Стерилизация фильтрованием
Стерилизация лучистой энергией и ультразвуком.
Стерилизация лучистой энергией.
Для стерилизации используются УФ-лучи и g-лучи.
Уф-излучение используют для стерилизации воздуха лечебных и детских учреждений, аптек, бактериологических боксов, лабораторий и цехов заводов, продуктов питания, питательных сред, посуды. В последнее время этот метод входит в практику обработки вакцин и сывороток. Этот метод не изменяет качества продуктов, так как в малых дозах УФ-лучи не нарушают целостность макромолекул белков, витаминов, ферментов, полисахаридов.
Для стерилизации воздуха используют бактерицидные лампы: БУВ-15, БУВ-30. При стерилизации прозрачных растворов термолабильных веществ (белков, витаминов, антибиотиков) их наливают в сосуды из кварцевого стекла тонким слоем и периодически встряхивают, так как УФ-лучи обладают слабой проникающей способностью.
g-лучи используют для стерилизации объектов, которые не выдерживают термических и химических методов.Онине изменяют качества продукта, не вызывают денатурации. Этим способом стерилизуют: одноразовую пластиковую посуду, питательные среды, перевязочный материал, некоторые лекарственные препараты ( антибиотики, гормоны), системы для переливания крови, одноразовые шприцы.
В качестве источникаg-лучей используют Со 60 . Этот вид стерилизации включается в непрерывный производственный процесс. После стерилизации необходимо проводить контроль остаточной радиации.
Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов (их питательная ценность при этом сохраняется максимально), вакцин, некоторых объектов лабораторного оборудования, которые портятся при действии повышенной температуры и химической стерилизации. Для стерилизации ультразвуком используются специальные ультразвуковые датчики.
Фильтрование относится к механическим факторам, влияющим на микроорганизмы. Для этого используются бактериальные фильтры. Бактериальные фильтры задерживают микроорганизмы и их споры, так как размеры пор на фильтрах меньше, чем размеры микроорганизмов. Фильтрованиеиспользуют для стерилизации жидких материалов, не выдерживающих нагревание. Фильтрование можно также использовать для получения токсинов, фагов и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
Аппаратура:асбестовые и мембранные фильтры, воронки Зейтца, специальные колбы, вакуумный насос. Мембранный фильтр стерилизуют кипячением, вставляют в стерильную воронку Зейтца, а воронку – в колбу, присоединенную к вакуумному насосу. Фильтрование производят при помощи насоса. Систему с асбестовым фильтром предварительно стерилизуют в автоклаве.
Стерилизуемый материал: сыворотка крови, антибиотики, растворы гормонов, витаминов, ферментов.
Недостаток этого метода в том, что он не освобождает стерилизуемый материал от вирусов.
Источник
3 Методы стерилизации
Стерилизации подвергаются питательные среды, лабораторная посуда, инструменты, растворы и т. д. Можно условно выделить термическую и холодную стерилизацию.
К методам термической стерилизации (стерилизации высокой температурой) относят: прокаливание и обжигание в пламени спиртовки; кипячение; сухожаровую (горячим паром) стерилизацию; пастеризацию; стерилизацию насыщенным паром под давлением (автоклавирование); дробную стерилизацию (тиндализацию);.
Прокаливание и обжигание в пламени – наиболее быстрые и доступные методы стерилизации. При прокаливании необходимо помнить, что наивысшая температура развивается в верхней и периферической частях пламени (до 1 560 °С), поэтому не следует опускать петлю непосредственно к горелке (рисунок 1.1). При прокаливании происходит сгорание микроорганизмов и их спор. Такими методами стерилизуют бактериологические петли, иглы (рисунок 1.2), шпатели, пинцеты, предметные и покровные стекла, фарфоровые ступки и другие инструменты. При обжигании бактериологической петли (или иглы) проволоку прокаливают докрасна в пламени горелки и одновременно обжигают примыкающую к петле часть держателя, которая будет вводиться внутрь сосуда, содержащего микроорганизмы. При прокаливании петлю держат в пламени почти вертикально, чтобы вся проволока была равномерна раскалена. Сразу же после стерилизации петлю (иглу) вводят в сосуд с микроорганизмами.
Рисунок 1.1 – Значение
температуры (°С) в разных
участках пламени газовой горелки
Бактериологическая петля (1)
и бактериологическая игла (2)
Кипячение – простейший способ стерилизации. Кипячением в дистиллированной воде стерилизуют мембранные фильтры. Режим стерилизации для мембранных фильтров – 30–60 мин с момента энергичного закипания воды. Металлические инструменты, мелкие стеклянные детали лучше всего кипятить в стерилизаторах. В микробиологической практике таким способом стерилизации пользуются редко, поскольку продолжительное кипячение может повредить обрабатываемый материал, а сокращение времени кипячения может не обеспечить стерильности.
Дробная стерилизация (тиндализация или стерилизация текучим паром) используется для стерилизации питательных сред и растворов, которые изменяют свойства при применении температур выше 100 °С. К таким объектам относятся витамины, некоторые среды, углеводы, молоко и т.д. Метод разработан в 1877 году Дж. Тиндалем. Согласно этому методу, жидкость доводят до 100 °С и продолжают выдерживать при этой температуре 10 мин. За это время все вегетативные клетки погибают, жизнеспособными остаются только споры. Затем жидкость охлаждают до температуры, оптимальной для прорастания спор (30 °С) и через несколько часов снова пропускают пар. Двух–трех подобных циклов обычно бывает достаточно для уничтожения всех имеющихся спор. При тиндализации резервуар с кипящей водой расположен в нижней части аппарата, над ним расположена сетка с устанавливаемыми стерилизуемыми растворами.
Сухожаровая стерилизация или стерилизация сухим горячим воздухом проводится в сушильных шкафах. Режим стерилизации: 160–170 °С на протяжении 2 часов. При этом предполагается, что погибают как клетки, так и споры. Таким способом стерилизуют стеклянную посуду, инструменты и др., завернутые в бумагу или закрытые ватно-марлевыми пробками для сохранения стерильности после стерилизации (таблица 1.1). Таким способом можно стерилизовать минеральные и растительные масла, жиры, вазелин, воск.
Таблица 1.1 – Условия стерилизации стеклянной посуды сухим жаром (горячим воздухом)
Пастеризация заключается в однократном прогреве материала при температурах ниже 100 °С и направлена на уничтожение вегетативных клеток. Этот метод широко используется в пищевой промышленности для обработки продуктов, которые теряют вкусовую и пищевую ценность при кипячении: молока, ягодных и фруктовых сиропов, соков, пива и т. д. В микробиологической практике пастеризацией пользуются для получения накопительных культур спорообразующих бактерий. В лабораторных условиях пастеризацию проводят либо на водяной бане либо в ультратермостате при следующих режимах: 60–70 °С в течение 15–30 мин; 80 °С в течение 10–15 мин.
Стерилизация насыщенным паром под давлением или автоклавирование – один из наиболее эффективных методов стерилизации, так как стерилизуемый объект подвергается одновременному воздействию как высокой температуры, так и повышенному давлению пара. Погибают как вегетативные клетки, так и споры микроорганизмов. Процесс проводится в специальных приборах – автоклавах, закрывающихся герметично. Основные используемые режимы стерилизации следующие: 15–30 мин при избыточном давлении 0,5 атм (температура достигает 110–112 °С); 15–45 мин при избыточном давлении 1,0 атм (температура достигает 121 °С); 10–30 мин при избыточном давлении 1,5 атм (температура достигает 126 °С). Таким способом стерилизуют питательные среды, растворы, посуду, инструменты, фильтры и т. д.
При холодной стерилизации используют химические вещества или проводят воздействие на объект факторами физической природы. Химические методы подавления жизнедеятельности микроорганизмов предполагают использование дезинфектантов и антисептиков, имеющих неспецифический эффект, либо использование антибиотиков и синтетических антимикробных препаратов с избирательным противомикробным действием. Дезинфицирующие вещества классифицируются по группам: кислоты, щелочи, галогены, тяжелые металлы, четвертичные аммониевые основания, фенольные соединения, альдегиды, кетоны, спирты, амины и перекиси. Устойчивость микроорганизмов к их действию может существенно меняться в зависимости от таких факторов как концентрация активного компонента, длительность контакта, рН, температура, влажность, присутствие органического вещества. Химические средства неспецифического действия используются для обработки помещений, оборудования, различных предметов. Например, спирты используются в концентрации 60–70 % и эффективны в отношении вегетативных клеток. Фенолы и их производные применяются для дезинфекции помещений.
Среди используемых летучих стерилизующих веществ можно назвать окись этилена, окись пропилена, озон, метилбромид, формальдегид. Указанные вещества могут быть использованы для стерилизации пластмассовых центрифужных пробирок, пластмассовых чашек Петри, оптических инструментов, сыворотки крови и др.
Стерилизация фильтрованием используется для веществ, которые не выдерживают термической обработки (растворов белков, аминокислот, углеводов, витаминов, углеводородов, антибиотиков, сыворотки). Способ заключается в пропускании жидкостей и газов через специальные мелкопористые фильтры, диаметр пор которых не превышает 0,45–0,20 мкм. Для пропускания раствора через фильтр требуется вакуум или давление.
Существуют два основных типа фильтров – глубинные и мембранные. Глубинные состоят из волокнистых или гранулированных материалов, которые спрессованы, свиты или связаны в лабиринт проточных каналов. Частицы задерживаются в них в результате адсорбции и механического захвата в матриксе фильтра. Мембранные фильтры имеют непрерывную структуру и захват ими частиц определяется размером пор. Фильтры содержат различные природные (коалин, асбест, целлюлоза) или синтетические (производные целлюлозы) материалы. Различают фильтры: мембранные, получаемые на основе нитроцеллюлозы; асбестовые или фильтры Зейтца, получаемые на основе смеси асбеста и целлюлозы; фарфоровые или свечи Шамберлана, получаемые из смеси кварцевого песка и коалина, сплавленные между собой; стеклянные, полученные из стекла «Пирекс».
Перед употреблением фильтрующее устройство должно быть простерилизовано. Стерилизуют либо длительным кипячением либо автоклавированием. Прибор собирают в асептических условиях непосредственно перед работой. Фильтры Зейтца автоклавируют в собранном виде, предварительно завернув в бумагу.
Стерилизация с использованием облучения пригодна для термолабильных материалов. Ультрафиолетовые (УФ) лучи (250–270 нм) используются для стерилизации центрифужных пробирок, наконечников для пипеток и т.д. Время облучения определяется мощностью лампы, временем воздействия, видовым составом микроорганизмов загрязненного материала. Вегетативные формы более чувствительны к облучению, чем споры, которые в 3–10 раз более устойчивы. От УФ-облучения микроорганизмы могут быть защищены органическими веществами, пылью или другими защитными оболочками.
Недостатком при использовании данного метода стерилизации является низкая проникающая способность УФ-лучей.
Рентгеновское и -облучение также эффективно для стерилизации пластмасс, пищевых продуктов, но требует строгого соблюдения правил безопасности. Наиболее чувствительны к -облучению вегетативные клетки бактерий, затем идут плесневые грибы, дрожжи, бактериальные споры и вирусы. В большинстве случаев для надежного уничтожения микроорганизмов достаточно дозы облучения 2,5 Мрад. -облучение используется для стерилизации больничных принадлежностей, антибиотиков, витаминов, гормонов, стероидов, пластмассового разового оборудования, шовного и перевязочного материала.
Необходим контроль остаточной радиации изделий. Основные преимущества лучевой стерилизации: возможность обработки термолабильных материалов, стерилизации объектов в упакованном виде, включение стерилизации в непрерывный производственный процесс.
Следует отметить, что все большее распространение получают посуда и инструменты одноразового использования.
Источник
Сыворотки витамины метод стерилизации
Известно много способов стерилизации, которые разделяют на две основные группы: термическую и холодную стерилизацию.
а) Термическая стерилизация. Наиболее широко используются:
— стерилизация насыщенным паром под давлением (автоклавирование);
— стерилизация текучим паром;
— тиндализация.
Стерилизация насыщенным паром под давлением (автоклавирование) и ее контроль. Большинство сред стерилизуют автоклавированием, но при различных режимах в зависимости от их состава. Это один из наиболее эффективных методов, основанных на прогревании субстрата насыщенным паром в автоклавах — аппаратах, работающих под давлением выше атмосферного, так как с повышением давления пара повышается и его температура.
Совместное действие высокой температуры и пара обеспечивает надежность стерилизации. Среды, предназначенные для стерилизации в автоклаве, разливают в посуду не более чем на 1/2 емкости и закрывают ватно-марлевыми и резиновыми пробками, которые завальцовывают.
Наиболее часто используемый режим стерилизации +121 °С в течение 15 мин (тиогликолевая среда, МПА, МПБ, бульон Хоттингера, агар Хоттингера и др.). Питательные среды, в составе которых имеются термолабильные вещества, стерилизуют при более низких температурах и давлении. Так, например, режим 112°С в течение 20 мин используется для сред, содержащих углеводы (среды Гисса), витамины, молоко, желатин, режим 110°С в течение 30 мин — для среды Тароцци (содержит углеводы и мясной фарш), режим 100 °С в течение 15 мин — для среды с мочевиной.
При выборе режима стерилизации необходимо учитывать не только состав среды, но и ее pH. При значительных отклонениях pH от нейтрального уровня полимерные компоненты среды могут подвергаться гидролизу. Так, например, в среде с pH ниже 6,0, содержащей желатин, происходит нентонизация последнего, и среда не затвердевает даже при охлаждении, а при pH ниже 5,0 гидролизуется агар, утрачивая свойство образовывать плотный гель.
При стерилизации среды, имеющей щелочную реакцию, карамелизуются углеводы, выпадают в осадок соли некоторых металлов.
Чтобы избежать подобных явлений, желательно стерилизовать среды при нейтральном значении pH, а после автоклавирования подкислить или подщелочить их стерильными растворами кислот или щелочей соответственно.
Для коммерческих питательных сред режим стерилизации указывается в инструкциях по их применению.
Стерилизация текучим паром применяется для сред, содержащих вещества, разлагающиеся при температуре выше 100 °С (аммиачные соли, молоко, желатин, картофель, некоторые углеводы). Стерилизацию проводят в автоклаве при открытом спускном кране и незавинченной крышке или в аппарате Коха по 15-30 мин в течение 3 дней подряд. При первом сеансе погибают вегетативные формы микроорганизмов, но споры сохраняются и прорастают в вегетативные особи в процессе хранения среды при комнатной температуре в промежутках между сеансами. Последующие сеансы достаточно надежно обеспечивают стерильность среды.
Тиндализация применяется для стерилизации питательных сред, имеющих в своем составе легко разрушающиеся при высокой температуре компоненты (сыворотки, витамины).
Прогревание стерилизуемой среды производят на водяной бане, снабженной терморегулятором, по 1 ч при температуре 60-65 °С в течение 5 дней или при 70-80 °С в течение 3 дней. В промежутках между прогреваниями среды выдерживают при температуре 25-27 °С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях.
Эффективность тиндализации, как и стерилизации текучим паром, зависит от того, прорастут ли споры. Поэтому она не достигает цели, если споры находятся в среде, непригодной для роста или содержащей ингибиторы роста, либо среда в промежутках между нагревами инкубируется при температуре, неблагоприятной для прорастания спор.
После стерилизации среды охлаждают до 45-50 °С и разливают, соблюдая правила асептики, в стерильные чашки, обычно по 15-20 мл, что соответствует высоте слоя 0,25-0,30 см. Чем толще слой, тем менее контрастно выглядят колонии. При тонком же слое ухудшается рост микроорганизмов в связи с поступлением меньшего количества питательных веществ. Среда должна быть равномерно распределена по дну чашки, не содержать пузырьков воздуха. Необходимым условием получения изолированных колоний является отсутствие конденсата на поверхности питательной среды.
Для этого перед посевом среду необходимо подсушить, поместив открытые чашки со средой в термостат и выдержав при температуре 37 °С в течение 40-60 мин.
б) Холодная стерилизация. Основными способами холодной стерилизации являются различные типы фильтрования и облучения. Такой стерилизации подвергаются растворы веществ, которые при нагревании разрушаются или существенно изменяют свои свойства, например, многие витамины, антибиотики, ферменты,, сыворотки и др.
в) Стерилизация фильтрованием. Для стерилизации фильтрованием используют фильтры, изготовляемые из материалов с различными физико-химическими свойствами, разной пропускной и адсорбционной способностью (мембранные, асбестовые, стеклянные, фарфоровые). Этот способ применяют для аминокислот, в частности триптофана, глутамина и аспарагина, которые являются высоко лабильными, и но этой причине их нельзя нагревать, в связи с чем стерилизацию проводят путем ультрафильтрования.
г) Стерилизация облучением. В целях стерилизации используют УФ-облучение с длиной волны 254 нм, однако его применение ограничено из-за малой проникающей способности. От УФ-лучей микроорганизмы могут быть защищены органическими веществами, пылью, стеклом или другим покрытием, а гибель микробных клеток вызывает только непосредственное и продолжительное воздействие. В силу этого УФ-облучению с целью стерилизации подвергают биологические жидкости, разлитые тонким слоем, например кровь, плазму, вакцины.
Гамма-лучи, обладающие высокой проникающей способностью, могут быть использованы для стерилизации жидких и плотных питательных сред, различных биологических жидкостей и растворов. Однако в связи со специфическими требованиями по технике безопасности при работе с источниками этих излучений, а также с высокой стоимостью они используются в практике работы только крупных предприятий.
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.05.2019
Источник