Влияние физических факторов на микроорганизмы

ЗАНЯТИЕ 1.2.3

Влияние на микроорганизмы физических, химических и биологических факторов. Антибиотики. Бактериофаги

Цель занятия:

изучить действие на микробы физических, химических и биологических факторов.

Студент должен знать:

1. Действие абиотических факторов на микроорганизмы (действие света, ультразвука, лучистой энергии, ионизирующей радиации, высоких и низких температур, давления).

2. Понятие «стерилизация», «асептика» и «антисептика».

3. Методы стерилизации, аппаратура.

4. Действие химических факторов на микробы. Дезинфицирующие и антисептические

препараты.

5. Биологические факторы, влияющие на микроорганизмы. Бактериофаги (умеренные и вирулентные). Применение фагов в биотехнологии, микробиологии и медицине.

6. Пробиотики (эубиотики).

Студент должен уметь:

• готовить посуду к стерилизации в сухожаровом шкафу и автоклаве;

• оценить результаты контроля стерильности работы автоклава и сухожарового шкафа;

• оценить результаты определения чувствительности микробов к антимикробным препаратам (дезинфектантам, антисептикам).

• определять чувствительность бактерий к бактериофагам.

Студент должен владеть:

· методами микробиологических исследований с использованиеммедико-технической аппаратуры;

· различными методами асептики и антисептики, информацией о принципах стерилизации, дезинфекции и антисептической обработки диагностических помещений медицинских организаций.

Работа № 1. Методы и режим стерилизации различных материалов

Цель: изучить методы стерилизации различных материалов.

Самостоятельная работа: изучить теоретическую справку, подчеркнуть в тексте определения основные понятий, заполнить таблицу «Методы и режимы стерилизации различных материалов».

МЕТОДЫ И РЕЖИМ СТЕРИЛИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­___­_____________________________________________________________________________

Работа № 2. Определение чувствительности микроорганизмов к антисептикам

Цель:оценить чувствительность микробных клеток к антисептикам. Научиться классифицировать антисептики.

Самостоятельная работа:Учесть результат воздействия на посев микробной культуры антисептиков (йод, метиленовый синий, карболовая кислота, хлорамин). Объяснить механизм действия антисептика в каждом конкретном случае. Зарисовать. Классифицировать антисептики. Сделать вывод.

Результат:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Классифицируйте антисептики и дезинфектанты:

Вывод:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Принципиальная схема описания антисептиков

Название препарата……………………………

Классификационное положение: антисептик (по механизму действия)

Действующее начало:

Получение: путем химического синтеза

Применение: профилактическое

Способ применения: местное применение

Работа № 3. Микробный антагонизм

Цель работы:изучить действие метаболитов кишечной палочки на водный вибрион.

Самостоятельная работа:

а) Зарегистрировать результат опыта действия бактериоцинов. Объяснить механизм микробного антагонизма между кишечной палочкой (штамм E. coli М-17) и вибрионом (водный вибрион).

б) Объяснить назначение и механизм действия пробиотиков с учетом изменений качественного и количественного состава микрофлоры, классифицировать предложенные препараты. Результаты внести в таблицу.

водный вибрион

кишечная палочка

Результат:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работа № 4. Методы изучения бактериальных вирусов (фагов)

Цель работы:изучить методы применения в практической медицине диагностических и лечебно-профилактических бактериофагов.

Самостоятельная работа:

а) учесть результат опыта по определению родовой принадлежности исследуемой культуры, выделенной от больного с кишечной инфекцией с помощью диагностических бактериофагов (сальмонеллезный, дизентерийный, иерсиниозный).

Реакция фаголизабельности

Результат:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) классифицировать бактериофаги.

Подпись преподавателя_________________________________________________________

Самостоятельная работа во внеурочное время

Классифицируйте препараты:

Фурацилин

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Перекись водорода

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Борная кислота

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Калия перманганат

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Лизоформ

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Метиленовый синий

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Лактобактерин

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Линекс

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Бифиформ

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения

Коли-бактериофаг

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Брюшнотифозный бактериофаг в таблетках

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

Холерный классический бактериофаг ДРТ 10^-3

Классификационное положение________________________________________________________

Действующее начало_________________________________________________________________

Получение__________________________________________________________________________

Применение_________________________________________________________________________

Способ применения__________________________________________________________________

2. Охарактеризуйте метод лиофильной сушки:

Определение понятия____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Применение метода лиофильной сушки__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись преподавателя________________________________________________________

Теоретическая справка

К работе № 1

Влияние физических факторов на микроорганизмы

Температура является наиболее значимым фактором, оказывающим влияние на жизнедеятельность микробов. Температура, необходимая для роста и размножения бактерий одного и того же вида варьирует в широких пределах. Различают температурный оптимум, минимум и максимум.

Температурный оптимум соответствует физиологической норме данного вида микробов, при которой размножение происходит быстро и интенсивно. Для большинства патогенных и условно-патогенных микробов температурный оптимум соответствует 37°С.

Температурный минимум соответствует температуре, при которой данный вид микроба не проявляет жизнедеятельность.

Температурный максимум - температура, при которой рост и размножение прекращается, все процессы метаболизма снижаются, и может наступить гибель.

В зависимости от температуры, оптимальной для жизнедеятельности, различают 3 группы микроорганизмов:

1) психрофильные, холодолюбивые, размножающиеся при температуре ниже 20°С (иерсинии, психрофильные варианты клебсиелл, псевдомонады, вызывающие заболевания человека). Размножаясь в пищевых продуктах, они более вирулентны при низких температурах);

2) термофильные, оптимум развития которых лежит в пределах 55°С (в организме теплокровных не размножаются и медицинского значения не имеют);

3) мезофильные, активно размножаются при температуре 20-40°С, оптимум температуры развития для них 37°С (патогенные для человека бактерии).

Микроорганизмы хорошо выдерживают низкие температуры. На этом основано длительное сохранение бактерий в замороженном состоянии. Однако ниже температурного минимума проявляется повреждающее действие низких температур, обусловленное разрывом клеточной мембраны кристаллами льда и приостановкой метаболических процессов.

Низкая температура приостанавливает гнилостные и бродильные процессы. Это лежит в основе консервации субстратов (в частности, пищевых продуктов) холодом.

Губительное действие высокой температуры (выше температурного максимума для каждой группы) используется при стерилизации. Стерилизация - обеспложивание - это процесс умерщвления на изделиях или в изделиях или удаление из объекта микроорганизмов всех видов, находящихся на всех стадиях развития, включая споры (термические и химические методы и средства). Для гибели вегетативных форм бактерий достаточно действия температуры 60⁰С в течение 20-30 мин; споры погибают при 170⁰С или при температуре 120°С пара под давлением (в автоклаве).

Асептика - комплекс мероприятий, направленных против возможности попадания микроорганизмов в рану, ткани, органы, полости тела больного при хирургических операциях, перевязках, инструментальных исследованиях, а также на предотвращение микробного и другого загрязнения при получении стерильной продукции на всех этапах технологического процесса.

Антисептика - комплекс лечебно-профилактических мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов, способных вызвать инфекционный процесс на поврежденных или интактных участках кожи или слизистых оболочек.

Дезинфекция- обеззараживание объектов окружающей среды: уничтожение патогенных для человека и животных микроорганизмов с помощью химических веществ, обладающих антимикробным действием.

Кипячение применяют для стерилизации шприцев, мелкого хирургического инструментария, предметных, покровных стекол и т.д. Стерилизацию проводят в стерилизаторах, в которые наливают воду и доводят ее до кипения. Для устранения жесткости и повышения температуры кипения к воде добавляют 1-2% бикарбонат натрия. Инструменты обычно кипятят в течение 30 мин. Данный метод не обеспечивает полной стерилизации, так как споры бактерий при этом не погибают.

Прокаливание производят в пламени спиртовки или газовой горелки. Этим способом стерилизуют бактериологические петли, препаровальные иглы, пинцеты и некоторые другие инструменты.

Стерилизации паром под давлением подвергают перевязочный материал, операционное белье, хирургические инструменты, питательные среды, лабораторную посуду, инфицированный материал, инъекционные растворы. Материал помещают в емкости (биксы). На дно бикса помещают прокладки из ткани, впитывающие влагу после стерилизации. Стерильность материала сохраняется 3 суток. Инфицированный материал в чашках и пробирках стерилизуют в металлических бачках с крышкой.

Стерилизацию паром под давлением производят в автоклаве. При однократной обработке погибают как вегетативные, так и споровые формы бактерий. Паром под давлением стерилизуют питательные среды, кроме сред, содержащих нативные белки, жидкости, приборы, имеющие резиновые части. Простые среды (МПА, МПБ) стерилизуют 20 мин при 120°С (1 атм). Среды, содержащие нативные белки и углеводы, при этой температуре нельзя стерилизовать, т. к. это легко изменяющиеся от нагревания вещества. Среды с углеводами стерилизуют дробно при 100°С или в автоклаве при 112°С (0,5 атм.) 10-15 мин. Различные жидкости, приборы, имеющие резиновые шланги, пробки, бактериальные свечи и фильтры стерилизуют при 120°С (1 атм.) в течение 20 мин.

Инфицированный материал (в пробирках, чашках) помещают в специальные металлические ведра или баки с отверстиями для проникновения пара и стерилизуют при 126°С (1,5 атм.) в течение 1 часа. Также стерилизуют инструменты после работы со споровыми бактериями.

Существует 2 режима стерилизации:

1. Текучим паром в автоклаве или в аппарате Коха при не завинченной крышке и открытом выпускном клапане, когда антибактериальное действие пара проявляется в отношении вегетативных форм. Так стерилизуют среды с витаминами и углеводами, мочевиной, молоком, картофелем и желатином. Для полного обеспложивания применяют дробную стерилизацию (при 100°С) 20-30 мин 3 дня подряд. Это убивает и споры.

2. Стерилизация паром под давлением - наиболее эффективный метод обеспложивания. Перевязочный материал, белье стерилизуют при 1 атм. 15-20 мин, инфицированный материал при 1,5-2 атм в течение 20-25 мин.

Стерилизацию сухим жаром осуществляют в сухожаровых шкафах (печь Пастера). Сухим жаром стерилизуют лабораторную посуду. Ее неплотно загружают в печь, чтобы был равномерный прогрев материала. Дверь шкафа плотно закрывают, включают электронагревательный прибор и доводят температуру до 160-165 °С и стерилизуют 1 час. По окончании стерилизации выключают обогрев, но дверцу шкафа не открывают, пока печь не остынет (иначе холодный воздух вызовет образование трещин на посуде). Режим стерилизации: 160°С - 60 мин, 180°С - 15 мин, 200° С - 5 мин. Жидкости, питательные среды, предметы из резины и синтетических материалов нельзя стерилизовать сухим жаром.

Пастеризация - стерилизация при 65-70°С в течение 1 часа для уничтожения неспорообразующих микроорганизмов (молоко освобождается от бруцелл, микобактерий туберкулеза, шигелл, сальмонелл, стафилококков) Хранят на холоде.

Тиндализация- дробная стерилизация материалов при 56-58°С в течение 1 часа 5-6 дней подряд. Применяется для стерилизации легко разрушающихся при высокой температуре веществ (сыворотка крови, витамины и др.).

Стерилизация фильтрованием - освобождение от микробов материала, который не может быть подвергнут нагреванию (сыворотка крови, ряд лекарств). Используются фильтры с очень мелкими порами, не пропускающими микробы: из фарфора (фильтр Шамберлена), каолина, асбестовых пластинок (фильтр Зейтца). Фильтрование происходит под повышенным давлением, жидкость нагнетается через поры фильтра в приемник или создается разрежение воздуха в приемнике и жидкость всасывается в него через фильтр. К фильтрующему прибору присоединяется нагнетающий или разрежающий насос. Прибор стерилизуют в автоклаве.

Стерилизация фильтрованием - освобождение от микробов материала, который не может быть подвергнут нагреванию (сыворотка крови, ряд лекарств). Используются фильтры с очень мелкими порами, не пропускающими микробы: из фарфора (фильтр Шамберлена), каолина, асбестовых пластинок (фильтр Зейтца). Фильтрование происходит под повышенным давлением, жидкость нагнетается через поры фильтра в приемник или создается разрежение воздуха в приемнике и жидкость всасывается в него через фильтр. К фильтрующему прибору присоединяется нагнетающий или разрежающий насос. Прибор стерилизуют в автоклаве.

Действие лучистой энергии на микроорганизмы. Солнечный свет, особенно его ультрафиолетовый и инфракрасный спектры, губительно действуют на вегетативные формы микробов в течение нескольких минут.

Инфракрасное излучение используется для стерилизации объектов, которая достигается за счет теплового воздействия температурой 300°С в течение 30 мин. Инфракрасные лучи оказывают воздействие на свободнорадикальные процессы, в результате чего нарушаются химические связи в молекулах микробной клетки.

Для дезинфекции воздуха помещений лечебно-профилактических учреждений и аптек широко используются ртутно-кварцевые и ртутно-увиолевые лампы, являющиеся источником ультрафиолетовых лучей. При действии УФЛ с длиной волны 254 нм в дозе 1,5-5 мк Вт т/с на 1 см² при 30-ти минутной экспозиции погибают все вегетативные формы бактерий. Повреждающее действие УФ излучения вызвано повреждением ДНК микробных клеток, приводящим к мутациям и гибели.

Ионизирующая радиация обладает мощным проникающим и повреждающим действием на клеточный геном микробов. Для стерилизации инструментов одноразового использования (игл, шприцев) используют гамма-излучение, источником которого являются радиоактивные изотопы 60Со и 137Cs в дозе 1,5-2 рад. Этим методом стерилизуют также системы переливания крови и шовный материал. Действие ультразвука в определенных частотах на микроорганизмы вызывает деполимеризацию органелл клетки, денатурацию входящих в их состав молекул в результате локального нагревания или повышения давления. Стерилизация объектов ультразвуком осуществляется на промышленных предприятиях, так как источником УЗ являются мощные генераторы. Стерилизации подвергаются жидкие среды, в которых инактивируются не только вегетативные формы, но и споры.

Рост и размножение микробов происходит при наличии воды, необходимой для пассивной и активного транспорта питательных веществ в цитоплазму клетки. Снижение влажности (высушивание) приводит к переходу клетки в стадию покоя, а затем к гибели. Наименее устойчивыми к высушиванию являются патогенные микроорганизмы -менингококки, гонококки, трепонемы, бактерии коклюша, ортомиксо-, парамиксо- и герпес-вирусы. Микобактерии туберкулеза, вирус натуральной оспы, сальмонеллы, актиномицеты, грибы устойчивы к высушиванию. Особой устойчивостью к высушиванию обладают споры бактерий. Устойчивость к высушиванию повышается, если микробы предварительно замораживают.

Для сохранения жизнеспособности и стабильности свойств микроорганизмов в производственных целях используется метод лиофильной сушки - высушивание из замороженного состояния под глубоким вакуумом. В процессе лиофилизации производят: 1) предварительное замораживание материала при t -40⁰ - -45° С в спиртовых ваннах в течение 30-40 мин; 2) осуществляют сушку из замороженного состояния в вакууме в сублимационных аппаратах в течение 24-28 часов.

Процесс высушивания имеет 2 фазы: сублимация льда при t ниже 0°С и десорбцию -удаление части свободной и связанной воды при t выше 0°С.

Лиофилизацию используют для получения сухих препаратов, когда не происходит денатурации белков и не изменяется структура материала (антисыворотки, вакцины, сухая бактериальная масса).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: