Комната для выращивания микроорганизмов называется

Требования к микробиологической лаборатории

Тема 3 « Требования к микробиологической лаборатории»

Студенты изучают и конспектируют рекомендуемую литературу по следующим вопросам:

1. Устройство микробиологической лаборатории

2. Посуда для микробиологических анализов

3. Специальные микробиологические приборы

Литература: №№ 1, 10, 11, 15, 16.

1. Устройство микробиологической лаборатории

Микробиологическая лаборатория, как правило, размещается в специально оборудованном помещении с изолированным входом. Комнаты должны быть просторные и светлые с естественным освещением не менее 110 лк. Стены в лаборатории должны быть гладкими, нижнюю часть их на высоту 170 см окрашивают светлой масляной или эмалевой краской, верхнюю часть и потолок белят известью или известковой краской, впитывающей влагу. Полы покрывают линолеумом, пластиком или каким-либо другим легко моющимся материалом, мебель окрашивают в светлые тона.

Основные помещения оборудуют столами лабораторного типа, шкафами и полками для хранения аппаратуры, посуды, реактивов. Столы должны иметь подводку электроэнергии и снабжены газовыми горелками, лампами дневного света. В лаборатории необходимо иметь водопровод и слив.

Стол для микроскопирования располагают перед окнами на северной стороне. В солнечные дни окна в помещении завешивают белыми шторами для защиты от прямых солнечных лучей, от действия которых может выйти из строя микроскоп в связи с размягчением клея (канадского бальзама из пихтовой смолы), связывающего линзы в оптических системах, а также для защиты глаз от утомления при микроскопировании. Стол должен быть устойчивым, поэтому его лучше укреплять на кронштейнах. От окна микроскоп должен быть расположен на расстоянии около 1 м.

Кроме основного рабочего помещения лаборатория имеет бокс, стерилизационную, где размещены автоклавы и сушильные шкафы, термостаты или термостатированные комнаты для выращивания микроорганизмов, помещение для хранения культур, моечную, холодильную комнату и т. д.

Бокс представляет собой небольшую изолированную комнату, разделенную на две части перегородкой, и служит для работы с чистыми культурами микроорганизмов. Вход в основное рабочее помещение бокса осуществляется через тамбур с раздвижной дверью, что исключает резкое перемещение воздуха, и, следовательно, занесение извне посторонней микрофлоры. Оборудование бокса состоит из стола с легко моющейся поверхностью, стула, газовой горелки и бактерицидной лампы, укрепленной в специальном штативе или смонтированной на потолке бокса. Удобно иметь подсобный стол, на котором размещают необходимые во время работы предметы. Все оборудование бокса, его стены, пол и потолок периодически моют и протирают дезинфицирующими растворами; перед работой бокс облучают в течение 40-60 мин ультрафиолетовыми лучами. Бокс может быть устроен и в основном рабочем помещении, но обязательно отделенным от остальной комнаты застекленными стенками и застекленным потолком.

При отсутствии бокса-комнаты широко используют настольные боксы разных конструкций; например, стеклянные настольные шкафы, рамы и дно которых сделаны из отполированного дерева. В среднем размеры шкафа составляют: ширина 62, высота 54 и глубина 50 см. Передняя стенка шкафа поднимается в пазах и может устанавливаться на разной высоте. Перед работой шкаф стерилизуют разбавленным водой этиловым спиртом с объемной долей этилового спирта 70-75%. Во время работы шкаф открывают настолько, чтобы руки работающего могли свободно двигаться.

В настоящее время используют герметически закрытые камеры, работа в которых осуществляется под отрицательным воздушным давлением с помощью прикрепленных к передней панели резиновых перчаток. В некоторых боксах («Ламинарах») чистота атмосферы рабочего пространства обеспечивается циркуляцией стерильного воздушного потока внутри камеры.

2.Посуда для микробиологических анализов

Для проведения работ по культивированию микроорганизмов, приготовлению питательных сред и для других целей пользуются посудой, которая должна удовлетворять определенным требованиям и в первую очередь — не должна содержать посторонних веществ. Она должна быть тщательно вымыта и не должна выделять в среду никаких веществ, например щелочей, окислов железа, кислот и др.; лучше всего пользоваться стеклянной, эмалированной или алюминиевой посудой.

Используют посуду из стекла, выдерживающего нагревание при высокой температуре; для изучения свойств микроорганизмов применяют стеклянные приборы, стекла для микроскопирования; для извлечения микроорганизмов и пересевов — иглы и петли.

Посуда. В микробиологической практике чаще всего пользуются пробирками, чашками Петри и колбами разного вида.

В микробиологической практике чаще всего пользуются пробирками и чашками Петри.

Пробирки должны быть без ранта, из прозрачного стекла, размером 18×2,0 см и 18×1,5 см. Чтобы предохранить содержимое пробирок от попадания из воздуха микробов и культуры от высыхания их закрывают ватными пробками.

Чашки Петри. Чашка Петри состоит из двух чашек разного диаметра. В чашку с меньшим диаметром помещают питательную среду, чашка большего диаметра служит крышкой. Диаметр чашек Петри 8-10-15 см, высота 1,5-2,0 см.

1 2 3

Рис. 1. Посуда для культивирования микроорганизмов: 1 — качалочная колба, 2 — качалочная колба с отбойниками, 3 — коническая колба, 4 — чашка Петри, 5 — пробирка, 6 — матрац.

Стеклянный шпатель Дригалъского используют для растирания по поверхности плотной питательной среды в чашках Петри культуры микроорганизмов при наращивании биомассы.

Колбы Виноградского — это укороченные конические колбы с широким дном; матрацы — плоские флаконы.

Химическую посуду также используют при выполнении микробиологических работ: конические и круглые плоскодонные колбы объемом 50, 100,250 см3 и 1,2,3,5 дм3; бюретки, цилиндры, химические стаканы, воронки различных систем, склянки. Вся посуда, служащая для питательных сред и чистых культур микроорганизмов, закрывается ватными пробками

Пипетки используются как градуированные, так и не градуированные емкостью 1 -5 и 10 см3 длиной около 28 см и пастеровские пипетки с оттянутым капилляром.

3. Специальные микробиологические приборы

Специальные приборы. В микробиологии для горячего фильтрования расплавленных плотных сред применяют медные воронки с двойными стенками. Сбоку воронки имеется отросток для подогревания воды. В середину медной воронки вставляют стеклянную воронку с бумажным или ватным фильтром.

Бродильный прибор Эйнгорна применяют для определения количества газа, выделяемого при развитии микроорганизмов. Закрытое колено прибора и часть открытого заполняют горячей питательной средой или в стерильный прибор вливают стерильную среду. После посева выделяющийся при брожении газ будет скапливаться в закрытом колене прибора (рис. 4).

Бродильными трубками Дунбара пользуются для определения газообразования при брожении. Это стеклянные трубки длиной 30 см и диаметром 0,8 см, запаянные с одного конца и изогнутые под углом 40°). Длина закрытого колена трубки 10 см, открытого — 20 см (рис. 5).

Рис. 4. Бродильный прибор Рис. 5. Трубки Дунбара для определения

Эйнгорна: а — с газообразующей способности дрожжей к брожению: культурой, б — с культурой не а — трубка со средой, б — штатив, образующей газа.

Трубки помещают в специальные деревянные или металлические штативы. Перед посевом закрытое колено надо заполнить средой; если после стерилизации останется пузырек воздуха, его удаляют, наклоняя трубку.

Вспомогательные предметы. Для пересева (посева, инокуляции) культуры с одной среды на другую или для приготовления препарата микроорганизмов, выращенных на поверхности плотной или в жидкой среде, пользуются бактериологической петлей или иглой и шпателем Дригальского (рис. 6). Делают их, используя тонкую (0,4-0,5 мм) проволоку из вольфрама или нихрома. Проволоку длиной 7-8 см закрепляют в металлическом или стеклянном держателе или впаивают в стеклянную палочку. Конец проволоки загибают на конце пипетки или заточенного карандаша в виде петельки (кольца) диаметром 2-4 мм, концы которой не должны расходиться, иначе жидкость не будет удерживаться.

Рис. 6 Бактериологическая игла (а), петля (б), шпатель Дригальского (в), пастеровская пипетка (г).

Ввиду легкости стерилизации такая петля или игла является универсальным инструментом при выполнении различных микробиологических работ. При работе с мицелиальными грибами используют крючок. Для посевов на чашках Петри используют стерильный шпатель Дригальского.

1. Микроскопия

При любых микробиологических исследованиях необходимо иметь точные сведения о морфологических особенностях интересующего организма. Изучение общей организации и тонкой струры клеток микроорганизмов, величина которых измеряется в большинстве случаев микронами (микрометрами) (1 мкм = 0,001 мм = 10 возможно только с помощью специальных приборов — микроскоп обеспечивающих увеличение исследуемых объектов в сотни ( микроскопия) и десятки тысяч раз (электронная микроскопия).

Изображение в световом микроскопе формируется вслед того, что объект и различные элементы его структуры избирательно поглощают свет с различной длиной волны (абсорбционный траст) или вследствие изменения фазы световой волны при прохождении света через объект (фазовый контраст). Световая микроскопия включает обычную, просвечивающую микроскопию (светло — и темнопольную), фазово-контрастную и люминесцентную.

Светлопольная микроскопия.

Среди большого разнообразия моделей микроскопов, выпускаемых отечественной промышленностью и за рубежом, для исследований чаще всего используются биологические микроскопы (МБ МБИ-2, Биолам Р-11 и др.), которые дают увеличение от 56 до 13 1800 раз. Пользуясь обычным световым микроскопом, определяют не только форму клеток микроорганизмов, степень морфологической гетерогенности, размер, подвижность, но и немалое число элементов структуры клеток, используя их биохимические реакции при окрашивании препаратов.

Контрольные вопросы к теме 3.

Из каких отделений должна сосотоять микробиологическая лаборатория? Какая посуда используется в микробиологической лаборатории? Какие спецприборы и вспомогательные предметы должны быть в микробиологической лаборатории?

4. Какой вид микроскопии используется для исследований вин?

Источник

Комната для выращивания микроорганизмов называется

Лаборатория… Для большинства людей это слово окутано ореолом таинственности и научной романтики, да что там говорить: когда слышишь слово “наука” — представляешь лабораторию, и наоборот. Согласитесь: вам хоть одним глазком хотелось бы заглянуть туда. Многие с завистью слушают рассказы о работе счастливчиков, которым удалось стать сотрудником какого-нибудь НИИ или хотя бы просто клинической лаборатории. На страничке у таких вы обязательно найдете фото где они, замотанные до ушей в ватно-марлевые маски, в мятых, безразмерных халатах зловеще вытягивают руки в перчатках, стоя возле загадочно белеющего холодильника…

Сегодня, друзья, у вас есть уникальный шанс оказаться, пусть и виртуально, в самой настоящей бактериологической лаборатории и своими глазами увидеть, какие же тайны кроются за этой белой дверью со знаком биологической опасности и надписью «Посторонним вход воспрещен!».

Сразу хочу отметить, что практически все лаборатории, в которых проводятся бактериологические исследования, похожи одна на другую. Не в прямом, конечно, смысле, но набор помещений, мебели и оборудования, в целом, одинаков и качественно зависит лишь от уровня финансирования. Итак, открыв заветную белую дверь вы окажетесь в коридоре, из которого можно попасть в различные помещения. По ним мы сейчас и пройдемся.

Раздевалка

Театр начинается с вешалки, а лаборатория – с раздевалки. Все сотрудники, приходя на работу (если они уважают свой статус микробиолога), переодеваются в рабочую одежду. Как правило – это обычная пижама с длинным рукавом и тапочки. Очень бедные сотрудники, увы, просто надевают халат поверх повседневной одежды.

Вообще, смысл пижамы в том, чтобы не контаминировать свою повседневную одежду, не испортить её, случайно пролив что-нибудь и не вонять в общественном транспорте дезинфектантами. Халат же — дополнительная мера защиты, надевается при непосредственной работе с микроорганизмами. И чем опаснее микроорганизм, с которым работает микробиолог, тем более жесткие требования предъявляются к его защитной одежде. Для работы с особо опасными инфекциями используют специальные противочумные костюмы и индивидуальные средства защиты органов дыхания (респираторы и противогазы), а при работе с особо вирулентными штаммами бактерий и вирусов – изолирующие пневмокостюмы с принудительной подачей чистого воздуха.

Пришедший на смену классическому противочумному костюму, комбинезон “Кварц” есть почти в каждой лаборатории, работающей с ООИ, но используется редко, т. к. работать в нем не очень удобно, да и ситуаций, когда он может понадобиться именно в лаборатории — мало. К тому же он — тканевый, что заметно снижает его барьерные свойства по сравнению с другими аналогами (см. Тайкем).

Это, наверное, самый узнаваемый комбинезон, широко растиражированный в новостях, фильмах и комиксах. Если где-то случилась эпидемия, то вы увидите мелькающих в кадре людей в “Тайкемах”. Изначально комбинезон разрабатывался для химиков, и, собственно, они его тоже используют (помните доктора Хайзенберга?). Но его отличные барьерные свойства, прочность, дешевизна и удобность понравились и микробиологам. Единственный его минус — он полностью воздухо- и влагонепроницаем, и работать в нем, например, в условиях Африки или тропиков — сущий ад.

Это уже серьезная штука. Если вы видите человека в такой костюме — дело плохо. Работают в таких только в очагах инфекций I группы патогенности. Так что, если противник применит биологическое оружие — смело надевайте “Треллкем” и отправляйтесь на прогулку — никакой вирус Эбола вам не страшен в любых концентрациях. Пока не закончится воздух в баллоне.

В лабораториях, которые работают с высоковирулентными штаммами бактерий и особо опасными вирусами, обычно используют более дешевые и удобные для работы варианты изолирующих пневмокостюмов. Чтобы не тратить средства на заправку газовых баллонов и не таскать их на себе во время работы такой костюм просто подключают через гибкий шланг к системе подачи воздуха, которой оборудованы такие лаборатории. Поступающий воздух надувает такой комбинезон что выглядит, конечно, смешно, но является дополнительной мерой защиты: в случае прокола перчатки или повреждения самого костюма воздух будет выходить из разрыва, предотвращая попадание патогенов.

Комната для персонала

Она же комната для работы с документами, она же чайно-пирожковая. Здесь, как вы уже догадались, производится оформление документации, хранятся различные журналы учета и контроля, коих в лаборатории очень много, работают на персональном компьютере (тут уж в зависимости от уровня бедности: бывает, что компьютер есть только у заведующей лабораторией, а бывает, что и у каждого врача/научного сотрудника). Здесь же, как правило, сотрудники гоняют чаи и обедают что, конечно, запрещено санитарными правилами, но — голову даю на отсечение — в любой лаборатории есть секретный чайник и шкафчик с чашками и печеньем. Конечно же, в лабораториях, работающих с возбудителями ООИ есть никто не станет, подумаете вы.

Препараторская/моечная/стерилизационная.

Это помещение больше всего похоже на кухню. Да, самую обыкновенную кухню с самой обыкновенной газовой или электрической плитой, кухонной вытяжкой, мойкой, шкафчиками, тумбами, полками и посудой (только лабораторной). Здесь проходит подготовительный этап всех исследований: мойка и стерилизация посуды. Сейчас на рынке широко представлена самая разнообразная одноразовая пластиковая посуда, которую используют в лабораториях: чашки Петри, пипетки, планшеты, матрасы и пр.

Но даже если лаборатория и может себе позволить закупать “пластик”, без “стекла” все равно не обойтись: пробирки, колбы, стаканы, флаконы нужны постоянно, и после каждого использования они обеззараживаются (на этом этапе мы еще остановимся позже) и поступают в моечную/стерилизационную, где, в зависимости от условий планируемого эксперимента, моются либо обычным способом под водопроводной водой и ополаскиваются в дистиллированной воде, либо химически чисто с применением, например, хромпика и ополаскиваются в деионизированной воде (в таком случае вы увидите поблизости деионизатор и дистиллятор). Счастливчики, имеющие лабораторные посудомоечные машины могут делать это автоматизированно.

Затем посуда сушится, упаковывается в бумагу и стерилизуется в сухожаровом шкафу 1 час при температуре 180 градусов.

Стерильную посуду готовят, как правило, с запасом, размещая неиспользуемую в шкафах. Помимо посуды шкафы забиты (при отсутствии кладовой) халатами и пижамами, перчатками, ватой и марлей, моющими средствами и дезинфектантами.

Комната для приготовления и розлива питательных сред

В крупных лабораториях это отдельное помещение (в НИИ, занимающихся микробиологией это может быть даже отдельная лаборатория, где среды готовят из исходного сырья: мяса, овощей, различных гидролизатов, солей, углеводов и пр.), в лабораториях поменьше среды варят и разливают либо в препараторской, либо непосредственно в микробиологических боксах до начала работы с культурами. Но обычно питательные среды готовят из сухих промышленных порошков.

Их растворяют в дистиллированной воде и кипятят в колбе на плите или водяной бане до полного растворения.

После остывания до температуры около 60–50 градусов среды, соблюдая стерильность, над пламенем горелки, разливают в чашки Петри и пробирки (в уже упоминавшихся отдельных лабораториях, где производят питательные среды, есть специальные устройства, разливающие их автоматически).

Среды, как и стерильную посуду, готовят тоже с запасом. Их можно хранить в холодильнике при +4 градусах, а перед использованием «подсушивать» для удаления лишней влаги в термостате.

Кладовая (которой может не быть), туалет и кабинет заведующего лабораторией являются вспомогательными помещениями (надеюсь, мой шеф никогда этого не прочтет) и подробно задерживаться в них мы не будем.

Микробиологический бокс

Вот мы и добрались до святая святых! Здесь, микробиологи, позаимствовав у старухи-Смерти ее игрушки, осуществляют свои загадочные манипуляции. В силу того, что микробиолог с легкостью может заразиться материалом, с которым он работает (т. к. вся суть микробиологического исследования направлена на одно: сконцентрировать возбудителей и накопить достаточную их массу для проведения исследования), то диапазон этих манипуляций ограничен. Проводить их можно только в пределах бактериологического бокса. Бактериологический бокс — это помещение особого режима, специально оборудованное для обеспечения безопасной работы с микроорганизмами. В зависимости от опасности микроорганизмов (все они разделены на 4 группы патогенности), боксы отличаются покрытием стен, пола и мебели и наличием систем биологической безопасности. К этим системам относится приточно-вытяжная вентиляция с преобладанием вытяжки, что создает пониженное давление в боксе, предотвращая выход воздуха из бокса в коридор при открывании двери, HEPA-фильтры, задерживающие бактерии в случае аварии (причем этот параметр регулярно проверяется), а также баки-отстойники для сточной воды куда поступает вся вода из лабораторных раковин, смешивается с дезинфектантами и лишь затем сливается в канализацию. Вообще, когда видишь бактериологический бокс первый раз, складывается впечатление, что здесь никто не работает, и все показное, потому что совершенно отсутствуют какие-либо признаки обжитости и минимального быта. Но этот минимализм оправдан: бокс должен постоянно тщательно убираться, обрабатываться дезинфектантами и облучаться ультрафиолетом. Вот поэтому вы никогда не увидите здесь фикусы на подоконниках или веселые календари на стенах.

Бокс имеет предбоксник, где микробиолог и лаборант (по правилам работать с микроорганизмами можно только в паре) надевают защитную одежду перед началом работы и снимают ее после завершения. В боксе расположен бактериологический стол – собственно рабочее место микробиолога, второй ограничительный контур для микроорганизмов, попадать за пределы которого они должны только внутри лабораторной посуды.

Последняя редакция санитарных правил работы с микроорганизмами предписывает работать с микроорганизмами в специальных ламинарных шкафах – боксах микробиологической безопасности, или, сокращенно, БМБ (их в лабораториях называют по старинке «ламинары»). Это, по-сути, тот же бактериологический стол, только в рабочей зоне непрерывно циркулируют ламинарные потоки воздуха, создающие воздушную завесу, рассчитанную на то, что микробы в случае аварии (аварией официально называется ситуация, при которой микроорганизмы оказались вне лабораторной посуды без контроля микробиолога, грубо говоря – вы что-то пролили или уронили, или пробирка лопнула в руках, или вы просто коснулись петлей с микроорганизмами наружного края пробирки или чашки Петри) не покинут пределы рабочей зоны и улетят в вентиляцию, где задержатся в HEPA-фильтрах (которые регулярно проверяют на проницаемость для бактерий). Также БМБ защищает посевы от загрязнения микробами из воздуха и с кожи и одежды самого микробиолога, обеспечивая чистоту работы (так что многие даже разливают в них среды).

На бактериологическом столе или внутри БМБ размещено только самое необходимое и нет ничего лишнего. И список этот строго регламентирован: емкость с дезраствором и марлевой салфеткой (по правилам, которые, однако, редко кто соблюдает, эта салфетка вынимается из дезраствора, отжимается и расстилается на рабочем месте и все манипуляции проводят над ней), набор для окраски по Граму (ванночка, рамка для стекла, красители, спирт, вода для промывания), часы (как правило, песочные 1- или 2-минутные, чтобы засекать время окрашивания), карандаши по стеклу или маркеры, газовая горелка или спиртовка, спички или зажигалка, бактериологическая петля, шпатель, карандаш (записи в боксе делают карандашом, чтобы в случае аварии, когда все заливается дезинфектантом, они не утратились), емкость с чистыми предметными стеклами, фиксатор для предметных стекол (на микробиологии учат фиксировать мазки на стеклах над пламенем спиртовки, но это запрещено при работе с возбудителями ООИ, такие мазки фиксируют, погружая в спирт), микроскоп, емкость для сброса пипеток. Это «стационарный» набор, все остальное: пипетки, пробирки, чашки со средами и т.д. приносит лаборант, который «накрывает стол» до начала работы.

Итак, остановимся на собственно манипуляциях с микроорганизмами. Как я уже упоминал, их можно проводить только в пределах бактериологического стола или БМБ.

Основными инструментами бактериолога являются петля, шпатель и пипетирующее устройство.

Манипуляций не так много: это посев на плотные среды (простое растирание бактериологической петлей или шпателем материала, содержащего микроорганизмы по поверхности плотной питательной среды), посев на жидкие питательные среды (простое погружение петли с материалом в пробирку со средой или внесение жидкого материала пипеткой), приготовление мазков на стекле (аналогичное посеву растирание материала с микроорганизмами в капле физраствора на предметном стекле) и титрование (серийное разведение различных концентраций микроорганизмов, когда первоначальная концентрация, определяемая путем измерения оптической плотности в приборе Densi-La-Meter (зачастую – просто «на глазок») и кратно переносится в фиксированные объемы физраствора для того, чтобы внести в питательную среду строго определенное количество микробных клеток).

Вот, собственно, и все манипуляции. С их помощью можно осуществлять посев, пересев, серотипирование, фаготипирование, приготовление мазков, определение биохимической активности и чувствительности к антибиотикам.

Остановимся подробнее на этих моментах, так как они и составляют собственно бактериологическое исследование.

Поступающий на исследование материал, как правило, переводят в жидкое состояние и разбавляют если это, например, фекалии, где микроорганизмов много или концентрируют если это, например, моча, где их мало центрифугированием.

Но большинство проб можно «сеять» сразу. Просто берем петлю, погружаем в материал и растираем по поверхности питательной среды. Микроскопию на первом этапе проводят редко, т. к. микроскоп позволяет обнаружить микробов только при концентрации более 1000/мл. Однако, есть такая замечательная штука – “люм”.

“Люм” – это люминесцентный микроскоп. С его помощью, при наличии специфических диагностических сывороток, мы можем обнаружить подозреваемого возбудителя даже в первичном материале, что обычно и делают в экстренных случаях. При диагностике же ООИ, исследование первичного материала с применением люминесцентной микроскопии входит в обязательный стандарт.

Но без выделения чистой культуры микроорганизмов диагностика бессмысленна, т. к. необходимо подобрать антибиотики для лечения. Поэтому на следующие сутки микробиолог просматривает посевы и отбирает «подозрительные» колонии (т. е. похожие по характеру роста на патогенные). Насколько колония подозрительная – зависит от опыта микробиолога, но сейчас первичные посевы делают сразу на несколько специальных сред, выявляющих те или иные биохимические особенности микроорганизмов, и уже на этом этапе можно определить вид возбудителя (например, характерный рост кишечной палочки на среде Эндо).

Если же дифференцировать микроорганизмы на этом этапе не получается, то определяют морфологию клеток в мазке по Граму и биохимическую активность. Мазок с окраской по Граму позволяет предположить, с кем мы имеем дело: палочкой или кокком, бациллой или вибрионом, или, вообще, грибом. Исследование биохимической активности микроорганизмов позволяет точно определить их видовую принадлежность, т. к. каждый вид бактерий обладает уникальным спектром биохимической активности. Раньше его определяли с помощью так называемого «пестрого ряда» — разлитых по пробиркам углеводов и аминокислот с индикаторами, меняющими цвет в зависимости от рН продуктов метаболизма бактерий.

Сейчас этот метод заменяется СИБами (системы индикаторные бумажные) или микропланшетами. По сути – это либо бумажные диски, пропитанные теми же углеводами, аминокислотами и индикаторами, на которые наносят исследуемую культуру микроорганизмов, либо микрообъемы этих углеводов и аминокислот, в которые вносят культуру. Это значительно ускоряет идентификацию, т. к. позволяет учитывать результат через несколько часов (в отличие от «пестрого ряда», который учитывается на следующие сутки).

В настоящее время довольно широко применяются различные автоматические бактериологические анализаторы, позволяющие по различным параметрам (например – импедансу) идентифицировать микроорганизмы. Однако все еще велик процент погрешности при работе с данными приборами, и handmade пока в почете.

Определив род и вид микроорганизма мы, во-первых, «отбрасываем» представителей нормальной микрофлоры человека (если она возможна в данном виде материала), во-вторых, подбираем набор антибиотиков, наиболее эффективных в отношении конкретного возбудителя.

В некоторых случаях, когда не требуется антибиотикограмма, для идентификации микроорганизмов можно пойти другим путем: серологическим. Один из наиболее распространенных методов серологической диагностики – иммуноферментный анализ. Для его проведения требуется лишь наличие определенного диагностикума, спектрофотометра (ридера) и принтера.

Определение чувствительности к антибиотикам можно осуществить двумя способами: качественным (диско-диффузионным) и количественным (т. н. Е-тест.)В первом случаем просто наносят на поверхность питательной среды слой микроорганизмов («газон», как его называют микробиологи) и сразу же выкладывают сверху бумажные диски, пропитанные антибиотиком. Через сутки оценивают рост микроорганизмов вокруг этих дисков: если он есть – микроб устойчив, если нет – антибиотик эффективен и им можно лечить больного).

Е-тест позволяет, помимо определения спектра антибиотикочувствительности, подобрать подавляющую концентрацию антибиотика для лечения. Собственно, название Е-теста связано с внешним видом этих тестовых полосочек, похожих на букву Е. Каждая палочка буквы пропитана разной концентрацией антибиотика.

Собственно, на этом и заканчивается бактериологическое исследование (но не заканчивается работа лаборатории!).

В любом микробиологическом боксе вы найдете еще один неизменный атрибут: термостат. Вариантов их масса, но назначение одно: это просто шкаф, внутри которого поддерживается оптимальная для роста микроорганизмов температура. В 90% случаев – это 37 градусов. Здесь живут все посевы и культуры, с которыми работает микробиолог в ходе исследования.

Для культивирования факультативных анаэробов к термостатам присоединяют баллоны с углекислым газом, а для анаэробов и вовсе вытесняют атмосферный воздух специальной газовой смесью.

Еще одна штука, всегда имеющаяся в лабораториях – холодильник. Назначение у него то же, что и у бытового (а зачастую в лабораториях используют именно бытовые) холодильника – хранить и охлаждать. Что только не хранят и не охлаждают в лабораторных холодильниках! Питательные среды, диагностические сыворотки, антибиотики, диагностикумы, бутерброды… Но никогда, слышите – никогда! не открывайте холодильники, которые опечатаны. В них хранятся культуры. Микробиологи называют это музеем – это те культуры, которые не используются в настоящее время в работе и находятся на длительном хранении в пробирках с полужидким агаром.

Во многих лабораториях в боксах можно найти один довольно забавный и неуместный, казалось бы, предмет – садовый опрыскиватель. Зачем он? Помните, мы говорили про аварии? Что же делать сотруднику, попавшему в аварию? «Сжечь все!» — пошутите вы, но микробиологи поступают более гуманно – просто орошают дезинфектантами из этих самых садовых опрыскивателей все помещение и друг друга, затем переодеваются и… идут в карантин (не всегда конечно, а только при работе с ООИ).

Автоклавная

Теперь, как после любого застолья – самая нелюбимая часть – уборка и мытье посуды. Перед мытьем посуду необходимо обеззаразить. Как правило, это делают не после каждого исследования, а одномоментно раз-два в неделю. Для этого используют все те методы, которые вы пытались заучивать на микробиологии: физические и химические. Химически обеззаразить – это значит залить дезинфектантом и подождать некоторое время. Дезинфектант плох тем, что покрывает только поверхности и может не попасть в полости. Поэтому так обеззараживают только стены, столы и руки.Из физических самым популярным является автоклав. В лабораториях, работающих с кровью он – единственный разрешенный (из-за устойчивости вируса гепатита В).

Никуда не делось банальное кипячение в течение 30 минут в содовом растворе. А вот про гигантские микроволновки мало кто слышал, хотя они разрешены санитарными правилами. Да-да: можно стерилизовать отходы в СВЧ-печи!

Ну а мытье посуды – это связующее звено в цикличности работы лаборатории, этакий символ бесконечности… С этого начинается работа и этим она заканчивается.

Особое оборудование

А теперь покажу вам то, чем обычная лаборатория, как правило, не располагает, и что можно увидеть лишь в лабораториях различных НИИ.

Масс-спектрометр это очень точные и чувствительные весы, способные «взвешивать» различные молекулы, в частности, пептиды, белки, нуклеиновые и жирные кислоты.Для того чтобы провести масс-спектрометрический анализ («взвешивание»), необходимо получить ионы (заряженные частицы) исследуемого вещества. MALDI — (МАЛДИ, матрично активированная лазерная десорбция и ионизация) – один из способов такой ионизации вещества. Он наилучшим образом подходит для исследования крупных биополимеров, таких как белки. Каждый микроорганизм имеет уникальное качественно-количественное соотношение белков. Имея базу данных белковых масс различных микроорганизмов и сравнивая с полученными данными можно проводить их идентификацию.

Что он может? Этот безумно дорогой девайс после танцев с бубном выдаст вам нечто следующее:AGTCTTTAACTCCACCATTAGCACCCAAAGCTAAGATTCTAATTTAAACTATTCTCTGTTCTTTCATGGGGAAGCAGATTTGGGTACCACCCAAGTATTGACTCACCCATCAACAACCGCTATGTATTTCGTACATTACT«Что за…?» — спросите вы. Но приглядитесь – это же последовательность нуклеотидов. Насеквенировав гигабайты таких последовательностей, прибор сверяет их с базой данных, определяя гены и их принадлежность тому или иному микроорганизму.

Что он может? То же самое, что обычный световой, только в 100000 раз лучше. Обычный световой микроскоп, как правило, дает увеличение в 1000 крат. Этот – 1 млн., Минимальное расстояние между двумя точками, которое он определяет – 0,3 нм – это диаметр 3 атомов водорода!

А еще в некоторых лабораториях живут джины, гномы, эльфы и Элема. Причем в этих лабораториях не варят зелья игроки в World of Warcraft, а занимаются вполне серьезными вещами: проводят ПЦР — полимеразную цепную реакцию. Не верите? Тогда знакомьтесь: термостат “Гном”, блок питания “Эльф” и аспиратор “Элема”.

Если вы увидите непонятного назначения прибор, опутанный многочисленными тоненькими трубками, словно где-то за ним притаился и ждет незадачливого новичка кибернетический паук — то, скорее всего, перед вами жидкостный хроматограф — прибор для разделения какой-либо смеси (а бактерии, с точки зрения химии — смесь молекул разных веществ) на отдельные вещества методом хроматографии с целью определения качественного состава.

Как известно, российская научная станция “Восток” в Антарктиде — самое холодное место на нашей планете, рекорд отрицательной температуры, зафиксированный там -89,2 градуса по Цельсию. Но в лабораториях тоже есть своя маленькая Антарктида, существующая не заморозки трупов подопытных, а для длительного хранения различных образцов — т. н. криоконсервирования. Это низкотемпературные морозильники, или как их принято называть — кельвинаторы, которые могут охладить до -86 градусов.

Если же вы хотите охладиться еще сильнее, то вот вам сосуд Дьюара с жидким азотом. -195 градусов вам обеспечено. Сразу скажу, что если опустить руку на несколько секунд в жидкий азот — она не затвердеет и не рассыпется как в к/ф “Терминатор 2”. Теплоемкость азота довольная низкая, поэтому вы почувствуете лишь холод.

Ну что ж, друзья — вот и закончилась наша маленькая виртуальная экскурсия по бактериологической лаборатории. Осталось сказать лишь пару слов о ее сотрудниках. Увы, но придя в настоящую лабораторию, вы увидели бы либо стариков, доживающих здесь свой век, либо молодых студентов-ординаторов, которые, доучившись, выпорхнут в мир более высоких зарплат. И это правда печально: эта возрастная пропасть, сформировавшаяся в 90-е, до сих пор не заполнилась, и большинство этих приборов и боксов так и стоят, не видя великих открытий, прислуживая в поликлиниках и диагностических лабораториях.

Источник