Велика група приладів і пристроїв призначається для концентрування мікроорганізмів у пробах з об'єктів зовнішнього середовища (вода, повітря), а також у пробах патологічного матеріалу від хворих.
Як відомо, об'єкти зовнішнього середовища можуть бути джерелом масових заражень людини і тварин, у разі забруднення їх патогенними мікроорганізмами. Для судження про наявність в об'єктах зовнішнього середовища патогенних мікроорганізмів, найбільш надійним критерієм є їх пряме виявлення. Однак використовувані в мікробіологічній практиці методи не завжди дозволяють робити це. Патогенні мікроорганізми важко виявити в об'єктах зовнішнього середовища, так як їх набагато менше, ніж сапрофитов. Тому в силу антагоністичних дій на поживних середовищах ріст патогенної флори часто пригнічується зростанням сапрофитов. Першочерговим завданням при дослідженні такого об'єкта зовнішнього середовища, як повітря, є концентрація зважених у ньому мікроорганізмів у невеликій кількості рідини (живильного середовища).
Одним з провідних показників бактеріального обсіменіння об'єктів зовнішнього середовища є показник мікробного числа. Ці дані санітарної мікробіології реєструються підрахунком колоній, що виросли на чашках Петрі, з наступним перерахунком.
Значна кількість робіт присвячено методам забору проб повітря. Запропоновано велику кількість всіляких приладів, що уловлюють бактеріальні аерозолі.
Одним з перших приладів для дослідження аеромікрофлори, який був впроваджений в серійне виробництво в нашій країні, був прилад Кротова [11]. Незважаючи на порівняно велику кількість часу з початку його серійного випуску (п'ятдесяті роки), прилад не втратив своєї значущості при дослідженні санітарно-бактеріологічного стану повітря закритих приміщень і до сьогоднішнього дня широко використовується в практиці санітарно-бактеріологічних лабораторій.
Прилад для бактеріологічного аналізу повітря (Прилад Кротова) (рис. 58) являє собою циліндр, що закривається кришкою, під якою мається столик для установки чашки Петрі з щільним ПС. Усередині циліндра знаходиться електричний мотор, що обертає столик з чашкою і турбинку, засмоктує повітря всередину приладу через щілину, що знаходиться в кришці. Кількість повітря, просасивается в хвилину, визначається за поплавковому витратоміри і регулюється за допомогою вентиля. Прилад живиться від мережі змінного струму напругою 220 В. Габарити приладу у футлярі -229X200X280 мм. Маса - 8 кг.
Рис. 58. Прилад для бактеріологічного аналізу повітря.
1 - вентиль ротаметра, 2 - ротаметр- 3 - накидні замки- 4 - диск вращающійся- 5 - кришка- 6 - диск- 7 - клиноподібна щель- 8 - корпус- 9 - підстава.
Підготовка приладу до роботи зводиться до відбору стандартних чашок Петрі діаметром 100 мм і висотою 20 мм і завчасному заповнення їх живильним середовищем в кількості 15 мл. Розлив та охолодження поживних середовищ проводиться на строго горизонтальній поверхні, підсушування в звичайних умовах.
Іншим приладом аналогічного призначення [13] є пробовідбірник повітря ПОВ-1 (Ріс.59).
Рис. 59. Пробовідбірник повітря ПОВ-1
Забір проб повітря проводиться в рідку живильне середовище, що дозволяє застосовувати специфічні елективні середовища і проводити спеціальні (спрямовані) бактеріологічні дослідження.
Технічна характеристика приладу ПОВ-1
Продуктивність ............ 20 л / хв
Живлення від мережі змінного струму ..... 127/220 В
Споживана потужність .......... не більше 18 В А
Габарити приладу .......................... 170x255x285 мм
»Укладання .......................... 170X270X350»
Маса (з укладанням) .......................... не більше 15 кг
Аспіратор для відбору проб повітря, модель 822, випускається об'єднанням «Червоногвардієць» призначений для аналізу містяться в повітрі домішок. На передній панелі приладу (рис. 60) розташовані: колодка для підключення приладу до мережі 1, тумблер для вмикання і вимикання апарату 2, гніздо запобіжника 3, розвантажувальний клапан, що оберігає від перевантаження електродвигун при відборі проб повітря з малими швидкостями 4, ротаметри (конусні скляні трубки з поплавками) для визначення швидкості проходження повітря 5, ручки вентилів ротаметрів для регулювання швидкості відбору проб 6, гвинти кріплення панелі до кожуха приладу 7, штуцери для приєднання гумових трубок з фільтрами 8 і клема для заземлення приладу 9.
Рис. 60. Аспіратор для відбору проб повітря. Пояснення в тексті.
На рис. 61 показаний загальний вигляд аспіратора з тримачем фільтрів.
Відбір проб проводиться при просасиваніі повітря через спеціальні фільтри з певною швидкістю. Повітря, проходячи через фільтри, залишає на них містяться в ньому домішки. Знаючи швидкість проходження повітря і час проходження, можна визначити об'єм повітря, що пройшло через фільтр. Визначивши кількість домішок на фільтрі, можна розрахувати кількість домішок в одиниці об'єму повітря.
Аспіратор для забору проб повітря випускає французька фірма «Baudard» [21]. Аспіратор являє собою герметичний апарат з пристосуванням для зміцнення дрібнопористих фільтрів, які легко можуть бути вилучені після просасиванія через аспіратор заданого об'єму повітря і, залежно від мети дослідження, вивчатися або бактеріологічно (инкубирование фільтра з наявними на ньому мікроорганізмами на поживних середовищах), або мікроскопічно (визначення природи частинок, затриманих фільтром, їх підрахунок і т. п.).
Використовувані дрібнопористі фільтри можуть бути або паперовими, або виготовленими зі скловолокна. Діаметр фільтрів становить 110 мм.
Вентилятор центріфужного принципу дії має дві швидкості і розрахований на живлення від електромережі напругою 220 В- потужність мотора - 50 Вт-продуктивність аспіратора - від 360 до 1000 л / хв залежно від опору використовуваного дрібнопористою фільтра.
При дослідженні води та інших об'єктів зовнішнього середовища (грунт), а також біологічних рідин людини і тварин (мокрота, ексудат і транссудату) на наявність патогенної флори, як і при дослідженні повітря, необхідна попередня концентрація мікроорганізмів у невеликому обсязі живильного середовища, яка в подальшому підлягає лабораторному дослідженню (мікроскопія, посів, постановка біохімічних і серологічних реакцій і т. д.).
Рис. 61. Аспіратор з тримачем фільтрів.
Однак прогрес в області методів концентрування мікроорганізмів з об'єктів зовнішнього середовища невеликий, і здебільшого доводиться обмежуватися старими методиками, що представляють різні способи накопичення:
- Осадженням механічними способами - фільтрація, центрифугування, випарювання води-
- Осадженням мікробів фізико-хімічними методами за допомогою різних коагулянтов-
- Концентрування мікробів методом флотаціі-
- Осадженням мікробів специфічними аглютинативна сивороткамі-
- Застосуванням комбінованих методів концентрування мікроорганізмів, що полягають у поєднанні методів осадження з наступним висівом на поживні середовища або зараженням сприйнятливого лабораторного тварини.
Нові методи концентрування мікроорганізмів засновані на застосуванні деяких фізичних принципів [7, 15]. Одним з таких фізичних принципів є електрофорез. Застосування цього методу забезпечує рух мікробної клітини до одного з електродів, розташованих в рідкому середовищі, під впливом прикладеної до електродів зовнішньої електрорушійної сили (ЕРС). Цей принцип покладено в основу приладу ЕФМ-1 (рис. 62). Прилад дозволяє концентрувати мікробні клітини, що мають позитивний або негативний поверхневий заряд в малому обсязі ізольованою рідини (0,01-0,02 мл).
Рис. 62. Прилад для електрофорезу мікобактерій ЕФМ-1.
Крім досліджень води, прилад може бути використаний для бактеріологічних досліджень водних суспензій харчових продуктів, різних змивів і т. П. Прилад також може бути використаний і для виявлення мікроорганізмів у різних матеріалах, отриманих від хворих, зокрема для виявлення мікобактерій туберкульозу в таких матеріалах, як спинномозкова рідина, промивні води бронхів і шлунка, всілякі пунктати, сеча. У мазках, приготовлених з суспензії мікобактерій туберкульозу в фізіологічному розчині і підданих електрофоретичної концентрації, кількість мікробних клітин збільшується в 10-15 разів у порівнянні з мозком з нативного матеріалу.
Прилад забезпечений комплектом приладдя, куди входять 20 небитких кювет ємністю по 12 мл, електроди, піпетки. Прилад живиться від мережі змінного струму напругою 220 В ± ± 10%, 50 Гц. Споживана потужність - не більше 20 Вт. Габаріти- 405X165X205 мм. Маса приладу з комплектом приладдя - 6 кг.
Принцип роботи приладу. В спеціальні кювети, з комплекту до приладу, наливають по 10 мл досліджуваного матеріалу. Над кожною кюветой за допомогою затиску-утримувача зміцнюють піпетку, в яку поміщений графітовий електрод. Частина досліджуваної рідини піднімається на 4-5 мм по капіляру піпетки і стосується електрода. Залежно від мети дослідження встановлюють полярність прикладеної ЕРС. Електрофорез рекомендується проводити протягом 1-3 год.
Після виключення струму рідина з капіляра за допомогою гумового балончика видавлюють в краплю сироватки (нормальна кінська або кроляча сироватка в розведенні 1: 10), попередньо нанесену на поверхню предметного скла, і ретельно перемішують запаяної пастерівською піпеткою, препарат висушують, фіксують над полум'ям пальника і забарвлюють за Грамом, Ціль - Нильсену або іншим способом.
Щоб виключити можливість діагностичних помилок, всі маніпуляції проводять з ретельно обробленими кюветами, піпетками і предметними стеклами. Графітові електроди після кожного дослідження необхідно змінювати.
Розчини фарб і кислоти мають бути ретельно перевірені бактеріологічно.
Для збільшення точності підрахунку виросли мікробних колоній Київським заводом медичного обладнання випускається прилад для рахунку колоній бактерій [14]. Для підрахунку колоній електроперо на дно чашки наносяться точки в місці "знаходження кожній колонії, при цьому контакти електроперо замикаються й чинить до лічильника електричний імпульс виробляє відлік. Зовнішній вигляд приладу наведено на рис. 63.
Рис. 63. Прилад для рахунку колоній.
Для підрахунку числа колоній на закритій чашці використовується олівець або ручка, якими ставлять позначки на зворотному боці чашки, що виключає можливість повторного обліку однієї і тієї ж колонії.
Універсальний лічильник для підрахунку колоній на живильному середовищі «Бактронік» [22] укомплектований електронним наконечником для підрахунку числа колоній на відкритих чашках. При контакті з будь агарізірованной середовищем наконечник включає електромагнітний рахунковий механізм і залишає слід на поверхні середовища.
Такий пристрій усуває електророзряди, які мають місце при використанні інших систем.
При підрахунку числа колоній на чашках з рідкісним зростанням можна використовувати кнопку на панелі приладу, а якщо необхідно-дистанційний кнопковий вимикач, що полегшує роботу.
Фірма «Millipore» випускає спеціальну валіза-укладку для мікробіологічних досліджень [20]. Чемодан, що є по суті портативної лабораторією (рис. 64), забезпечує усіма необхідними матеріалами та обладнанням для досліджень бактеріального забруднення води, виявлення мікроорганізмів у повітрі і в грунті, контроль температури і росту бактерій, виявлення дріжджових грибів в навколишньому середовищі, освіта газу дріжджами, визначення ефективності дезінфектантів і т. д.
Рис. 64. Чемодан-укладка для мікробіологічних досліджень.
Для визначення якості харчових продуктів випускається люміноскопи ЛПК-1 [16]. З його допомогою можна визначати видову приналежність м'яса, ранню порчу свинини і свинячого жиру, співвідношення складових частин фаршу, експертизу харчових масел, жирів, меду та інших продуктів (рис. 65).
У приладі використаний принцип візуального люмінесцентного аналізу. Під дією ультрафіолетових променів харчові продукти залежно від їх властивості та якості починають світитися різними кольорами, а світлофільтри виділяють відповідні ділянки спектра. При роботі з приладом не потрібно затемнення приміщення, дослідник огороджений від дії ультрафіолетових променів.
Режим роботи приладу повторнократковременний. Час роботи-1 год, пауза - 25 хв. На дослідження продукту витрачається не більше 1 хв. Живлення приладу від мережі змінного струму - 220 В ± 10%. Споживана потужність - не більше 350 Вт Габаритні розміри - 366X185X240 мм. Маса - 6 кг.
Рис. 65. Прилад для визначення якості продуктів ЛПК-1.