Предмет микробиологии. Роль микробиологии в работе провизора

Стерилизация, виды

        Назад к плану лекции

Стерилизация - обеспложивание. Это совокупность физических, механических и химических способов полного освобождения объектов от вегетативных и покоящихся микроорганизмов.

Физические методы

1. Термические

• стерилизация в пламени или прокаливание при температуре 500-800ºС. Осуществляется в муфельных или тигельных печах. Для стерилизации инъекционных игл, фарфоровые изделия, термостойкие порошки /тальк/. Метод применяется редко. Прокаливание (фламбирование) - проведение через пламя. Стерилизуют скальпели, пинцеты, бактериальные петли.

• Горячий воздух (воздушная) (температура 140-200ºС). Стерилизация осуществляется в сушильных шкафах. Стерилизуют стеклянную посуду, металлические инструменты. Стерилизация проводится при температуре 180º 60 минут, при 200º - 10 минут. Можно стерилизовать термостойкие порошки: окись цинка, тальк, белую глину. Режим стерилизации завит от температуры и количества. Порошки свыше 25 г при температуре 180ºС стерилизуют 30 минут, до 25 г - 10 минут. Так же применяют для стерилизации мазевые основы гидрофобные, растительные масла, минеральные масла.

• Влажный жар /паровая стерилизация/ - комбинируется высокая температура и влага. Основным механизмом стерилизующего действия является коагуляция белка, возникающая уже при температуре 56ºС. На практике стерилизацию проводят при более высокой температуре 100-150ºС. Способы:

• текучим паром - осуществляется при 100ºС, время 30-60 мин. На стерилизуемый объект воздействуют непрерывной струей пара. Проводится в паровых стерилизаторах. Стерилизуют растворы термостабильных веществ в течение 30 минут, посуду, вспомогательный материал.

• способ дробной стерилизации - тиндализация. Осуществляется 2-мя вариантами: объект стерилизуют при температуре 60-65ºС 1 час, повторяется 5 раз, либо при температуре 70-80ºС - 1 час, трехкратно. В течение 1 часа стерилизации погибают вегетативные формы, а споры не погибают. Промежуток между стерилизацией составляет 24 часа, в течение которого стерилизуемый объект находится в термостате при температуре 25-37ºС. Эти условия создают возможность прорастания спор, которые при очередной стерилизации погибают. Этот метод стерилизации надежный, но очень длительный. Стерилизуют растворы термолабильных веществ /сердечные гликозиды/.

• nастеризация /температура 50-80°C - молочные продукты/.

• паром под давлением. Стерилизация в камере /паровых стерилизаторах/ насыщенных чистым паром под давлением выше атмосферного. О давлении пара стерилизационной камеры судят по манометру, который показывает только избыточное давление /атм./. Изменяя давление пара, можно регулировать температурный режим стерилизации: при 1,1 атм. - температура 120ºС; при 2 атм. - температура 132ºС. Паровые стерилизаторы могут быть разных конструкций, в аптеках используются вертикальные. На паровые стерилизаторы распространяются правила, за исполнением которых наблюдает инспекция "Котлонадзора". Эти правила включают обязательный инструктаж всех лиц, работающих на нем, с соблюдением техники безопасности. В аптечных условиях можно стерилизовать стеклянные, металлические и фарфоровые предметы. Стерилизация этих предметов - 20-45 минут при 1 атм. Можно стерилизовать вспомогательный материал: тампоны, фильтровальный материал, пергамент, пробки, санитарную одежду. Условия стерилизации: в биксах, 20-30 минут при 1 атм. Этим способом стерилизуют растворы термостабильных веществ. Водные растворы стерилизуют при 120ºС. Время зависит от объема стерилизуемого раствора: до 100 мл - 8 мин.; 101-500 мл - 8-12 мин.; 500-1000 мл - 60 мин. Объемы растворов более 1000 мл стерилизовать этими способами не рекомендуется. Так же стерилизуются минеральные и растительные масла. Их стерилизуют в герметически закрытых емкостях при 120º в течение 2 часов.

Контроль за эффективностью стерилизации. 1. По температуре стерилизации - с помощью термометров или индикатора, плавящихся при температуре стерилизации. Применяются: бензойная кислота, в-нафтол, сера. Индикаторы в тонкостенных трубках помешают внутрь стерилизующего материала. Если индикатор расплавился, то нужная температура достигнута. 2. Выборочная проверка на стерильность. Проводится в микробиологических лабораториях.

2. Стерилизация током высокой частоты - является разновидностью тепловой стерилизации. Гибель микроорганизмов происходит пол влиянием высокой температуры. Этот метод стерилизации широко применяется в промышленности /для стерилизации консервов/.

3. Стерилизация ультрафиолетовыми лучами. УФ-свет является мощным стерилизующим фактором, способный убивать стойкие виды микробов. УФ радиация вызывает нарушение ферментных систем микробной клетки, затем губительно действует на само клеточное ядро. УФЛ - невидимые лучи спектра с длиной волны меньше 300 нм. Наибольшей бактерицидной активностью обладают лучи с длиной 253-257 нм. Источниками УФЛ, кроме солнца, являются ртутно-кварцевые и органо-ртутные лампы, работающие на принципе газового разряда, возникающего в парах ртути при определенном напряжения тока. Используется для стерилизации воздуха, воды. УФЛ могут быть использованы и для стерильных растворов при их фильтровании /змеевик должен быть из кварцевого стекла/. УФЛ могут быть использованы для стерилизации рецептов, воздуха, помещений аптек.

4. Радиационная стерилизация. Воздействия высокой температуры отсутствует. Применяется для стерилизации растворов термолабильных веществ. Источниками радиации являются отходы ядерных реакторов, содержащие Со60 , Со137. Действие радиации недостаточно изучено. Применяется для стерилизации ряда лекарственных веществ: морфина гидрохлорида, кодеина, кодеина фосфата, эфедрина гидрохлорида. Они не изменяют своих свойств и биологическую активность.

Химические

1. Антисептики. Подбор антисептиков представляет определенную трудность. Ограниченное применение связано с тем, что некоторые лекарственные вещества несовместимы с антисептиками. Механизм стерилизующего действия различен. Некоторые вещества вызывают коагуляцию белка. Другие действуют как окислители, изменяют осмотическое давление клетки. Не все микроорганизмы чувствительны к одному и тому же антисептику. На практике этот способ применяется не столько для стерилизации, сколько для консервации. При этом предупреждается развитие микроорганизмов в процессе хранения раствора. Способ применяется в сочетании с другими способами стерилизации и применяется для растворов термолабильных веществ. В качестве антисептиков применяются: - Нипагин - метиловый эфир пара-оксибензойной кислоты применяется как консервант в концентрации от 0,05-0,25%. - Нипазол - пропиловый эфир ПОВК в смеси с нипагином. - Хлорэтан - 0,5%. (Используется для консервации адреналина, гидрохлорида, коргликона, эрготала). - Трикрезол - 0,3%. - Фенол - 0,5%, - Мертиолат -0,01% - органический препарат ртути. Широко используются для консервации сывороток, иммуноглобулинов и других бакпрепаратов. Для стерилизации объектов используют растворы хлорамина 1-3%, перекиси водорода 1-6%, гибитана 0,5%, эстостерил-1 - 0,3% и др.

2. Стерилизация газами. Используется окись этилена, окись пропилена, смесь окиси этилена и углекислого газа, в-пропиллактон. При действии газов погибают активные формы микроорганизмов и погибают плесневые грибы. Чувствительность различных микроорганизмов к газам различна. Стерилизующее действие газов зависит от процентного содержания, от времени стерилизации, от вида объекта, от проницаемости оболочки, от объема или количества стерилизуемого объекта. Стерилизуют воздух, посуду, вспомогательный материал, лекарственные вещества. Достоинства в том, что они легко проникают через упаковочные материалы, полиэтилен и после стерилизации улетучивается. Но при использовании газов для стерилизации нужно помнить об их токсичности и необходимости соблюдать меры предосторожности их лекарственных веществ. Газовой стерилизации подвергаются: растворы желатина, промедол, кордиамин, димедрол, атропина сульфат.

Механические способы стерилизации

Фильтрование - основано на механическом отделении микроорганизмов от стерилизующего объекта с помощью фильтровальных мелкопористых материалов. Применяется для веществ, которые изменяют свои свойства при нагревании: /термолабильных/, антибиотиков, бактериофагов, экзотоксинов и других лекарственных препаратов. Фильтрование проводится с помощью бактериальных фильтров: керамическиe, асбестовые /фильтр Зейтца, фильтр Сальникова/, мембранные /"Владипор", "Миллипор"/, стеклянные /сплавление мелких стеклянных зерен/ c диаметрoм пор от 1,5-0,7 мкм. Фильтрование проводится под давлением.

4  Генетика  микроорганизмов

Генетика (geneticos – происхождение, рождение) – наука о наследственности и изменчивости. Задачи генетики микроорганизмов:

1. изучение наследственности и изменчивости на молекулярном уровне,

2. изучение процессов мутагенеза, канцерогенеза (образование злокачественных опухолей), репарации (восстановления поврежденной ДНК),

3. борьба с инфекционными и наследственными заболеваниями,

4. получение вакцин, антибиотиков и других БАВ.

Значение генетики микроорганизмов: 1) она изучена более подробно, т.к. микробы имеют простое строение, большую скорость размножения что позволяет проследить генетические изменения в течение короткого промежутка времени на большом числе популяций. 2) Именно при изучении микроорганизмов была впервые доказана генетическая роль НК.

Основные понятия, используемые в генетике

Наследственность – это сохранение постоянства свойств вида в поколении, т.е. воспроизведение себе подобных.

Ген – единица наследственности, участок ДНК, занимающий определенное место в хромосоме, кодирующий синтез одного пептида. Ген – это запись аминокислотной последовательности одного полипептида.

Генотип (геном) – совокупность генов, определяющая свойства организма. Но не все свойства, заложенные в генотипе, можно реализовать, это зависит от конкретных условий.

Фенотип – это результат взаимодействия генотипа с окружающей средой.

Структурная единица ДНК – нуклеотид, состоит из азотистого основания, деззоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. В состав ДНК входят пурины (А, Г) и пиримидины (Т, Ц). В двойной молекуле ДНК нуклеотиды всегда располагаются комплементарно. Генетическая информация записана в виде триплетов (кодонов).

Триплет(кодон) – это три рядом расположенных нуклеотида, которые кодируют одну АМК.

Генетика бактерий

Геном прокариот включает 1) нуклеоид (одна кольцевидная молекула ДНК, т.е. бактериальная клетка гаплоидна, а удвоение хромосомы (репликация) сопровождается ее делением); 2) внехромосомные факторы наследственности: плазмиды, транспозоны.

Плазмида – кольцевая молекула ДНК, по размеру составляет 1-3% генома бактерии. Но эта малая часть кодирует важные генетические признаки, которые сама бактериальная хромосома не обуславливает. Количество плазмид в одной клетке может колебаться от одной до сотни. Существуют автономные плазмиды (не связанные с хромосомой) и интегрированные (встроены в хромосому). По функциям их делят на регуляторные (компенсируют дефекты бактериальной клетки путем встраивания в геном и восстановления функций) и кодирующие - дают клетке новую генетическую информацию (свойства, необходимые для конъюгации клеток (F-плазмиды), устойчивость к антибиотикам (R-плазмиды), синтез энтеротоксина (Ent-плазмиды), выработку колицинов (Col-плазмиды). Плазмиды обладают трансмиссивностью - способностью передаваться от клетки к клетке при генетическом обмене.

Транспозоны – короткий фрагмент ДНК, несущий специфические гены. При включении их в ДНК бактерий возникают дупликации (удвоение фрагмента), делеции (утрата фрагмента), инверсии (поворот фрагмента на 180º).

Передача генетической информации осуществляется вертикально (при размножении: происходит репликация ДНК, дочерние клетки идентичны материнским) и горизонтально (трансформация, трансдукция, конъюгация).

Изменчивость – различие в свойствах между особями одного вида.

Виды изменчивости

1. Генотипическая (наследственная):

а) комбинативная (рекомбинация), связанна с изменением сочетаний генов в результате внесения в генотип дополнительного генного материала;