Техника безопасности работы в химической и микробиологической лабораториях. Методы стерилизации, применяемые в микробиологии

Стеклянные предметы загружают в холодную воду, а металлические – в горячую с добавлением натрия гидрокарбоната. Время кипячения – 30-60 минут на слабом огне с момента закипания воды. Инструменты извлекают стерильным пинцетом, который кладут в стерилизаатор вместе с ними. При кипячении не достигается полная стерильность, т.к. оно не убивает все микроорганизмы и споры. Его используют как минимальную обработку для дезинфекции инструметов, если невозможно применить другие методы (химическая дезинфекция или деконтаминация). Кипячение питательной среды зачастую является достаточным, поскольку оно губительно для большинства микроорганизмов.Стерилизациюинструментов и посуды сухим жаром проводят в печи Пастера. Предметы для стерилизации укладывают на полки, не допуская соприкосновения со стенками, закрывают сухожаровой шкаф и включают на обогрев. Режимы стерилизации: при t = 150 °С 2 ч, при t = 165 °С – 1 ч, при t = 180 °С – 40 мин, при t = 200 °С – 10–15 мин (в качестве контроля – бумага и вата желтеют при t = 170°С, при более высокой - обугливаются). Время отсчитывают с момента достижения температуры стерилизации, по его окончании печь выключают, но открывают только после полного охлаждения, чтобы не было трещин на горячей посуде от холодного воздуха.Автоклавирование. Автоклав состоит из двух котлов, вставленных один в другой, кожуха и крышки. Наружный котел называют водопаровой камерой, внутренний – стерилизационной камерой. В водопаровом котле происходит образование пара. Во внутренний котел помещают стерилизуемый материал. В верхней части стерилизационного котлаимеются небольшие отверстия, через которые проходит пар из водопаровой камеры. Крышка автоклава герметически привинчивается к кожуху (рис. 2).Рис. 2. АвтоклавКроме перечисленных основных частей, автоклав имеет ряд деталей, регулирующих его работу: манометр, водомерное стекло, предохранительный клапан, выпускной, воздушный и конденсационный краны. Манометр служит для определения давления, создающегося в стерилизационной камере. Нормальное атмосферное давление (760 мм рт. ст.) принимается за нуль, поэтому в неработающем автоклаве стрелка манометра стоит на нуле. Между показаниями манометра и температурой имеется определенная зависимость, отраженная в табл. 2 [9]. Таблица 2Красная черта на шкале манометра определяет максимальное рабочее давление, которое допускается в автоклаве. Предохранительный клапан служит для предохранения от чрезмерного повышения давления. На боковой стенке автоклава имеется водомерное стекло, показывающее уровень воды в водопаровом котле. Воздушный кран предназначен для удаления воздуха из стерилизационной и водопаровой камер в начале стерилизации. На дне автоклава находится конденсационный кран для освобождения стерилизационной камеры от конденсата, образующегося в период нагревания стерилизуемого материала.Длительность и температура автоклавирования питательных сред определяются их составом. При 0,5 атм. в течение 30 мин стерилизуют легкоразрушающиеся среды, содержащие сахара, витамины (сусло пивное, дрожжевой автолизат, желатиновые среды, молоко и пр.); при 1 атм. 20–30 минут – мясопептонные среды. При 1 атм. 2 ч или при 2-х атм. 2 ч обычно автоклавируют почву, которая с трудом стерилизуется (в ней при более низких режимах могут оставаться термостойкие споры).Обычно среду прогревают при более высокой температуре, для чего нагревание проводят при повышенном давлении (3-5 атм.; избыточное давление). Для небольших количеств среды используют автоклавы, а при стерилизации больших объемов сред обработку проводят прямо в ферментаторе «острым» паром – струей сильно перегретого пара с температурой 130-140 С.Пастеризация. В случае спорообразующих микроорганизмов термическая стерилизация непригодна, так как споры микроорганизмов обладают исключительно высокой термостабильностью, поэтому используют метод пастеризации, получивший свое название от имени выдающегося ученого второй половины прошлого века Луи Пастера – одного из основателей современной микробиологии.Этот метод предложен Пастером для уничтожения не образующих спор бактерий и не обеспечивает стерильности субстрата. Сущность этого метода заключается в том, что среду прогревают при относительно невысокой температуре (~60 С), затем охлаждают и цикл повторяют несколько раз. Микроорганизмы (вегетативные формы) при этих условиях погибают, а споры остаются жизнеспособными. После охлаждения стерилизуемой среды до нормальной для роста температуры, споры прорастают и микроорганизмы переходят в стадию вегетативной культуры, после чего повторное прогревание вызывает их гибель.Пастеризацию при 60° проводят в течение 30 мин, 70°– в течение 15 мин., 80°–10 мин.; материал, нагретый до 90°, сразу охлаждают. Ее широко применяют в пищевой промышленности для обработки продуктов, теряющих при кипячении питательные и вкусовые качества (молока, фруктовых соков, пива, вина, уксуса);Тиндализация заключается в нагревании среды при нормальном давлении до 100° (по 30–40 мин.) в течение трех-четырех дней. В промежутках между прогреваниями дают прорасти жизнеспособным спорам, помещая среды в термостат при температуре 30 °С. Тиндализацию осуществляют в кипятильниках Коха в парах кипящей воды. Практическое применение тиндализации в настоящее время ограничено, так как метод связан с большой затратой времени и имеет другие недостатки.Для оценки эффективности процесса стерилизации используют физические (по температуре и давлению пара), химические (по температуре плавления или изменению цвета), микробиологические (с высевом на стандартные среды), биоиндикаторные (с использованием Bacillus stearothermophilus) методы [11].ЗаключениеОснова безопасности работы в лаборатории – это правильная организация работы. Мероприятия организационного характера, которые являются одним из элементов биобезопасности, включают координацию всех работ в области безопасности, регламентацию их порядка и правил. К ним относят контроль исправности и эффективности работ систем биобезопасности, постоянный визуальный и инструментальный контроль выполнения персоналом требований безопасности. Существует ряд нормативных документов, которые охватывают практически каждый аспект правил безопасного поведения в условиях химических и микробиологических лабораторий, в зависимости от специфики их работы. Использование специального оборудования является важным фактором обеспечения безопасности в лаборатории, однако он не является ведущим в обеспечении безопасности персонала, и даже может послужить субъективному снижению восприятия риска, беспечности. Одним из ключевых факторов является обучение персонала безопасной работе в лаборатории. По сути, ни боксы, ни оборудование, ни определенные методы сами по себе не могут гарантировать безопасности без корректной работы сотрудников, наличия у них адекватных знаний, умений, навыков, осознания степени риска и строгого самоконтроля. В каждой лаборатории должен работать высококвалифицированный персонал, владеющий всеми методиками, знающий и выполняющий требования нормативно-правовых актов и инструкций по охране труда, эксплуатации оборудования, обеспечивающий правильную работу и обращение с биологически патогенными агентами, ядовитыми, сильнодействующими веществами, вовремя и правильно оформляющий соответствующую документацию.В микробиологической лаборатории, в отличие от химической, должны быть созданы асептические условия.Стерильность работы должна исключать как возможность попадания посторонних микроорганизмов извне, так и проникновение микроорганизмов из лаборатории в окружающую среду.Персонал микробиологической лаборатории подвергается риску заражения, поэтому необходимо строго соблюдать установленные правила работы и поведения, которые предотвращают возникновение заражения.Для обеспечения стерильности используются методы холодной стерилизации (фильтрация, облучение и химическая) и термической стерилизации (кипячение, фламбирование, стерилизация сухим жаром, тиндализация, пастеризация, автоклавирование).Выбор метода и режима стерилизации зависит от ряда факторов - характера деконтаминируемой микрофлоры, состава и свойств питательной среды, материала инструментов и посуды).Список литературы:Артемьева, Е. П. Правила техники безопасности в химической лаборатории : метод. рекомен-дации / Е. П. Артемьева, В. Н. Соколов. Екатеринбург, 2014. -Василькин В. М. Организация работы микробиологической лаборатории / В. М. Василькин, Ю. А. Боряева, Н. В. Василькин. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2017. – 56 с. – С. 39Данилова И.С. Современные принципы биологической безопасности в лабораторных условиях при работе с особо опасными патогенами / И.С, Данилова // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2016. № 1. С. 17-20.Колышева Е.С. Требования безопасности при ведении работ в химической лаборатории / Колышева Е.С., Цеханович А.А. // Сб. матер. VIII Всероссийской науч.-практ. конф. - 2016. 0 С. 9.Корягин, Ю.В. Микробиология : Лабораторный практикум / Корягин Ю.В., Корягина Н.В. - Пенза, 2014.Манжурина О.А. биологическая безопасность при работе в бактериологической лаборатории / Манжурина О.А., Скогорева А.М. - Воронеж, 2018. – 76 с.Маркин, В.И. Химические основы биологических процессов. Лабораторный практикум: учебно-методическое пособие / В.И. Маркин [и др.]. – Барнаул, 2019. – 55 с. Мусаев, Ф.А. Практикум по микробиологии: Учебное пособие. /Ф.А. Мусаев, М.А. Габибов. – Рязань, 2015. – 194 с.Практикум по микробиологии : учеб. пособ. / [А. И. Нетрусов [и др.] ; под ред. А. И. Нетрусова. – М. : Академия , 2005. – 602 с.Практическое руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях.– 3-е изд.. Женева: Всемирная организация здравоохранения, 2004 г. (WHO/CDS/CSR/ LYO/2004.11). [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.who.int/csr/resources/publications/biosafetv/en/Biosafetv7.pdf.)Сазыкин Ю.О. Биотехнология : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю. О. Сазыкин, С. Н. Орехов, И.И.Чакалева ; под ред. А. В. Катлинского. — 3-е изд., стер. — М .: Издательский центр «Академия», 2008. — 256 с.Тюрин Е.А. Профессиональный риск сотрудников микробиологических лабораторий и меры по его снижению / Е.А. Тюрин [и др.] // Анализ риска здоровью. - 2014. - №3. - [Интернет-ресурс]. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/professionalnyy-risk-sotrudnikov-mikrobiologicheskih-laboratoriy-i-mery-po-ego-snizheniyu (дата обращения: 25.06.2019).ПНД Ф 12.13.1-03 Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения).СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности)»СП 1.3.2322-08 "Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней"