Велика група приладів і пристроїв призначається для концентрування мікроорганізмів у пробах з об'єктів зовнішнього середовища (вода, повітря), а також в 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 використовуються в мікробіологічній практиці методи не завжди дозволяють робити це. Патогенні мікроорганізми важко виявити в об'єктах зовнішнього середовища, так як їх набагато менше, ніж сапрофітів. Тому в силу антагоністичних дій на поживних середовищах ріст патогенної флори часто пригнічується зростанням сапрофітів. Першочерговим завданням при дослідженні такого об'єкта зовнішнього середовища, як повітря, є концентрація завислих у ньому мікроорганізмів в 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 подальшим перерахунком.
Значну кількість праць присвячено методам забору проб повітря. Запропоновано велику кількість всіляких приладів, що уловлюють бактеріальні аерозолі.
Одним з перших приладів для дослідження аэромикрофлоры, який був впроваджений у 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 значимості 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 є столик для установки чашки Петрі з щільною живильним середовищем. Всередині циліндра знаходиться електричний мотор, обертовий столик з чашкою і турбинку, засасывающую повітря всередину приладу через щілину, що знаходиться в кришці. Кількість повітря, просасываемого в хвилину, визначається за поплавковому расходомеру 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, що обертається; 5 - кришка; 6 - диск; 7 - клиноподібна щілина; 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 і охолодження поживних середовищ проводиться на строго горизонтальній поверхні, підсушування в звичайних умовах.
Іншим приладом аналогічного призначення [13] є пробовідбірник повітря ПОВ-1 (рис.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 А
Габарити приладу..........................170x255x285 мм
» укладання..........................170X270X350 »
Маса (з укладанням)..........................не більше 15 кг
Аспіратор для відбору проб повітря, модель 822, що 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 та вимикання апарата 2, гніздо запобіжника 3, розвантажувальний клапан, який запобігає перевантаження електродвигун при відборі проб повітря з малими швидкостями 4, ротаметри (конусні скляні трубки з поплавками) для визначення швидкості проходження повітря 5, ручки вентилів ротаметров 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 утримувачем фільтрів.
Відбір проб проводиться при просасывании повітря через спеціальні фільтри з певною швидкістю. Повітря, проходячи через фільтри, залишає на них містяться у 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 відбору проб повітря випускає французька фірма «Baudard» [21]. Аспіратор являє собою герметичний апарат із пристосуванням для зміцнення дрібнопористих фільтрів, які легко можуть бути витягнуті після просасывания через аспіратор заданого об'єму повітря і, в залежності від мети дослідження, вивчатися або бактеріологічно (інкубування фільтра з наявними на ньому мікроорганізмами на поживних середовищах), або мікроскопічно (визначення природи частинок, затриманих фільтром, підрахунок і т. п.).
Використовувані дрібнопористі фільтри можуть бути паперовими або виготовлені 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 в залежності від опору використовуваного мелкопористого фільтра.
При дослідженні води і інших об'єктів зовнішнього середовища (грунт), а також біологічних рідин людини і тварин (мокрота, эксудаты і транссудаты) на наявність патогенної флори, як і при дослідженні повітря, необхідна попередня концентрація мікроорганізмів у невеликому обсязі живильного середовища, яка в подальшому підлягає бактеріологічному дослідженню (мікроскопія, посів, постановка біохімічних і серологічних реакцій тощо).
Рис. 61. Аспіратор з утримувачем 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 коагулянтів;
- концентруванням мікробів методом флотації;
- осадженням мікробів специфічними агглютинирующими сироватками;
- застосуванням комбінованих методів концентрування мікроорганізмів, які полягають у поєднанні методів осадження з подальшим 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 у рідкому середовищі, під впливом прикладеної до електродів зовнішньої електрорушійної сили (ЕРС). Цей принцип покладений в основу приладу ЭФМ-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 ЭФМ-1.
Крім досліджень води, прилад може бути використаний для бактеріологічних досліджень водних суспензій харчових продуктів, змивів тощо Прилад також може бути використаний і для виявлення мікроорганізмів в 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 мазками 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. Габарити - 405X165X205 мм. Маса приладу з комплектом приладдя - 6 кг.
Принцип роботи приладу. У спеціальні кювети, із комплекту приладу, наливають по 10 мл досліджуваного матеріалу. Над кюветою з допомогою затискача-держателя зміцнюють піпетку, в яку поміщений графітовий електрод. Частина досліджуваної рідини піднімається на 4-5 мм по капіляру піпетки і стосується електрода. В залежності від мети дослідження встановлюють полярність прикладеної ЕРС. Електрофорез рекомендується проводити протягом 1-3 ч.
Після вимикання струму рідина з капіляра з 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 запаяній пастерівської піпеткою, препарат висушують, фіксують над полум'ям пальника і забарвлюють за Грамом, Циль - Нільсену або іншим способом.
Щоб виключити можливість діагностичних помилок, всі маніпуляції проводять з ретельно обробленими кюветами, піпетками і предметними скельцями. Графітові електроди після кожного дослідження необхідно змінювати.
Розчини фарб і кислоти повинні бути ретельно перевірені бактеріологічно.
Для збільшення точності підрахунку виросли мікробних колоній Київським заводом медичного обладнання випускається прилад для підрахунку колоній бактерій [14]. Для підрахунку колоній электропером на дно чашки наносяться точки в місці знаходження кожної колонії, при цьому контакти электропера замикаються і надходить до лічильника електричний імпульс проводить відлік. Зовнішній вигляд приладу наведено на рис. 63.
Рис. 63. Прилад для підрахунку колоній.
Для підрахунку кількості колоній на закритій чашці використовується олівець або ручка, якими ставлять відмітки на зворотному боці чашки, що виключає можливість повторного врахування однієї і тієї ж колонії.
Універсальний лічильник для підрахунку колоній на живильному середовищі «Бактроник» [22] укомплектований електронним наконечником для підрахунку кількості колоній на відкритих чашках. При контакті з будь агаризированной середовищем наконечник включає електромагнітний лічильний механізм і залишає слід на поверхні середовища.
Такий пристрій усуває електророзряди, які мають місце при використанні інших систем.
При підрахунку кількості колоній на чашках з рідкісним зростанням можна використати кнопку на панелі приладу, а якщо необхідно - дистанційний кнопковий вимикач, що полегшує роботу.
Фірма «Millipore» випускає спеціальну валізу-укладка для мікробіологічних досліджень [20]. Чемодан, який є по суті портативною лабораторією (рис. 64), забезпечує всіма необхідними матеріалами та обладнанням для досліджень бактеріального забруднення води, виявлення мікроорганізмів в повітрі, і в грунті, контроль температури і зростання бактерій, виявлення дріжджових грибів в навколишньому середовищі, утворення газу дріжджами, визначення ефективності дезінфектантів і т. д.
Рис. 64. Валіза-укладка для мікробіологічних досліджень.
Для визначення якості харчових продуктів випускається люминоскоп ЛПК-1 [16]. З його допомогою можна визначати видову належність м'яса, ранню псування 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 в залежності від їх властивостей і якості починають світитися різними кольорами, а світлофільтри виділяють відповідні ділянки спектру. При роботі з приладом не потрібно затемнення приміщення, дослідник захищений від впливу ультрафіолетових променів.
Режим роботи приладу повторнократковременный. 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.
