo, Ploskirev, media Levin), agar-agar, susu.

Pada suhu 100°C, spora tidak mati, sehingga sterilisasi dilakukan beberapa kali - sterilisasi fraksional - 20-30 menit setiap hari selama 3 hari.

Di sela-sela sterilisasi, bahan disimpan suhu kamar agar spora dapat berkecambah menjadi bentuk vegetatif. Mereka akan mati jika dipanaskan lagi pada suhu 100°C.

Tyndallisasi dan pasteurisasi.

Tyndalisasi - metode sterilisasi fraksional pada suhu di bawah 100°C. Ini digunakan untuk mensterilkan benda, yang tidak tahan suhu 100°C: serum, cairan asites, vitamin . Tyndallisasi dilakukan dalam penangas air bersuhu 56°C selama 1 jam selama 5-6 hari.

Pasteurisasi - sebagian sterilisasi (spora tidak terbunuh), yang dilakukan pada suhu yang relatif rendah sekali. Pasteurisasi dilakukan pada suhu 70-80°C, 5-10 menit atau pada suhu 50-60°C, 15-30 menit. Pasteurisasi digunakan untuk benda-benda yang kehilangan kualitasnya pada suhu tinggi.Pasteurisasi, misalnya, menggunakan Untuk beberapa produk makanan: susu, anggur, bir . Hal ini tidak merusak nilai komersialnya, namun spora tetap hidup, sehingga produk ini harus disimpan dalam lemari pendingin.

Ini adalah silinder logam berdinding ganda yang bagian luarnya ditutupi dengan selubung logam. Itu tertutup rapat dengan penutup besar menggunakan beberapa sekrup. Dilengkapi dengan pengukur tekanan dengan katup pengaman dan katup uap.

Sebelum sterilisasi, air suling dituangkan ke dalam autoklaf melalui corong dengan gelas takar air sampai garis yang tertera pada wadah. Bahan untuk sterilisasi dimasukkan ke dalam ruang sterilisasi, ditutup rapat dengan penutup, disekrup dan sumber pemanas dihidupkan. Dalam hal ini, katup uap dibiarkan terbuka. Uap yang dihasilkan selama perebusan melewati antara dinding autoklaf dan masuk ke dalam ruangan melalui lubang di dinding bagian dalam. Saat dipanaskan, udara pertama-tama keluar dari autoklaf melalui katup uap, lalu uap. Pelepasan aliran uap kering yang terus menerus menunjukkan perpindahan udara sepenuhnya dari autoklaf: keran ditutup, dan sejak saat itu tekanan dalam autoklaf mulai meningkat secara bertahap, jarum pada pengukur tekanan naik. Awal sterilisasi dianggap saat jarum pengukur tekanan mencapai tekanan yang diinginkan.

Gambar.3

Pembacaan pengukur tekanan sesuai dengan suhu uap tertentu dalam autoklaf: 0,50 MPa - 112 °C, 0,1 MPa - 120, 0,15 MPa - 127, 0,2 MPa - 134 °C.

Bahan dalam autoklaf paling sering disterilkan pada 0,1 MPa selama 20-30 menit. Di akhir sterilisasi, matikan sumber pemanas (jarum pengukur tekanan secara bertahap mencapai nol). Setelah ini, buka katup uap dan keluarkan sisa uap. Kemudian dengan hati-hati buka tutupnya dan buka. Setelah benar-benar dingin, keluarkan bahan yang telah disterilkan.

Autoklaf dapat digunakan untuk mensterilkan piring, peralatan, media kultur (kecuali agar-agar dan media yang mengandung karbohidrat), dressing, dll. Saat bekerja, aturan keselamatan harus dipatuhi. Orang yang memiliki sertifikat hak penggunaan autoklaf diperbolehkan bekerja. Kemudahan servis autoklaf diperiksa oleh inspektorat ketel uap.

Peralatan Koch (Gbr. 4) adalah silinder logam yang bagian luarnya dilapisi dengan bahan (linoleum, asbes) yang tidak menghantarkan panas dengan baik. Air dituangkan ke bagian bawah dan bahan sterilisasi ditempatkan di atas dudukan. Perangkat ditutup dengan penutup berbentuk kerucut, yang memiliki lubang untuk termometer dan saluran keluar uap. Di bagian bawah terdapat keran untuk mengalirkan air. Sterilisasi dilakukan dengan uap yang mengalir pada suhu 100°C selama 30-60 menit. Dalam mode ini, sel-sel vegetatif mikroba pembentuk spora dan non-pembentuk spora mati. Sterilisasi fraksional (tiga kali) selama 30-60 menit selama tiga hari dengan interval 18-20 jam memungkinkan Anda menciptakan kondisi untuk perkecambahan spora ke dalam sel vegetatif dan membuangnya. Dalam interval waktu antara sterilisasi, spora berkecambah dan mati selama pemanasan berikutnya. Peralatan Koch mensterilkan bahan-bahan yang tidak tahan suhu di atas 100 °C (agar-agar, susu, media karbohidrat, dll.).

Media protein dan serum darah yang tidak tahan suhu 100 °C disterilkan secara fraksional pada suhu 56-58 °C dalam penangas air.

Lemari pengering(Oven Pasteur) (Gbr. 5) adalah lemari logam berdinding ganda yang dilapisi asbes di atasnya. Dinding atas memiliki lubang untuk termometer dan ventilasi. Udara panas naik dari bawah di antara dinding dan melalui bukaan atas masuk ke lemari, tempat bahan yang akan disterilkan diletakkan di rak. Sterilisasi dilakukan dengan panas kering suhu 150°C selama 2 jam, suhu 165-170°C - 45 menit, suhu 180°C - 15 menit. Peralatan gelas disterilkan dalam oven Pasteur. Setelah sterilisasi, kabinet dilepas dari oven. sumber pemanas dan dibuka hanya setelah pendinginan sempurna.

Filter bakteri digunakan untuk mensterilkan cairan tanpa pemanasan. Ini termasuk Chamberlant, lilin Berkefeld dan filter asbes Seitz (pelat).

Filter lilin (Gbr. 6) adalah silinder berongga yang terbuat dari bahan berpori halus: kaolin dengan campuran pasir kuarsa(Lilin Chamberlant) dan tanah infusorial (Lilin Berkefeld). Lilin Chamberlant punya berbagai ukuran pori-pori yang dilalui mikroba. Lilin yang dapat dilewati bakteri besar ditandai dengan huruf L9, L1(bis), L3, sedang - L5, L7, terkecil - L9, L11 , L13 Lilin Berkefeld ditentukan berdasarkan porositas W, N, V(lilin merk U mempunyai pori-pori paling besar).

Filter Seitz adalah pelat asbes dengan berbagai ukuran. Saat memasang perangkat untuk sterilisasi, pelat ditempatkan pada jaring di antara cakram logam (dengan lubang di tengah), yang ditekan erat dengan sekrup. Filter yang sudah terpasang dimasukkan melalui sumbat ke dalam labu dengan saluran keluar samping (labu Bunsen) dan tabung karet, dibungkus kertas dan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 120 °C selama 20-30 menit.

Untuk menyaring bahan, buatlah ruang hampa di dalam labu Bunsen dengan menyambungkan tabung karet yang berisi minyak yang telah dijernihkan ke dalamnya. pompa tangan Komovsky atau pompa vakum listrik.

Penyelesaian pekerjaan. Mikroba dibudidayakan pada kondisi suhu optimal. Untuk tujuan ini, laboratorium menggunakan termostat udara atau air.

(Gbr. 7) adalah lemari logam dengan dinding ganda, di antaranya terdapat lapisan air atau udara. Bagian luar termostat dilapisi dengan bahan yang menghantarkan panas dengan buruk (asbes, linoleum).

Beras. 4, 5, 6.

Di dalam termostat terdapat rak untuk menempatkan benih mikroorganisme yang tumbuh. Suhu konstan dalam termostat dipertahankan menggunakan termostat, yang terpasang pada penutup atas termostat. Perangkat termostat didasarkan pada prinsip ekspansi linier zat. Termoregulasi adalah paduan dua logam dengan koefisien muai panas berbeda (kuningan, seng) atau “bantalan” logam yang diisi dengan alkohol, campuran alkohol dan eter, merkuri atau zat lain yang mengubah volumenya pada suhu tertentu. Ketika termostat memanas di atas norma yang ditetapkan, logam memuai, kontak terbuka dan aliran panas lebih lanjut secara otomatis tertunda. Setelah suhu turun, arus listrik dihidupkan dan aliran panas dilanjutkan.

Sterilisasi diwakili oleh metode fisik, kimia, mekanik dan biologis serta berbagai metode. Kelayakan penggunaan metode sterilisasi tertentu dan metodenya tergantung pada karakteristik bahan yang akan disterilkan, sifat fisik dan kimianya. Lamanya sterilisasi tergantung pada benda yang disterilkan, bahan sterilisasi serta dosisnya, suhu dan kelembabannya lingkungan.

Metode sterilisasi fisik Untuk cara-caranya metode fisik sterilisasi meliputi pengeringan, pembakaran dan kalsinasi, perebusan, pasteurisasi dan tindisasi, udara panas(panas kering), ultrasound, radiasi ultraviolet dan radioaktif, arus frekuensi tinggi, sinar matahari. Metode sterilisasi barang yang paling umum yang dapat terkena suhu tinggi adalah sterilisasi dengan api, udara panas, dan uap jenuh di bawah tekanan. Api digunakan untuk membakar benda-benda yang terinfeksi yang tidak bernilai apa pun (kertas yang tidak perlu, kertas dinding tua, kain perca, sampah), untuk mendisinfeksi dahak pasien TBC, mayat manusia dan hewan yang mati karena infeksi yang sangat berbahaya, serta untuk membakar dan mengalsinasi berbagai benda. Pembakaran dan kalsinasi banyak digunakan dalam praktik mikrobiologi untuk desinfeksi instrumen, laboratorium, dan peralatan gelas farmasi. Kalsinasi dalam nyala api pembakar atau flambéing adalah suatu metode sterilisasi dimana suatu benda disterilkan secara menyeluruh, karena sel-sel vegetatif, kista dan spora mikroorganisme mati. Biasanya, loop, spatula, pipet, kaca objek dan kaca penutup, instrumen kecil dan benda terkontaminasi lainnya disterilkan dengan kalsinasi jika tidak dapat direbus. Tidak disarankan mensterilkan gunting dan pisau bedah dengan cara dipanaskan, karena permukaan pemotongan menjadi kusam jika terkena api. Salah satu metode sterilisasi fisik yang paling sederhana dan umum digunakan dalam praktik medis adalah sterilisasi udara panas (panas kering). Sterilisasi panas kering dilakukan dalam oven pengering (oven Pasteur). Udara panas kering memiliki efek bakterisidal, virusisidal, sporisidal dan digunakan terutama untuk sterilisasi produk kaca (peralatan gelas laboratorium - cawan Petri, labu, pipet, tabung reaksi, dll.), serta produk logam yang dapat disterilkan dengan uap dibawah tekanan. Selain itu, panas kering digunakan untuk mensterilkan barang-barang yang terbuat dari porselen dan bahan tahan panas (bedak, tanah liat putih), serta minyak mineral dan nabati, lemak, petroleum jelly, lanolin, dan lilin. Cara paling efektif untuk metode sterilisasi ini, yang menjamin kematian bentuk vegetatif dan spora, adalah suhu 160 - 180 derajat selama 15 menit. Anda tidak dapat mensterilkan bahan makanan, larutan isotonik, atau bahan yang terbuat dari karet dan bahan sintetis dengan panas kering, karena cairan akan mendidih dan keluar, serta karet dan bahan sintetis akan meleleh. Sterilisasi uap jenuh di bawah tekanan adalah metode yang paling dapat diandalkan dan paling sering dicoba untuk mensterilkan pembalut, air, beberapa obat, media kultur, peralatan lunak, instrumen, serta untuk mendisinfeksi bahan limbah yang terkontaminasi. Dalam praktik bedah, pembalut, pakaian ahli bedah, dan pakaian dalam untuk pasien yang dioperasi didesinfeksi menggunakan uap dalam autoklaf. Sterilisasi uap di bawah tekanan dilakukan di perangkat khusus– autoklaf. Autoklaf sepenuhnya menghancurkan semua mikroorganisme dan spora. Metode sterilisasi tekanan uap didasarkan pada pemanasan bahan dengan uap air jenuh pada tekanan di atas tekanan atmosfer. Kombinasi suhu tinggi dan uap menjadikan metode ini sangat efektif. Dalam hal ini, sel vegetatif dan spora mikroba mati. Spora mikroba mati dalam waktu 10 menit di bawah pengaruh uap air jenuh, dan bentuk vegetatif mati dalam waktu 1 hingga 4 menit. Kekuatan bakterisida yang tinggi dari uap jenuh disebabkan oleh fakta bahwa, di bawah pengaruh uap air di bawah tekanan, protein sel mikroba membengkak dan menggumpal, akibatnya sel mikroba mati. Efek bakterisida dari uap air jenuh ditingkatkan dengan tekanan berlebih. Sterilisasi dalam autoklaf dilakukan dalam mode yang berbeda. Jadi, media nutrisi sederhana (daging - pepton agar dan daging - kaldu pepton) disterilkan selama 20 menit pada suhu 120 derajat (1 atm). Namun dengan mode ini tidak mungkin mensterilkan media yang mengandung protein, karbohidrat dan zat lain yang mudah diubah oleh pemanasan. Media yang mengandung karbohidrat disterilkan dalam autoklaf pada suhu 0,5 atm. 10 – 15 menit atau uap yang mengalir secara fraksional. Dengan menggunakan suhu tinggi, Anda dapat menghancurkan bentuk mikroorganisme patogen yang paling persisten (termasuk yang membentuk spora) tidak hanya pada permukaan benda yang didesinfeksi, tetapi juga pada kedalamannya. Inilah keuntungan besar dari suhu tinggi sebagai alat sterilisasi yang andal. Namun, beberapa barang menjadi rusak karena pengaruh suhu tinggi dan dalam kasus ini perlu menggunakan metode dan cara desinfeksi lain. Sterilisasi lengkap bahan dan benda yang tidak memungkinkan penggunaan sterilisasi suhu tinggi dicapai dengan sterilisasi berulang dengan uap air dalam peralatan Koch pada suhu tidak melebihi 100 derajat. Metode ini disebut sterilisasi fraksional. Intinya adalah bahwa bentuk spora mikroba yang tidak terbunuh, setelah seharian dalam termostat pada suhu 37 derajat, berkecambah menjadi sel vegetatif, yang kematiannya terjadi selama sterilisasi berikutnya. dari objek ini uap yang mengalir. Perawatan dengan uap cairan dilakukan tiga kali selama 30-40 menit. Memanaskan bahan satu kali pada suhu di bawah 100 derajat disebut pasteurisasi. Pasteurisasi diusulkan oleh Pasteur dan dimaksudkan terutama untuk menghancurkan sebagian besar mikroorganisme non-spora. Pasteurisasi dilakukan pada suhu 60 - 70 derajat selama 15 hingga 30 menit, pada suhu 80 derajat selama 10 hingga 15 menit. Dalam praktik mikrobiologi, pasteurisasi bahan benih sering digunakan untuk mengisolasi kultur murni mikroorganisme pembentuk spora dan untuk mengidentifikasi kemampuan mikroorganisme dalam membentuk spora. Untuk cairan yang kehilangan rasa dan kualitas berharga lainnya bila terkena suhu tinggi (susu, jus beri dan buah, bir, media nutrisi yang mengandung karbohidrat atau urea, dll.), sterilisasi dengan uap yang mengalir dilakukan pada suhu 50 - 60 derajat selama 15 - 33333330 menit atau pada suhu 70 - 80 derajat selama 5 - 10 menit. Dalam hal ini, mikroba dengan resistensi rata-rata mati, sementara mikroba dan spora yang lebih resisten tetap bertahan. Sterilisasi fraksional 5-6 kali lipat pada suhu 60 derajat selama 1 jam disebut tyndalisasi. Banyak produk medis yang terbuat dari bahan polimer tidak tahan terhadap sterilisasi metode uap menurut mode yang diterima secara umum. Untuk banyak produk, karena karakteristik cairan yang dikandungnya (pengawet, obat-obatan, dan produk lainnya), tidak mungkin untuk mensterilkan menggunakan metode dan metode yang berlaku umum. Untuk produk tersebut, sistem sterilisasi individual dikembangkan untuk memastikan sterilisasi objek yang andal. Oleh karena itu, sterilisasi rotor untuk memisahkan darah menjadi fraksi-fraksi dilakukan dengan uap air pada suhu 120 derajat selama 45 menit. Sterilitas wadah pengawet dicapai pada suhu 110 derajat selama 60 menit. Perebusan adalah metode sterilisasi yang digunakan untuk mendesterilisasi jarum suntik yang dapat digunakan kembali, instrumen bedah, tabung karet, kaca dan peralatan logam. Sterilisasi dengan cara direbus dilakukan dalam alat sterilisasi. Bentuk spora dalam air mendidih akan mati setelah 20 - 30 menit. Merebus selama 45 menit banyak digunakan untuk mendisinfeksi sekret dan bahan infeksius lainnya, linen, piring, mainan, dan barang perawatan pasien. Air panas (60 - 100 derajat) dengan deterjen digunakan untuk mencuci dan membersihkan penghapusan mekanis kontaminan dan mikroorganisme. Kebanyakan sel vegetatif mati pada suhu 70 derajat setelah 30 menit. Sterilisasi filtrasi digunakan dalam kasus di mana substrat tidak tahan terhadap pemanasan, khususnya untuk media yang mengandung protein, serum, beberapa antibiotik, vitamin, dan zat yang mudah menguap. Teknik ini cukup banyak digunakan untuk mensterilkan cairan kultur, bila diperlukan untuk membebaskannya dari sel mikroba, namun untuk menjaga semua produk metabolisme yang dikandungnya tidak berubah. Metode ini melibatkan penyaringan cairan melalui filter khusus yang memiliki partisi berpori halus sehingga dapat mempertahankan sel mikroba. Dua jenis filter yang paling banyak digunakan adalah filter membran dan filter Seitz. Filter membran dibuat dari collodion, asetat, selulosa dan bahan lainnya. Filter Seitz terbuat dari campuran asbes dan selulosa. Selain itu, filter yang terbuat dari kaolin dengan campuran pasir kuarsa, tanah infusor dan bahan lainnya (“lilin” oleh Chamberlan, Berkfeld) digunakan untuk sterilisasi. Filter membran dan asbes dirancang untuk penggunaan satu kali. Dengan penyinaran ultraviolet, efek bakterisida diberikan oleh sinar dengan panjang 200 - 450 nm, yang sumbernya adalah lampu bakterisida. Menggunakan lampu bakterisida, udara disterilkan dengan sinar ultraviolet untuk tujuan terapeutik. lembaga pencegahan, kotak laboratorium mikrobiologi, di perusahaan Industri makanan, di kotak produksi vaksin dan serum, di ruang operasi, ruang manipulasi, fasilitas penitipan anak, dll. Sinar ultraviolet memiliki aktivitas antimikroba yang tinggi dan tidak hanya dapat menyebabkan kematian sel vegetatif, tetapi juga sporanya. Sinar matahari menyebabkan matinya mikroorganisme akibat tindakannya iradiasi ultraviolet dan pengeringan. Pengeringan dengan sinar matahari mempunyai efek merugikan pada banyak jenis mikroorganisme, namun pengaruhnya hanya dangkal dan oleh karena itu sinar matahari memainkan peran pendukung dalam praktik sterilisasi. Baru-baru ini, dalam pengobatan luka dan luka bakar, pelapis yang terbuat dari polimer sintetik dan alami dalam bentuk gel telah digunakan. Film antiseptik polimer banyak digunakan untuk pengobatan luka dan luka bakar lokal. Mereka mengandung agen antimikroba spektrum luas seperti katapol, dioksidan, yodium biru, serta sorbitol yang mengandung glutaraldehid. Untuk mensterilkan film tersebut digunakan radiasi pengion dengan dosis 20,0 kGy. Selama produksi industri film dan sorben antiseptik polimer, sterilitasnya di bawah sistem sterilisasi ini dijamin sepenuhnya. Radiasi radioaktif membunuh semua jenis mikroorganisme, baik dalam bentuk vegetatif maupun spora. Ini banyak digunakan untuk sterilisasi di perusahaan yang memproduksi produk steril dan peralatan medis sekali pakai yang steril, untuk desinfeksi air limbah dan bahan mentah yang berasal dari hewan.

Metode sterilisasi mekanis Metode sterilisasi mekanis menghilangkan kuman dari permukaan benda. Ini termasuk mencuci, mengguncang, menyapu, menyeka basah, mengudara, ventilasi, menyedot debu, mencuci.

Metode sterilisasi kimia Plastik kini semakin banyak digunakan dalam praktik medis. Mereka digunakan dalam kedokteran gigi, bedah maksilofasial, traumatologi, ortopedi, dan bedah. Kebanyakan plastik tidak tahan terhadap metode sterilisasi panas uap di bawah tekanan dan panas kering (udara panas kering). Larutan alkohol, diosida, dan larutan terner yang digunakan untuk mensterilkan benda-benda tersebut tidak menjamin sterilitas produk yang diproses. Oleh karena itu, metode gas dan radiasi, serta larutan bahan kimia, digunakan untuk mensterilkan produk plastik. Pengenalan sejumlah besar produk yang terbuat dari bahan termolabil ke dalam praktik institusi medis berkontribusi pada pengenalan metode desinfeksi dan sterilisasi radiasi dan gas dengan larutan disinfektan. Selama sterilisasi kimia, gas dan bahan dari berbagai kelompok kimia digunakan (peroksida, fenolik, mengandung halogen, aldehida, basa dan asam, surfaktan, dll.). Untuk penggunaan sehari-hari, diproduksi deterjen, pembersih, pemutihan dan sediaan lainnya yang memiliki efek antimikroba karena masuknya berbagai bahan kimia ke dalam komposisinya. Sediaan ini digunakan untuk membersihkan dan mendisinfeksi peralatan sanitasi, piring, linen, dll. Uap formaldehida (bentuk uap) dapat digunakan dalam institusi medis untuk sterilisasi produk logam keperluan medis (pisau bedah, jarum, pinset, probe, klem, kait, pemotong kawat, dll.). Sebelum disterilkan dengan uap formaldehida, produk harus dibersihkan terlebih dahulu dan dikeringkan secara menyeluruh. Saat disterilkan dengan cara apa pun secara kimia Peraturan pengolahan suatu benda tertentu tergantung pada karakteristik benda yang didisinfeksi, ketahanan mikroba, dan karakteristik sifat-sifatnya. persiapan kimia, suhu lingkungan, kelembaban dan faktor lainnya. Dengan demikian, sterilitas instrumen logam dicapai setelah lima jam penyimpanan dalam ruang tertutup dengan uap pada suhu minimal 20 derajat dan kelembaban relatif 95 - 98%; pada suhu 15 derajat, sterilitas lengkap dari benda-benda ini dicapai hanya setelah 16 jam. Aktivitas sporisidal glutaraldehid bergantung pada suhu. Tindakan optimalnya terjadi pada suhu 15 – 25 derajat. Ketika suhu naik, aktivitas sporisidal obat ini menurun. Sterilisasi kimia digunakan sampai batas tertentu. Paling sering, metode ini digunakan untuk mencegah kontaminasi bakteri pada media kultur dan sediaan imunobiologis (vaksin dan serum). Zat seperti kloroform, toluena, dan eter paling sering ditambahkan ke media nutrisi. Jika media perlu dibebaskan dari bahan pengawet ini, media dipanaskan dalam penangas air pada suhu 56 derajat dan bahan pengawet tersebut diuapkan. Untuk mengawetkan vaksin atau serum, digunakan merthiolate, asam borat, dan formalin.

Metode sterilisasi biologis Sterilisasi biologis didasarkan pada penggunaan antibiotik. Metode ini banyak digunakan dalam budidaya virus.

Kehidupan mikroorganisme sangat bergantung pada kondisi lingkungan. Semua faktor lingkungan yang mempengaruhi mikroorganisme dapat dibagi menjadi tiga kelompok: fisik, kimia dan biologi, yang pengaruh menguntungkan atau merugikannya bergantung pada sifat faktor itu sendiri dan sifat mikroorganisme.

Faktor fisik

Dari faktor fisik, suhu, pengeringan, energi radiasi, dan USG mempunyai pengaruh paling besar terhadap perkembangan mikroorganisme.

Suhu. Aktivitas kehidupan setiap mikroorganisme dibatasi oleh batasan suhu tertentu. Ketergantungan suhu ini biasanya dinyatakan dalam tiga poin utama: minimum - suhu di bawah mana reproduksi sel mikroba berhenti; optimal - suhu terbaik untuk pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme; maksimum - suhu di mana aktivitas vital sel melemah atau terhenti. Suhu optimal biasanya sesuai dengan kondisi suhu lingkungan alami sebuah habitat.

Semua mikroorganisme dalam kaitannya dengan suhu dibagi menjadi psikrofil, mesofil, dan termofil.

Psikrofil (dari bahasa Yunani psychros - dingin, phileo - cinta), atau mikroorganisme yang menyukai dingin, tumbuh pada suhu yang relatif rendah: suhu minimum - 0 ° C, optimal - 10-20 ° C, maksimum - 30 ° C. Kelompok ini termasuk mikroorganisme yang hidup di laut dan samudera utara, tanah, air limbah. Ini juga termasuk bakteri bercahaya dan besi, serta mikroba yang menyebabkan pembusukan makanan dalam suhu dingin (di bawah 0° C).

Mesofil (dari bahasa Yunani mesos - tengah) adalah kelompok yang paling luas, termasuk sebagian besar saprofit dan semua mikroorganisme patogen. Suhu optimal untuk mereka adalah 28-37° C, minimum 10° C, maksimum 45° C.

Termofil (dari bahasa Yunani termos - panas, panas), atau mikroorganisme yang menyukai panas, berkembang pada suhu di atas 55 ° C, suhu minimum untuk mereka adalah 30 ° C, suhu optimal adalah 50-60 ° C, dan maksimum adalah 70 -75 ° C. Mereka ditemukan di mata air mineral panas, lapisan permukaan tanah, substrat yang dapat memanas sendiri (pupuk kandang, jerami, biji-bijian), dan usus manusia dan hewan. Di antara termofil terdapat banyak bentuk spora.

Suhu tinggi dan rendah mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap mikroorganisme. Beberapa lebih sensitif terhadap suhu tinggi. Selain itu, semakin tinggi suhu melebihi maksimum maka semakin cepat terjadi kematian sel mikroba yang disebabkan oleh denaturasi (koagulasi) protein sel.

Bentuk vegetatif bakteri mesofilik mati pada suhu 60° C selama 30-60 menit, dan pada 80-100° C - setelah 1-2 menit. Spora bakteri jauh lebih tahan terhadap suhu tinggi. Misalnya spora basil antraks tahan perebusan selama 10-20 menit, dan spora clostridium botulisme - 6 jam.Semua mikroorganisme, termasuk spora, mati pada suhu 165-170 ° C selama satu jam (dalam suhu kering). oven) atau bila terkena uap pada tekanan 1 atm (dalam autoclave) selama 30 menit.

Pengaruh suhu tinggi pada mikroorganisme adalah dasar dari sterilisasi - pelepasan lengkap berbagai benda dari mikroorganisme dan sporanya (lihat di bawah).

Banyak mikroorganisme yang sangat resisten terhadap suhu rendah. Salmonella typhus dan Vibrio cholerae bertahan lama di dalam es. Beberapa mikroorganisme tetap dapat hidup pada suhu udara cair (-190°C), dan spora bakteri dapat bertahan pada suhu hingga -250°C.

Hanya jenis bakteri patogen tertentu yang sensitif terhadap suhu rendah (misalnya Bordetella pertussis dan parapertussis, Neisseria meningococcus, dll). Sifat-sifat mikroorganisme ini diperhitungkan dalam diagnostik laboratorium dan pada saat pengangkutan bahan uji, bahan tersebut dikirim ke laboratorium yang terlindung dari pendinginan.

Tindakan suhu rendah menghentikan proses pembusukan dan fermentasi, yang banyak digunakan untuk mengawetkan produk makanan unit pendingin, ruang bawah tanah, gletser. Pada suhu di bawah 0° C, mikroba mengalami keadaan mati suri - proses metabolisme melambat dan reproduksi terhenti. Namun jika ada yang sesuai kondisi suhu dan media nutrisi fungsi vital sel mikroba dipulihkan. Sifat mikroorganisme ini digunakan dalam praktik laboratorium untuk mengawetkan kultur mikroba pada suhu rendah. Perubahan cepat pada suhu tinggi dan rendah (pembekuan dan pencairan) juga berdampak buruk pada mikroorganisme - hal ini menyebabkan pecahnya membran sel.

Pengeringan. Air diperlukan untuk berfungsinya mikroorganisme secara normal. Pengeringan menyebabkan dehidrasi sitoplasma, terganggunya integritas membran sitoplasma, akibatnya nutrisi sel mikroba terganggu dan terjadi kematiannya.

Waktu kematian berbagai jenis mikroorganisme di bawah pengaruh pengeringan sangat bervariasi. Misalnya Neisseria patogen (meningokokus, gonokokus), Leptospira, Treponema pallidum dan lain-lain mati jika dikeringkan setelah beberapa menit. Vibrio cholerae tahan pengeringan selama 2 hari, Salmonella tifoid - 70 hari, dan Mycobacterium tuberkulosis - 90 hari. Namun dahak kering pasien tuberkulosis, yang patogennya dilindungi oleh lapisan protein kering, tetap menular selama 10 bulan.

Spora sangat tahan terhadap pengeringan dan pengaruh lingkungan lainnya. Spora basil antraks mempertahankan kemampuan berkecambah selama 10 tahun, dan spora jamur kapang hingga 20 tahun.

Dampak buruk pengeringan terhadap mikroorganisme telah lama digunakan untuk mengawetkan sayuran, buah-buahan, daging, ikan, dan tanaman obat. Pada saat yang sama, setelah menemukan diri kita dalam kondisi kelembaban tinggi, produk tersebut dengan cepat rusak karena pemulihan aktivitas mikroba.

Metode pengeringan beku banyak digunakan untuk menyimpan kultur mikroorganisme, vaksin dan sediaan biologis lainnya. Inti dari metode ini adalah mikroorganisme atau sediaan dibekukan terlebih dahulu dan kemudian dikeringkan dalam kondisi vakum. Dalam hal ini, sel mikroba memasuki keadaan mati suri dan mempertahankan sifat biologisnya selama beberapa bulan atau tahun.

Energi Radiasi. Di alam, mikroorganisme selalu terpapar radiasi matahari. Sinar matahari langsung menyebabkan kematian banyak mikroorganisme dalam beberapa jam, kecuali bakteri fotosintetik (bakteri belerang hijau dan ungu). Dampak buruk sinar matahari disebabkan oleh aktivitas sinar ultraviolet (sinar UV). Mereka menonaktifkan enzim sel dan merusak DNA. Bakteri patogen lebih sensitif terhadap sinar UV dibandingkan bakteri saprofit. Oleh karena itu, sebaiknya simpan kultur mikroba di laboratorium di tempat gelap. Dalam hal ini, pengalaman Buchner bersifat demonstratif.

Kultur bakteri yang melimpah diinokulasi ke dalam cawan Petri dengan lapisan tipis agar. Huruf-huruf yang dipotong dari kertas hitam ditempelkan pada permukaan luar cangkir yang diunggulkan, misalnya membentuk kata “tifus”. Cawan yang bagian bawahnya menghadap ke atas disinari sinar matahari langsung selama 1 jam, kemudian kertas-kertasnya dikeluarkan, dan cawan ditempatkan dalam termostat pada suhu 37°C selama sehari.Pertumbuhan bakteri hanya terlihat di tempat-tempat tersebut. agar-agar yang terlindung dari sinar UV dengan stiker huruf. Sisa agar-agar tetap transparan, yaitu tidak ada pertumbuhan mikroorganisme (Gbr. 11).

Pentingnya sinar matahari sebagai faktor alami dalam meningkatkan kesehatan lingkungan luar sangatlah besar. Ini membebaskan udara, air dari reservoir alami, dan lapisan atas tanah dari bakteri patogen.

Efek bakterisida (penghancur bakteri) dari sinar UV digunakan untuk mensterilkan udara tempat tertutup(ruang operasi, ruang ganti, kotak, dll), serta air dan susu. Sumber sinar tersebut adalah lampu radiasi ultraviolet, lampu bakterisida.

Jenis energi radiasi lainnya - sinar-X, sinar α-, β-, γ mempunyai efek merugikan pada mikroorganisme hanya dalam dosis besar, sekitar 440-280 J/kg. Kematian mikroba disebabkan oleh rusaknya struktur inti dan DNA seluler. Radiasi dosis rendah merangsang pertumbuhan sel mikroba. Mikroorganisme jauh lebih tahan terhadap radiasi radioaktif dibandingkan organisme tingkat tinggi. Bakteri thionic diketahui hidup di deposit bijih uranium. Bakteri ditemukan dalam air reaktor nuklir pada konsentrasi radiasi pengion 20-30 kJ/kg.

Efek bakterisida dari radiasi pengion digunakan untuk pengawetan produk makanan tertentu, sterilisasi sediaan biologis (sera, vaksin, dll), sedangkan sifat bahan yang disterilkan tidak berubah.

Dalam beberapa tahun terakhir, produk sekali pakai telah disterilkan dengan metode radiasi - pipet polistiren, cawan petri, sumur untuk reaksi serologis, jarum suntik, dan juga bahan jahitan- usus kucing, dll.

USG menyebabkan kerusakan yang signifikan pada sel mikroba. Di bawah pengaruh ultrasound, gas yang terletak di lingkungan cair sitoplasma diaktifkan, dan tekanan tinggi muncul di dalam sel (hingga 10.000 atm). Hal ini menyebabkan pecahnya membran sel dan kematian sel. USG digunakan untuk mensterilkan produk makanan (susu, jus buah) dan air minum.

Tekanan tinggi. Bakteri dan terutama sporanya tahan terhadap tekanan mekanis. Di alam terdapat bakteri yang hidup di laut dan samudera pada kedalaman 1000-10000 m pada tekanan 100 hingga 900 atm. Beberapa jenis bakteri dapat menahan tekanan hingga 3000-5000 atm, dan spora bakteri bahkan hingga 20.000 atm.

Faktor kimia

Pengaruh bahan kimia terhadap mikroorganisme bervariasi tergantung pada sifat senyawa kimia, konsentrasinya, dan lamanya paparan sel mikroba. Tergantung pada konsentrasinya, suatu zat kimia dapat menjadi sumber nutrisi atau mempunyai efek penghambatan terhadap aktivitas vital mikroorganisme. Misalnya, larutan glukosa 0,5-2% merangsang pertumbuhan mikroba, dan larutan glukosa 20-40% menghambat proliferasi sel mikroba.

Banyak senyawa kimia yang mempunyai efek merugikan pada mikroorganisme digunakan dalam praktek medis sebagai desinfektan dan antiseptik.

Bahan kimia yang digunakan untuk disinfeksi disebut desinfektan. Disinfeksi mengacu pada tindakan yang bertujuan untuk menghancurkan mikroorganisme patogen di berbagai objek lingkungan. Disinfektan meliputi senyawa halida, fenol dan turunannya, garam logam berat, beberapa asam, basa, alkohol, dll. Bahan ini menyebabkan kematian sel mikroba, bekerja dalam konsentrasi optimal untuk waktu tertentu. Banyak disinfektan yang mempunyai efek berbahaya pada jaringan makroorganisme.

Antiseptik adalah bahan kimia yang dapat menyebabkan kematian mikroorganisme atau menghambat pertumbuhan dan reproduksinya. Mereka digunakan untuk tujuan terapeutik (kemoterapi), serta untuk desinfeksi luka, kulit, dan selaput lendir manusia. Hidrogen peroksida, larutan alkohol yodium, hijau cemerlang, larutan kalium permanganat, dll memiliki sifat antiseptik.Beberapa zat antiseptik (asetat, belerang, asam benzoat, dll.) dalam dosis yang tidak berbahaya bagi manusia digunakan untuk pengawetan makanan.

Menurut mekanisme kerjanya, zat kimia dengan aktivitas antimikroba dapat dibagi menjadi beberapa kelompok.

1. Surfaktan (asam lemak, sabun dan deterjen lainnya) menyebabkan penurunan tegangan permukaan yang mengakibatkan terganggunya fungsi dinding sel dan membran sitoplasma mikroorganisme.

2. Fenol, kresol dan turunannya menyebabkan koagulasi protein mikroba. Mereka digunakan untuk mendisinfeksi bahan menular dalam praktik mikrobiologi dan rumah sakit penyakit menular.

3. Zat pengoksidasi, berinteraksi dengan protein mikroba, mengganggu aktivitas enzim dan menyebabkan denaturasi protein. Agen pengoksidasi aktif adalah klorin dan ozon, yang digunakan untuk mendisinfeksi air minum. Turunan klorin (pemutih, kloramin) banyak digunakan untuk tujuan desinfeksi. Hidrogen peroksida, kalium permanganat, yodium, dll. memiliki sifat pengoksidasi.

4. Formaldehida digunakan dalam bentuk larutan 40% (formalin) untuk desinfeksi. Ini membunuh mikroorganisme bentuk vegetatif dan spora. Formalin memblokir gugus amino protein sel mikroba dan menyebabkan denaturasinya.

5. Garam logam berat (merkuri, timbal, seng, emas, dll) menggumpal protein sel mikroba, sehingga menyebabkan kematiannya. Sejumlah logam (perak, emas, merkuri, dll.) memiliki efek bakterisidal terhadap mikroorganisme dalam konsentrasi yang dapat diabaikan. Sifat ini disebut aksi oligodinamik (dari bahasa Latin oligos - kecil, dinamys - kekuatan). Telah terbukti bahwa air dalam wadah perak tidak membusuk karena efek bakterisidal ion perak. Untuk pencegahan blenorea* pada bayi baru lahir untuk waktu yang lama larutan perak nitrat 1% digunakan. Larutan koloid senyawa perak organik (protargol, collargol) juga digunakan sebagai antiseptik lokal.

* (Blennorea adalah peradangan pada konjungtiva mata yang disebabkan oleh gonokokus.)

Sediaan merkuri memiliki efek antimikroba yang kuat. Sejak zaman kuno, merkuri biklorida, atau merkuri klorida (dengan pengenceran 1:1000), telah digunakan untuk desinfeksi. Namun, ia memiliki efek toksik pada jaringan makroorganisme dan penggunaannya terbatas.

6. Pewarna (diamond green, rivanol, dll) mempunyai khasiat menghambat pertumbuhan bakteri. Larutan sejumlah pewarna digunakan sebagai antiseptik, dan juga ditambahkan ke beberapa media nutrisi untuk menghambat pertumbuhan mikroflora yang menyertainya.

Efek destruktif dari sejumlah faktor fisik dan kimia pada mikroorganisme membentuk dasar metode aseptik dan antiseptik, yang banyak digunakan dalam praktik medis dan sanitasi.

Asepsis adalah suatu sistem tindakan preventif untuk mencegah kontaminasi mikroba pada suatu benda (luka, lapangan bedah, kultur mikroorganisme, dll), berdasarkan metode fisik.

Antiseptik adalah serangkaian tindakan yang bertujuan untuk menghancurkan mikroorganisme pada luka, seluruh tubuh atau benda lingkungan, dengan menggunakan berbagai bahan kimia desinfektan.

Faktor biologis

Di habitat alami, mikroorganisme tidak hidup sendiri-sendiri, tetapi berada dalam hubungan yang kompleks, yang terutama bersimbiosis, metabiosis, dan antagonisme.

Simbiosis adalah hidup bersama organisme dari spesies yang berbeda, sehingga saling menguntungkan. Pada saat yang sama, bersama-sama mereka berkembang lebih baik daripada masing-masing secara terpisah.

Hubungan simbiosis terjadi antara bakteri bintil dan tanaman polong-polongan, antara jamur berserabut dan ganggang biru-hijau (lumut): Simbiosis bakteri asam laktat dan ragi alkohol digunakan untuk membuat beberapa produk asam laktat (kefir, koumiss).

Metabiosis adalah jenis hubungan di mana produk metabolisme satu jenis mikroorganisme menciptakan kondisi yang diperlukan untuk perkembangan jenis mikroorganisme lainnya. Misalnya, mikroorganisme pembusuk yang memecah zat protein berkontribusi pada akumulasi senyawa amonium di lingkungan dan tercipta kondisi yang menguntungkan untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri nitrifikasi. Dan perkembangan anaerobik di tanah yang memiliki aerasi yang baik tidak akan mungkin terjadi tanpa aerob yang menyerap oksigen bebas.

Hubungan metabiotik tersebar luas di antara mikroorganisme tanah dan mendasari siklus zat di alam.

Antagonisme adalah suatu bentuk hubungan di mana satu mikroorganisme menghambat perkembangan mikroorganisme lain atau dapat menyebabkan kematian totalnya. Hubungan antagonis telah berkembang di antara mikroorganisme dalam perjuangan untuk eksistensi. Di mana pun mereka tinggal, selalu terjadi perebutan sumber makanan, oksigen udara, dan habitat. Jadi, sebagian besar bakteri patogen, yang memasuki lingkungan luar (tanah, air) bersama dengan sekresi pasien, tidak dapat bertahan dalam persaingan jangka panjang dengan banyak saprofit dan mati dengan relatif cepat.

Antagonisme dapat disebabkan oleh pengaruh langsung mikroorganisme satu sama lain atau oleh aksi produk metabolismenya. Misalnya, protozoa melahap bakteri, dan fag melisiskannya. Usus bayi baru lahir dijajah oleh bakteri asam laktat Bifidobacterium bifidum. Dengan melepaskan asam laktat, mereka menekan pertumbuhan bakteri pembusuk dan dengan demikian melindungi organisme yang masih rapuh dari gangguan usus bayi. Beberapa mikroorganisme dalam proses hidupnya menghasilkan berbagai zat yang berdampak buruk bagi bakteri dan mikroba lainnya. Zat-zat tersebut termasuk antibiotik (lihat "Antibiotik").

Pertanyaan kontrol

1. Faktor fisik apa saja yang mempengaruhi aktivitas kehidupan mikroorganisme?

2. Zat apa saja yang tergolong disinfektan dan apa perbedaan mekanisme kerjanya terhadap mikroorganisme?

3. Sebutkan hubungan apa yang ada antar mikroorganisme?

Sterilisasi

Sterilisasi adalah sterilisasi, yaitu pembebasan menyeluruh benda-benda lingkungan dari mikroorganisme dan sporanya.

Sterilisasi dilakukan dengan berbagai cara:

1) fisik (paparan suhu tinggi, sinar UV, penggunaan filter bakteri);

2) bahan kimia (penggunaan berbagai disinfektan, antiseptik);

3) biologis (penggunaan antibiotik).

Dalam praktik laboratorium, metode sterilisasi fisik biasanya digunakan.

Kemungkinan dan kelayakan penggunaan metode sterilisasi tertentu ditentukan oleh karakteristik bahan yang akan disterilkan, sifat fisik dan kimianya.

Metode fisik

Kalsinasi dalam nyala api pembakar atau flambéing adalah metode sterilisasi di mana suatu benda disterilkan secara menyeluruh, karena sel vegetatif dan spora mikroba mati. Biasanya, loop bakteriologis, spatula, pipet, slide dan kaca penutup, serta instrumen kecil dikalsinasi. Gunting dan pisau bedah tidak boleh disterilkan dengan cara dipanaskan, karena permukaan pemotongan menjadi kusam saat terkena api.

Sterilisasi panas kering

Sterilisasi dengan panas kering atau udara panas dilakukan dalam oven Pasteur (pengeringan oven panas kering). Oven Pasteur adalah kabinet berdinding ganda yang terbuat dari bahan tahan panas - logam dan asbes. Panaskan kabinet menggunakan pembakar gas atau alat pemanas listrik. Lemari berpemanas listrik dilengkapi dengan pengatur untuk memastikan suhu yang dibutuhkan. Untuk mengontrol suhu, terdapat termometer yang dimasukkan ke dalam lubang di dinding atas lemari.

Panas kering digunakan untuk mensterilkan peralatan gelas laboratorium. Piring yang disiapkan untuk sterilisasi dimasukkan secara longgar ke dalam oven untuk memastikan pemanasan bahan yang disterilkan secara seragam dan andal. Tutup pintu lemari rapat-rapat, nyalakan alat pemanas, atur suhu menjadi 160-165 ° C dan sterilkan pada suhu tersebut selama 1 jam.Setelah sterilisasi selesai, matikan api, tetapi jangan membuka pintu lemari sampai oven sudah dingin; jika tidak udara dingin, masuk ke dalam lemari dapat menyebabkan keretakan pada peralatan masak yang panas.

Sterilisasi dalam oven Pasteur dapat dilakukan dengan cara yang berbeda-beda kondisi suhu dan paparan (waktu sterilisasi) (Tabel 1).

Cairan (media nutrisi, larutan natrium klorida isotonik, dll.), barang yang terbuat dari karet dan bahan sintetis tidak dapat disterilkan dengan panas kering, karena cairan mendidih dan keluar, serta karet dan bahan sintetis meleleh.

Untuk mengontrol sterilisasi dalam oven Pasteur, benang sutra dibasahi dalam kultur bakteri pembentuk spora, dikeringkan, ditempatkan dalam cawan Petri steril dan dimasukkan ke dalam oven Pasteur. Sterilisasi dilakukan pada suhu 165°C selama 1 jam (untuk pengendalian sebagian benang dibiarkan pada suhu ruangan). Kemudian benang yang telah disterilkan dan dikontrol diletakkan pada permukaan agar-agar dalam cawan Petri atau dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi kaldu dan diinkubasi dalam termostat pada suhu 37° C selama 2 hari. Dengan pengoperasian oven Pasteur yang benar, tidak akan terjadi pertumbuhan pada tabung reaksi atau cawan yang berisi media nutrisi yang di dalamnya terdapat benang yang telah disterilkan, karena spora bakteri akan mati, sedangkan spora bakteri pada benang yang tidak disterilkan (kontrol) akan berkecambah pada nutrisi. pertumbuhan media akan dicatat.

Untuk menentukan suhu di dalam oven Pasteur dapat menggunakan sukrosa atau gula pasir yang menjadi karamel pada suhu 165-170°C.

Mempersiapkan peralatan gelas laboratorium untuk sterilisasi dalam oven Pasteur. Sebelum sterilisasi, peralatan gelas laboratorium (cawan petri, pipet ukur dan pasteur, vial, labu, tabung reaksi) harus dicuci bersih, dikeringkan dan dibungkus dengan kertas, jika tidak setelah sterilisasi dapat terkontaminasi lagi dengan bakteri udara.

Cawan petri dibungkus dengan kertas satu atau lebih potongan sekaligus atau ditempatkan dalam wadah logam khusus.

Penyeka kapas dimasukkan ke ujung atas pipet untuk mencegah bahan uji masuk ke mulut. Pipet ukur dibungkus dengan kertas panjang selebar 4-5 cm, volume pipet yang dibungkus ditandai pada kertas tersebut. Dalam kotak pensil, pipet ukur disterilkan tanpa tambahan kertas pembungkus.

Catatan. Jika garis batas pada pipet tidak terlihat jelas, maka pipet dikembalikan sebelum sterilisasi. Oleskan ke pipet cat minyak dan, tanpa membiarkan cat mengering, bubuk barium sulfat digosokkan ke dalamnya dengan kain. Setelah itu, hilangkan sisa cat dengan lap, yang hanya tersisa di takik kelulusan. Pipet yang dirawat dengan cara ini harus dibilas.

Ujung tajam pipet Pasteur disegel dalam api pembakar dan dibungkus kertas, 3-5 lembar sekaligus. Pipet pasteur harus dibungkus dengan hati-hati agar tidak merusak ujung kapiler yang tertutup rapat.

Botol, labu, tabung reaksi ditutup dengan sumbat kapas. Gabus harus masuk ke dalam leher kapal 2/3 panjangnya, tidak terlalu kencang, tetapi juga tidak longgar. Tutup kertas dipasang di atas sumbat pada setiap wadah (kecuali tabung reaksi). Tabung reaksi diikat menjadi satu dalam kelompok yang terdiri dari 5-50 orang dan dibungkus dengan kertas.

Catatan. Pada suhu tinggi kertas tempat cangkir dan pipet dibungkus, dan kapas menjadi kuning dan bahkan mungkin hangus, jadi semuanya varietas baru kertas yang diterima oleh laboratorium harus diuji pada kondisi suhu yang diterima.

Pertanyaan kontrol

1. Apa yang dimaksud dengan istilah sterilisasi?

2. Bagaimana sterilisasi dilakukan?

3. Apa yang disterilkan dengan cara kalsinasi di atas api?

4. Jelaskan struktur dan cara pengoperasian oven Pasteur.

5. Apa yang disterilkan dalam oven Pasteur?

6. Bagaimana peralatan gelas disiapkan untuk sterilisasi?

7. Mengapa media nutrisi dan benda karet tidak bisa disterilkan dalam oven Pasteur?

Latihan

Siapkan cawan Petri, pipet ukur, pipet Pasteur, tabung reaksi, labu dan vial untuk sterilisasi.

Sterilisasi dengan cara direbus

Perebusan merupakan salah satu cara sterilisasi yang menjamin kemandulan asalkan tidak terdapat spora pada bahan yang disterilkan. Digunakan untuk memproses jarum suntik, instrumen, peralatan kaca dan logam, tabung karet, dll.

Sterilisasi dengan cara direbus biasanya dilakukan dalam alat sterilisasi - kotak logam bentuk persegi panjang dengan penutup yang rapat. Bahan yang akan disterilkan diletakkan pada jaring yang tersedia pada alat sterilisasi dan diisi air. Untuk meningkatkan titik didih dan menghilangkan kesadahan air, tambahkan 1-2% natrium bikarbonat (lebih baik menggunakan air suling). Alat sterilisasi ditutup dengan penutup dan dipanaskan.Permulaan sterilisasi dianggap saat air mendidih, waktu perebusan 15-30 menit. Pada akhir sterilisasi, jaring dengan instrumen dilepas dengan pegangan samping dengan kait khusus, dan instrumen di dalamnya diambil dengan pinset atau penjepit steril, yang direbus bersama dengan instrumen lainnya.

Sterilisasi uap dilakukan dengan dua cara: 1) uap di bawah tekanan; 2) uap yang mengalir.

Sterilisasi uap bertekanan diproduksi dalam autoklaf. Metode sterilisasi ini didasarkan pada pemaparan bahan yang disterilkan pada uap air jenuh pada tekanan di atas atmosfer. Sebagai hasil dari sterilisasi tersebut, baik mikroorganisme vegetatif maupun spora mati dalam satu kali perawatan.

Autoklaf (Gbr. 12) adalah ketel besar, bagian luarnya ditutupi dengan selubung logam, tertutup rapat dengan penutup, yang disekrup erat ke ketel dengan baut berengsel. Diameter lain yang lebih kecil, yang disebut ruang sterilisasi, dimasukkan ke dalam ketel bagian luar. Benda-benda yang akan disterilkan ditempatkan pada ruangan ini. Di antara kedua boiler ada ruang bebas, disebut ruang uap air. Air dialirkan ke dalam ruangan ini melalui corong yang dipasang di bagian luar sampai ketinggian tertentu yang ditandai pada tabung pengukur air khusus. Ketika air direbus dalam ruang uap air, uap dihasilkan. Ruang sterilisasi dilengkapi dengan keran keluar dengan katup pengaman yang memungkinkan uap keluar ketika tekanan meningkat di atas tingkat yang diperlukan. Pengukur tekanan digunakan untuk menentukan tekanan yang dibuat di ruang sterilisasi.

Beras. 12. Diagram autoklaf. M - pengukur tekanan; PC - katup pengaman; B - corong untuk air; K 2 - keran untuk mengeluarkan air; K 3 - katup untuk pelepasan uap

Normal Tekanan atmosfer(760 mmHg) dianggap nol. Ada hubungan tertentu antara pembacaan pengukur tekanan dan suhu (Tabel 2).

Saat ini, terdapat autoklaf dengan kontrol otomatis mode pengoperasian. Selain pengukur tekanan biasa, mereka juga dilengkapi pengukur tekanan kontak listrik, yang mencegah peningkatan tekanan di atas nilai yang telah ditentukan dan dengan demikian memastikan keteguhan suhu yang diinginkan dalam autoklaf.

Uap bertekanan mensterilkan berbagai media nutrisi (kecuali yang mengandung protein asli), cairan (larutan natrium klorida isotonik, air, dll.); perangkat, terutama yang memiliki bagian karet.

Suhu dan lamanya autoklaf media nutrisi ditentukan oleh komposisinya yang ditentukan dalam resep pembuatan media nutrisi. Misalnya media sederhana (agar pepton daging, kaldu pepton daging) disterilkan selama 20 menit pada suhu 120°C (1 atm). Namun, pada suhu ini tidak mungkin untuk mensterilkan media yang mengandung protein asli, karbohidrat dan zat lain yang mudah diubah dengan pemanasan. Media yang mengandung karbohidrat disterilkan secara fraksional pada suhu 100°C atau dalam autoklaf pada suhu 112°C (0,5 atm) selama 10-15 menit. Berbagai cairan, peralatan dengan selang karet, sumbat, lilin bakteri dan filter disterilkan selama 20 menit pada suhu 120°C (1 atm).

Perhatian! Bahan yang terinfeksi juga dinetralkan dalam autoklaf. Gelas dan tabung reaksi yang berisi kultur mikroorganisme ditempatkan dalam ember atau tangki logam khusus yang tutupnya berlubang untuk penetrasi uap dan disterilkan dalam autoklaf pada suhu 126 ° C (1,5 atm) selama 1 jam.Instrumen disterilkan dengan cara yang sama setelah bekerja dengan bakteri , membentuk perselisihan.

Hanya orang yang terlatih khusus yang diperbolehkan bekerja dengan autoklaf, yang harus secara ketat dan akurat mengikuti aturan yang ditentukan dalam petunjuk yang disertakan dengan perangkat.

Teknik autoklaf. 1. Sebelum bekerja, periksa kemudahan servis semua bagian dan penggilingan keran.

2. Air (disuling atau direbus untuk mencegah pembentukan kerak) dialirkan melalui corong yang dipasang di luar ketel hingga tanda paling atas pada gelas meteran air. Keran di bawah corong ditutup.

3. Bahan yang akan disterilkan ditempatkan dalam ruang sterilisasi pada jaring khusus. Barang-barang tidak boleh dimuat terlalu rapat, karena uap harus mengalir bebas di antara barang-barang tersebut, jika tidak maka barang-barang tersebut tidak akan memanas hingga mencapai suhu yang diperlukan dan mungkin tetap tidak steril.

4. Gasket karet pada tutupnya digosok dengan kapur agar penyegelannya lebih baik.

5. Tutupnya ditutup dan dibaut ke badan autoklaf, dan bautnya disekrup berpasangan melintang.

6. Buka sepenuhnya katup keluar yang menghubungkan ruang sterilisasi dengan udara luar, dan mulailah memanaskan autoklaf. Autoklaf biasanya dipanaskan menggunakan gas atau listrik.

Ketika autoklaf dipanaskan, air mendidih, uap yang dihasilkan naik di antara dinding ketel dan melalui lubang khusus di dinding ketel bagian dalam (lihat Gambar 12), memasuki ruang sterilisasi dan keluar melalui katup keluar yang terbuka. Pertama, uap keluar bersama udara di dalam autoklaf. Semua udara harus dikeluarkan dari autoklaf, jika tidak, pembacaan pengukur tekanan tidak akan sesuai dengan suhu di dalam autoklaf.

Munculnya aliran uap yang kuat dan terus menerus menunjukkan pembuangan udara sepenuhnya dari autoklaf; Setelah itu, katup keluar ditutup dan tekanan di dalam autoklaf mulai meningkat secara bertahap.

7. Awal sterilisasi dianggap saat pembacaan pengukur tekanan mencapai nilai yang ditentukan. Pemanasan diatur agar tekanan dalam autoklaf tidak berubah dalam jangka waktu tertentu.

8. Setelah waktu sterilisasi habis, pemanasan autoklaf dihentikan, dan uap dikeluarkan melalui katup keluar. Saat jarum pengukur tekanan turun ke nol, buka tutupnya. Untuk menghindari luka bakar akibat sisa uap di dalam autoklaf, tutup autoklaf harus dibuka ke arah Anda.

Tingkat suhu dalam autoklaf, yaitu kebenaran pembacaan pengukur tekanan, dapat diperiksa. Untuk melakukan ini, gunakan berbagai zat yang memiliki titik leleh tertentu: antipirin (113° C), resorsinol dan belerang (119° C), asam benzoat (120° C). Salah satu zat ini dicampur dengan pewarna dalam jumlah yang dapat diabaikan (muchsine atau methylene blue) dan dituangkan ke dalam tabung kaca, yang ditutup rapat dan ditempatkan di dalamnya. posisi vertikal antara bahan yang disterilkan. Jika suhunya mencukupi, zat akan meleleh dan mengubah warna pewarna yang sesuai.

Untuk memeriksa efektivitas sterilisasi, tabung reaksi dengan kultur spora yang diketahui dimasukkan ke dalam autoklaf. Setelah autoklaf, tabung dipindahkan ke termostat selama 24-48 jam, dicatat ada atau tidaknya pertumbuhan. Kurangnya pertumbuhan menunjukkan pengoperasian perangkat yang benar.

Sterilisasi dengan uap yang mengalir diproduksi di peralatan Koch. Cara ini digunakan bila benda yang disterilkan berubah pada suhu di atas 100°C. Media nutrisi yang mengandung urea, karbohidrat, susu, kentang, agar-agar, dan lain-lain disterilkan dengan uap yang mengalir.

Peralatan Koch (boiler) adalah silinder logam yang bagian luarnya dilapisi (untuk mengurangi perpindahan panas) dengan kain kempa atau asbes. Silinder ditutup dengan tutup berbentuk kerucut yang diberi lubang untuk keluarnya uap. Di dalam silinder ada dudukan, setinggi tempat air dituangkan. Sebuah ember berlubang ditempatkan pada dudukan tempat bahan yang akan disterilkan ditempatkan. Peralatan Koch dipanaskan menggunakan gas atau listrik. Waktu sterilisasi dihitung dari saat uap keluar secara kuat di tepi tutup dan dari saluran keluar uap. Sterilkan selama 30-60 menit. Di akhir sterilisasi, pemanasan dihentikan. Keluarkan ember berisi bahan dari peralatan dan biarkan pada suhu kamar hingga keesokan harinya. Pemanasan dilakukan selama 3 hari berturut-turut pada suhu 100°C selama 30-60 menit. Metode ini disebut sterilisasi fraksional. Selama pemanasan pertama, bentuk mikroba vegetatif mati, sedangkan bentuk spora tetap terjaga. Dalam sehari, spora berhasil berkecambah dan berubah menjadi bentuk vegetatif, yang mati pada hari kedua sterilisasi. Karena ada kemungkinan sebagian spora tidak sempat berkecambah, bahan disimpan selama 24 jam lagi, kemudian dilakukan sterilisasi ketiga. Sterilisasi dengan uap yang mengalir dalam peralatan Koch tidak diperlukan kontrol khusus, karena sterilitas media nutrisi yang disiapkan merupakan indikator pengoperasian perangkat yang benar. Anda juga dapat mensterilkan dengan uap yang mengalir dalam autoklaf dengan tutupnya dibuka dan katup keluarnya terbuka.

Pertanyaan kontrol

1. Media nutrisi apa yang disterilkan dengan uap?

2. Apa itu alat sterilisasi dan bagaimana cara kerjanya?

3. Mengapa air sulingan harus digunakan saat mensterilkan dengan cara direbus?

4. Jelaskan struktur dan cara pengoperasian autoklaf.

5. Apa yang disterilkan dalam autoklaf?

6. Apa yang menjadi kontrol untuk sterilisasi yang benar selama autoklaf?

7. Apa yang dimaksud dengan sterilisasi uap mengalir?

8. Jelaskan struktur peralatan Koch.

9. Apa tujuan sterilisasi fraksional?

Latihan

Isi formulirnya.

Sterilisasi fraksional juga dapat dilakukan dengan koagulan Koch.

Koagulan Koch digunakan untuk mengentalkan whey dan media kultur telur, dan bersamaan dengan pemadatan media, media tersebut disterilkan.

koagulan Koch adalah kotak logam datar berdinding ganda yang bagian luarnya dilapisi bahan isolasi termal. Air dialirkan ke ruang antar dinding melalui lubang khusus yang terletak di bagian atas dinding luar. Lubang ditutup dengan sumbat tempat dimasukkannya termometer. Perangkat ditutup dengan dua penutup: kaca dan logam. Melalui tutup kaca Anda dapat mengamati proses koagulasi. Tabung reaksi yang berisi media diletakkan pada bagian bawah koagulator dengan posisi miring.

Koagulator dipanaskan menggunakan gas atau listrik. Media disterilkan satu kali pada suhu 90°C selama 1 jam atau secara fraksional - 3 hari berturut-turut pada suhu 80°C selama 1 jam.

Tyndallisasi* - sterilisasi fraksional pada suhu rendah - digunakan untuk zat yang mudah hancur dan terdenaturasi pada suhu 60°C (misalnya cairan protein). Bahan yang akan disterilkan dipanaskan dalam penangas air atau dalam alat khusus dengan termostat pada suhu 56-58°C selama satu jam selama 5 hari berturut-turut.

* (Nama metode sterilisasi diambil dari nama Tyndall yang mengusulkannya.)

Pasteurisasi- sterilisasi pada suhu 65-70 ° C selama 1 jam, diusulkan oleh Pasteur untuk menghancurkan mikroba non-spora. Susu, anggur, bir, jus buah, dan produk lainnya dipasteurisasi. Susu dipasteurisasi untuk menghilangkan asam laktat dan bakteri patogen (brucella, mycobacterium tuberkulosis, shigella, salmonella, staphylococcus, dll). Saat mempasteurisasi bir, jus buah, dan anggur, mikroorganisme penyebabnya jenis yang berbeda fermentasi. Makanan yang dipasteurisasi sebaiknya disimpan di lemari es.

Pertanyaan kontrol

1. Apa tujuan dan struktur koagulator Koch?

2. Apa saja metode sterilisasi pada mesin pembekuan?

3. Apa yang dimaksud dengan tyndalisasi?

4. Apa itu pasteurisasi?

Sterilisasi dengan iradiasi ultraviolet

Sterilisasi dengan sinar UV dilakukan dengan menggunakan instalasi khusus - lampu bakterisida. Sinar UV memiliki aktivitas antimikroba yang tinggi dan tidak hanya menyebabkan kematian sel vegetatif, tetapi juga spora. Iradiasi UV digunakan untuk mensterilkan udara di rumah sakit, ruang operasi, fasilitas penitipan anak, dll. Di laboratorium mikrobiologi, sebuah kotak diberi sinar UV sebelum digunakan.

Pertanyaan kontrol

1. Sifat apa yang dimiliki sinar ultraviolet?

2. Dalam kasus apa sterilisasi menggunakan radiasi ultraviolet digunakan?

Sterilisasi mekanis menggunakan filter bakteri

Sterilisasi filtrasi digunakan jika benda yang disterilkan berubah saat dipanaskan. Filtrasi dilakukan dengan menggunakan filter bakteri yang terbuat dari berbagai bahan berpori halus. Pori-pori filter harus cukup kecil (hingga 1 mikron) untuk memastikan retensi mekanis bakteri, oleh karena itu beberapa penulis menyebut filtrasi sebagai metode mekanis sterilisasi.

Metode filtrasi digunakan untuk mensterilkan media nutrisi yang mengandung protein, serum, dan beberapa antibiotik, serta untuk memisahkan bakteri dari virus, fag, dan eksotoksin.

Dalam praktik mikrobiologi, filter asbes Seitz, filter membran, dan filter Chamberlant dan Berkefeld (lilin) ​​digunakan.

Filter Seitz adalah cakram yang terbuat dari campuran asbes dan selulosa. Ketebalannya 3-5 mm, diameter 35-140 mm. Industri dalam negeri memproduksi filter dengan dua merek: “F” (penyaringan) - menahan partikel tersuspensi tetapi memungkinkan bakteri melewatinya; "SF" (sterilisasi) - dengan pori-pori lebih kecil, menahan bakteri, tetapi memungkinkan virus masuk. Pelat asbes yang kusut, serta pelat yang pecah dan retak, tidak cocok untuk pekerjaan.

Filter membran terbuat dari nitroselulosa. Itu adalah disk putih Tebal 0,1 mm dan diameter 35 mm. Tergantung pada ukuran pori-pori, mereka diberi nomor 1, 2, 3, 4 dan 5 (Tabel 3).

Filter No.1 paling cocok untuk sterilisasi.Selain yang terdaftar, mereka juga memproduksi apa yang disebut pra-filter, yang dirancang untuk membebaskan cairan yang disaring dari partikel besar yang terkandung di dalamnya.

Filter Chamberlant dan Berkefeld (lilin) ​​adalah silinder berongga, ditutup di salah satu ujungnya. Lilin Chamberlant terbuat dari kaolin yang dicampur dengan pasir dan kuarsa. Mereka distandarisasi berdasarkan ukuran pori dan diberi nama L 1, L 2, L 3 ... L 13. Filter Berkefeld (lilin) ​​dibuat dari tanah infusor, sesuai dengan ukuran pori-porinya, diberi nama V, N, W, yang sesuai dengan diameter pori 3-4, 4-7, 8-12 mikron.

Pekerjaan dengan filter bakteri dilakukan sebagai berikut. Filter harus diamankan dalam dudukan khusus, yang dimasukkan ke dalam penerima filter. Penerimanya biasanya berupa labu bunsen. Penahannya, biasanya terbuat dari baja tahan karat, terdiri dari dua bagian: bagian atas, berbentuk silinder tanpa alas, dan bagian bawah, bagian penyangga yang diakhiri dengan tabung. Filter Seitz dengan permukaan kasar menghadap ke atas ditempatkan pada jaring logam dan dijepit erat dengan sekrup di antara bagian atas dan dasar pemegang. Filter yang terpasang dipasang pada sumbat karet yang dimasukkan ke dalam leher labu Bunsen. Sebuah kapas dimasukkan ke dalam tabung keluar labu, yang dihubungkan ke pompa vakum. Instalasi yang telah disiapkan dibungkus kertas dan disterilkan dalam autoklaf pada tekanan 1 atm selama 20-30 menit. Seluruh perangkat yang dirakit juga disebut filter Seitz (Gbr. 13).

Sesaat sebelum penyaringan, ujung keluar labu Bunsen dihubungkan dengan tabung karet ke pompa jet minyak atau air. Persimpangan berbagai bagian diisi dengan parafin untuk membuat segel yang rapat. Cairan yang disaring dituangkan ke dalam silinder peralatan dan pompa dihidupkan, menciptakan ruang hampa di penerima. Akibat perbedaan tekanan yang dihasilkan, cairan yang disaring melewati pori-pori filter menuju penerima, dan mikroba tetap berada di permukaan filter.

Sebelum digunakan, filter membran disterilkan dengan cara direbus dalam air suling. Agar filter tidak menggulung, filter terlebih dahulu dimasukkan ke dalam air suling, dipanaskan hingga suhu 50-60 ° C, dan direbus dengan api kecil selama 30 menit, ganti air 2-3 kali. Penahan filter dan penerima disterilkan terlebih dahulu, dan perangkat dipasang dalam kondisi aseptik. Untuk menghindari robeknya filter membran pada jaring logam, letakkan lingkaran kertas saring steril di bawahnya. Kemudian, dengan menggunakan pinset steril yang ujungnya halus, ambil filter membran dari alat sterilisasi dan letakkan di atas kisi-kisi penyangga dengan permukaan mengkilat menghadap ke bawah.

Lilin (Chamberlant) yang disterilkan dalam autoklaf dihubungkan melalui tabung karet ke penerima dan diturunkan ke dalam bejana (biasanya silinder) dengan cairan yang disaring. Filtrasi terjadi menggunakan pompa vakum. Filtrat steril masuk ke penerima, dan bakteri tertahan di pori-pori lilin.

Filter membran dan asbes dirancang untuk sekali pakai. Setelah digunakan, lilin direbus dalam air keran dan kemudian dikalsinasi dalam tungku peredam.

Sebelum digunakan selanjutnya, lilin diperiksa integritasnya. Lilin diturunkan ke dalam bejana berisi air dan udara dilewatkan. Jika muncul gelembung udara pada permukaan lilin, berarti telah terbentuk retakan pada lilin dan tidak dapat digunakan.

Pertanyaan kontrol

1. Apa metode sterilisasi filter? Apa yang disterilkan dengan metode ini?

2. Filter bakteri apa yang anda ketahui? Bagaimana alat penyaringan dipasang, kondisi apa yang harus diperhatikan?

Metode kimia

Jenis sterilisasi ini digunakan sampai batas tertentu, dan berfungsi terutama untuk mencegah kontaminasi bakteri pada media kultur dan sediaan imunobiologis (vaksin dan serum).

Zat seperti kloroform, toluena, dan eter paling sering ditambahkan ke media nutrisi. Jika media perlu dibebaskan dari bahan pengawet ini, media dipanaskan dalam penangas air pada suhu 56°C (pengawet menguap).

Untuk mengawetkan vaksin dan serum, gunakan merthiolate. asam borat, formalin, dll.

Sterilisasi biologis

Sterilisasi biologis didasarkan pada penggunaan antibiotik. Metode ini digunakan untuk membudidayakan virus.

Pertanyaan kontrol

1. Apa itu sterilisasi kimia dan kapan digunakan?

2. Apa yang dimaksud dengan sterilisasi biologis?

Metode utama sterilisasi disajikan dalam tabel. 4.

1 (Sterilisasi tidak lengkap: spora tetap berada dalam bahan yang disterilkan.)

2 (Sterilisasi tidak lengkap: virus tetap berada dalam bahan yang disterilkan.)

Disinfeksi

Dalam praktik mikrobiologi, berbagai disinfektan digunakan: larutan fenol 3-5%, larutan Lysol 5-10%, larutan kloramin 1-5%, larutan hidrogen peroksida 3-6%, larutan formaldehida 1-5%, larutan merkuri klorida dalam pengenceran 1: 1000 (0,1%), alkohol 70°, dll.

Bahan patologis bekas (nanah, feses, urin, dahak, darah, cairan serebrospinal) didesinfeksi sebelum dialirkan ke saluran pembuangan. Disinfeksi dilakukan dengan pemutih kering atau larutan kloramin 3-5%.

Pipet (lulus dan Pasteur), spatula kaca, kaca objek dan kaca penutup yang terkontaminasi bahan patologis atau kultur mikroorganisme direndam dalam stoples kaca dengan larutan fenol atau hidrogen peroksida 3% selama sehari.

Setelah selesai bekerja dengan bahan infeksius, teknisi laboratorium harus merawatnya dengan larutan desinfektan. tempat kerja dan tangan. Permukaan meja kerja dilap dengan kapas yang dibasahi dengan larutan fenol 3%. Tangan didesinfeksi dengan larutan kloramin 1%. Caranya, basahi bola kapas atau kain kasa dengan larutan disinfektan dan usap tangan kiri, lalu tangan kanan, lalu cuci tangan dengan air hangat dan sabun.

Pilihan disinfektan, konsentrasinya dan lama pemaparan (exposure) bergantung pada sifat biologis mikroba dan lingkungan di mana disinfektan akan bersentuhan dengan mikroorganisme patogen. Misalnya, merkuri klorida, fenol, dan alkohol tidak cocok untuk mendisinfeksi substrat protein (nanah, darah, dahak), karena di bawah pengaruhnya terjadi koagulasi protein, dan protein yang terkoagulasi melindungi mikroorganisme dari efek disinfektan.

Saat mendisinfeksi bahan yang terinfeksi mikroorganisme bentuk spora, digunakan larutan kloramin 5%, larutan kloramin aktif 1-2,5%, larutan formalin 5-10%, dan zat lainnya.

Disinfeksi yang dilakukan sepanjang hari selama bekerja disebut desinfeksi saat ini, dan pada akhir pekerjaan disebut final.

Disinfektan dan instruksi untuk menyiapkan solusi kerja darinya. Kapur klorida berbentuk bubuk kental berwarna putih dengan bau klorin yang menyengat; tidak larut sempurna dalam air. Efek bakterisida tergantung pada kandungan klorin aktif, yang jumlahnya berkisar antara 28 hingga 36%. Klorin yang mengandung kurang dari 25% klorin aktif tidak cocok untuk disinfeksi.

Jika disimpan dengan tidak benar, pemutih akan terurai dan kehilangan sebagian klorin aktifnya. Dekomposisi didorong oleh panas, kelembapan, sinar matahari, jadi simpanlah pemutih harus disimpan di tempat yang kering dan gelap, dalam wadah tertutup rapat.

Pemutih kering digunakan untuk mendisinfeksi kotoran manusia dan hewan (dengan takaran 200 g per 1 liter tinja dan 10 g per 1 liter urin).

Persiapan larutan pemutih asli 10% yang telah diklarifikasi. Ambil 1 kg pemutih kering, masukkan ke dalam ember enamel dan haluskan. Lalu tuangkan air dingin hingga volume 10 liter, aduk rata, tutup dan biarkan sehari di tempat sejuk. Setelah itu, larutan klarifikasi 10% yang dihasilkan dikeringkan dengan hati-hati dan disaring melalui beberapa lapis kain kasa atau disaring melalui kain tebal. Simpan dalam botol kaca gelap, ditutup dengan sumbat kayu, di tempat sejuk tidak lebih dari 10 hari. Larutan kerja dengan konsentrasi yang diperlukan disiapkan dari larutan stok segera sebelum digunakan. Jumlah larutan basa yang diperlukan untuk menyiapkan larutan pemutih yang diklarifikasi 0,2-10% diberikan dalam tabel. 5.

Konsentrasi larutan pemutih yang diklarifikasi dari 0,2 hingga 10% dipilih tergantung pada sifat objek yang didesinfeksi dan ketahanan patogen.

Kloramin - zat kristal berwarna putih atau kekuningan, mengandung 24-28% klorin aktif. Ini larut dengan baik dalam air pada suhu kamar, sehingga larutan disiapkan segera sebelum disinfeksi. Gunakan larutan kloramin 0,2-10%. Hubungan antara persentase konsentrasi larutan dan jumlah kloramin dalam gram per 1 dan 10 liter diberikan dalam tabel. 6.

Larutkan kloramin dalam wadah kaca atau enamel. Saat menyimpan larutan kloramin dalam wadah kaca gelap dengan penutup tanah, aktivitasnya bertahan hingga 15 hari.

Kloramin yang diaktifkan. Sifat desinfektan kloramin ditingkatkan dengan menambahkan aktivator ke dalamnya dengan perbandingan 1:1 atau 1:2. Senyawa amonium digunakan sebagai aktivator - amonium klorida, sulfat, amonium nitrat. Kloramin aktif digunakan pada konsentrasi 0,5, 1 dan 2,5%. Mereka disiapkan segera sebelum digunakan. Kloramin dan garam amonium ditimbang secara terpisah. Pertama, kloramin dilarutkan dalam air, kemudian ditambahkan aktivator.

Keuntungan larutan kloramin teraktivasi dibandingkan larutan konvensional adalah penambahan aktivator mempercepat pelepasan klor aktif. Oleh karena itu, obat tersebut mempunyai efek merugikan tidak hanya pada bentuk vegetatif mikroorganisme, tetapi juga pada spora mereka. Kloramin aktif digunakan dalam konsentrasi yang lebih rendah dan paparan yang lebih sedikit.

Fenol (asam karbol) adalah kristal berbentuk jarum tidak berwarna dengan bau khas yang menyengat. Saat terkena cahaya, udara, dan kelembapan, kristal memperoleh warna merah tua. Simpan dalam stoples kaca tertutup berwarna gelap dan di tempat terlindung dari cahaya.

Fenol larut dalam air, alkohol, eter, dan minyak lemak. Memiliki higroskopisitas yang tinggi, ia menyerap kelembapan dari lingkungan dan menjadi cair. Asam karbolik cair mengandung 90% fenol kristal dan 10% air.

Gunakan larutan asam karbolik 3-5% dalam air yang dibuat dari fenol kristal dan asam karbol cair sesuai dengan skema yang diberikan dalam tabel. 7. Aktivitas fenol meningkat bila dilarutkan dalam air panas (40-50°C).

Perhatian! Fenol kristal atau asam karbol cair, jika mengenai kulit, dapat menyebabkan iritasi, dan dalam konsentrasi tinggi - luka bakar parah. Oleh karena itu, asam karbol harus ditangani dengan sangat hati-hati. Saat membuat larutan, Anda harus mengenakan sarung tangan karet atau, dalam kasus ekstrim, lumasi tangan Anda dengan Vaseline.

Jika asam karbolik mengenai kulit Anda, segera bilas dengan air hangat dan sabun atau etil alkohol 40°.

Catatan. Untuk menyiapkan larutan desinfektan fenol, akan lebih mudah dan aman menggunakan asam karbol cair.

Pertanyaan kontrol

1. Disinfektan apa yang digunakan dalam praktik mikrobiologi?

2. Jelaskan penampilan dan sifat dasar pemutih, kloramin, fenol.

3. Larutan disinfektan apa yang digunakan untuk mendisinfeksi bahan yang terinfeksi mikroorganisme berbentuk spora?

Latihan

Siapkan 2 liter larutan pemutih yang berfungsi 5%; 500 ml larutan kloramin 3%, 300 ml larutan kloramin aktif 1%.

Perhatian! Sebelum Anda mulai menyiapkan solusi, buatlah perhitungan.