Как есть вирусы в чашке петри

Материал не мой, к сожалению, но интересный.

Часть 1 из 3: Подготовка чашек Петри

1. Подготовьте агаризированную питательную среду. Агар - это желеобразная субстанция, используемая для выращивания культур бактерий. Делается агар из красных и бурых водорослей, он представляет собой идеальную среду для многих разных видов микроорганизмов. Иногда в агар добавляют и другие вещества - типа овечьей крови, если целью стоит добиться более бурного роста микроорганизмов.

Проще всего будет воспользоваться порошковым агаром. Вам потребуется по 1.2 грамма (½ чайной ложки) на каждую 10-сантиметровую чашку Петри.

В теплоупорной емкости разведите порошковый агар в 60 миллилитрах (¼ чашки) горячей воды. Сами понимаете, 60 мл - это на одну чашку Петри. Нужную для вас пропорцию высчитывайте сами.

Поместите емкость с водой и порошком в микроволновку и, доведя воду до кипения, кипятите ее в течение минуты. Главное, чтобы раствор агара не “убежал”.

Питательная среда считается готовой, когда порошок полностью растворился, а сама жидкость - прозрачная.

Дайте питательной среде остыть, затем переходите к следующим шагам.

2. Подготовьте чашки Петри. Вы их видели - небольшие плоские чашки из стекла или прозрачного пластика. У чашек Петри есть две части, верхняя и нижняя, они вставляются друг в друга, что служит для защиты культуры микроорганизмов от воздуха и прочих потенциальных источников заражения, а также сдерживает газы, выделяемые микроорганизмами в ходе фазы роста.

Чашки Петри должны быть стерильны. Стерильны! Иначе результаты эксперимента по выращиванию бактерий пойдут насмарку. Если вы покупаете чашки Петри, то они должны продаваться в герметично запакованной упаковке (такие чашки предварительно простерилизованы холодным методом).

Достаньте чашки из упаковки и разделите половинки. Очень аккуратно залейте питательную среду в нижнюю половинку чашки тонким слоем, только лишь покрывающим дно.

Быстро закройте чашку Петри, чтобы не допустить попадания в агар бактерий из воздуха. Дайте чашкам Петри спокойно постоять минут 30-120, пока питательная среда на остынет и не затвердеет (готовая питательная среда будет напоминать желе).

3. Охладите чашки Петри. Если вы не планируете немедленно заселять бактерии в их новый дом, то чашки Петри необходимо поместить в холодильник до тех пор, пока не придет их час.

Хранение чашек Петри в холодильнике является гарантией того, что вода не будет испаряться (а бактерии очень любят воду). Кроме того, питательная среда на холоде станет еще чуть тверже, а это не даст вам случайно порвать ее во время подсадки бактерий.

Хранить чашки Петри в холодильнике нужно вверх дном. Так на крышке не будет скапливаться конденсат, который потом будет капать обратно и портить питательную среду.

Чашки Петри с питательной средой могут выдержать в холодильнике пару месяцев. Когда придет их черед, достаньте чашки из холодильника и дайте им нагреться до комнатной температуры.

1. Подсадите культуру бактерий в чашку Петри. Агар тверд, чашка Петри комнатной температуры - все готово к продолжению эксперимента! А что дальше по плану? Правильно, подсадка культуры бактерий в питательную среду! И тут есть два метода - либо прямой контакт, либо отбор образцов.

Прямой контакт: в этом случае бактерии попадают на агар через… да, через прямой с ним контакт. Один из самых распространенных методов проведения подсадки таким образом - это просто легонько коснуться пальцем поверхности питательной среды (до или после мытья рук - неважно). Как вариант, можно коснуться ногтем или даже старой монеткой. Можно просто поместить на питательной среде волосок или капнуть туда капельку молока. В общем, используйте воображение!

Отбор образцов: этот метод позволит вам провести забор образцов микроорганизмов с любой поверхности и перенести их в питательную среду. Все, что потребуется - ватные палочки. Просто проведите палочкой там, откуда вы хотите взять образец микрофлоры (хоть изо рта, хоть с клавиатуры), затем проведите тем же концом палочки по поверхности питательной среды (не порвите ее). Через пару дней вы увидите интересные и ужасные результаты своего эксперимента!

Как вариант, в чашку Петри можно подсаживать микроорганизмы из разных источников - для этого просто надо разделить чашку на четвертинки.

2. Закройте, подпишите и запечатайте чашки Петри. Поместив бактерии на питательную среду, вам нужно закрыть чашку крышкой и запечатать ее чем-то вроде скотча.

Обязательно подпишите, что и откуда растет в каждой конкретной чашке, иначе потом не вспомните. Писать можно маркером.

В качестве меры дополнительной предосторожности, можно хранить каждую чашку в отдельном зип-пакете. Это послужит дополнительным слоем защиты для растущих бактерий. Если пакет прозрачный, то это не помешает вам разглядывать результаты.

3. Поместите чашки Петри в теплое и темное место. Скажем, на несколько дней, чтобы бактерии могли спокойно расти. И не забывайте, что хранить чашки Петри и сейчас надо кверху дном, чтобы случайные капли конденсата, падающие с крышки, не испортили красоту колонии микроорганизмов.

Оптимальная температура на этом этапе - где-то между 20-37 по Цельсию. Впрочем, если нужно, чтобы микроорганизмы росли медленнее, то их всегда можно переставить в более прохладное местечко.

Дайте бактериями минимум 4-6 дней на рост. За это время культура разовьется достаточно хорошо. О том, что рост начался, вас известит характерный запах, идущий от чашек Петри.

4. Записывайте свои результаты. Через несколько дней вы заметите, что в каждой чашке Петри густо колосится что-то свое - бактерии, плесень, грибки и т.д.

Записывайте свои наблюдения за каждой чашкой, делайте выводы о том, где было больше всего бактерий.

Что у вас во рту? А на дверной ручке? А на клавиатуре? Ох, результаты вас поразят…

С помощью особого маркера можно отслеживать скорость роста бактерий, ежедневно рисуя контуры культуры на дне чашки Петри. Через несколько дней дно будет похоже на срез дерева - все в кругах!

5. Проверьте эффективность антибактериальных агентов. Интересно будет посмотреть, что будет, если добавить к культуре бактерий что-нибудь антибактериальное (мыло, к примеру). Насколько эффективным оно окажется?

Ватной палочкой поместите в центр капельку чего-нибудь антибактериального, затем продолжайте эксперимент как обычно.

Бактерии в чашке будут разрастаться, образовывая кольцо вокруг места, куда было нанесено антибактериальное вещество. Там бактерий не будет, это т.н. “мертвая зона”.

Эффективность антибактериальных веществ можно сравнивать, оценивая ширину мертвой зоны в разных чашках Петри. Принцип прост: чем шире зона, тем эффективнее вещество.[3]

Часть 3 из 3: Безопасная утилизация микроорганизмов

1. Соблюдайте все меры предосторожности. Перед утилизаций надо позаботиться о безопасности.

Да, большая часть ваших бактерий угрозы представлять не будет. Тем не менее, большие колонии бактерий могут представлять собой определенную угрозу, так что сперва их надо убить, залив хлоркой.

Руки, работая с хлоркой, защитите резиновыми перчатками, глаза - очками, одежду - фартуком.

2. Влейте хлорку в чашки Петри. Открыв чашку, аккуратно влейте туда небольшое количество хлорки. Чашу держите в этот момент над раковиной. Контакт с хлоркой убьет бактерии.

Не пролейте хлорку на кожу, она жжется.

Дезинфицированные чашки Петри положите в зип-пакеты и выбросите все это в мусор.

Можно использовать и картофельный агар: для этого вам потребуется 20 грамм картофеля, 4 грамма агара и 2 грамма декстрозы (глюкозы). Вскипятите все это в мерном стаканчике. Затем слейте жидкость в чашку Петри и дайте есть подсохнуть. Затем возьмите стерильные ватные палочки и потрите ими там, где есть бактерии, затем поместите бактерии в питательную среду и закройте чашку Петри. Положите ее на день в теплое место. На следующий день вы уже должны видеть колонию микроорганизмов.

Никогда не выращивайте опасные микроорганизмы. Физиологические жидкости нельзя помещать на чашку Петри. Если такие чашки будут открыты, это может привести к заражению серьезной болезнью.

Чашка Петри. Каждый, кто когда-либо имел дело с медицинскими или биологическими исследованиями знает, что это такое. Круглая и плоская стеклянная тарелочка с крышкой, диаметром 5 или 10 см, предназначенная для выращивания лабораторных микроорганизмов была изобретена в 1877 году немецким бактериологом Юлиусом Рихардом Петри, ассистентом Роберта Коха. Теперь в ней буквально выращивают произведения искусства. Научная Россия рассказывает о совместном творчестве ученых и бактерий.

Однако новые времена сделали чашку Петри настоящим арт-объектом. Кому и когда первому пришло в голову сделать причудливость форм бактериальных колоний предметом искусства — история умалчивает. Возможно, первым был знаменитый Александр Флеминг, британский микробиолог, открывший антибактериальный фермент лизоцим, вырабатываемый человеческим организмом и впервые выделивший пенициллин из плесневых грибов Penicillium notatum — исторически первый антибиотик.

Флеминг славился среди коллег творческим беспорядком в лаборатории и удачливостью. Однажды, когда доктор был простужен, он посеял слизь из собственного носа на чашку Петри, в которой уже находились бактерии, и через несколько дней обнаружил, что в местах, куда была нанесена слизь, бактерии были уничтожены. Так был открыт лизоцим, и первая статья о нем вышла в 1922 году. А в 1928 году он обнаружил, что в одной из чашек Петри с бактериями Staphylococcus aureus выросла колония плесневых грибов. Колонии бактерий вокруг плесневых грибов стали прозрачными из-за разрушения клеток. Так был открыт пенициллин, спасший миллионы жизней. Как истинный британский ученый, Флеминг был не чужд оригинальности, и на одной из своих чашек Петри оставил вот такой шедевр.

На втором месте — бактериальная карта Нью Йорка, созданная в New York City's Community Biolab. Здесь уже не классические круглые чашки Петри, а квадратные стеклянные пластины с культурами бактерий, взятыми у 50 с лишним жителей Нью-Йорка.

Истинным мастером агар-арта, нашедшим собственный способ выращивания уникальных шедевров является израильский ученый Эшель Бен-Якоб, профессор физики из Университета Тель-Авива в Израиле.

Хантер Коул из чикагского Университета Лойолы (США) создает композиции из нескольких чашек Петри, куда посеяны бактерии, обладающие свойством биолюминесценции. Она фотографирует их на разных стадиях жизненного цикла колоний, при этом получаются удивительные светящиеся композиции.

Ученые идут еще дальше в создании удивительного нового искусства, являющегося частью исследовательского процесса. Они используют методы генной инженерии, чтобы добиться появления новых бактериальных пигментов и флуоресцентных белков, направленного изменения структуры бактериальных колоний. В какой-то момент начинаешь понимать, что наука и искусство — две абсолютно неразделимые части одного удивительного творческого процесса, дополняющих друг друга и создающих неповторимый результат.

ВВЕДЕНИЕ

Начало микробиологическому анализу воздуха было положено в середине прошлого века великим французским ученым Луи Пастером, который в своих экспериментах доказал наличие микроорганизмов в воздухе. Контакт человека с микроорганизмами в воздухе наблюдается на протяжении всей жизни, и оснований для повышенного внимания данному вопросу предостаточно.
Многочисленные бактериологические анализы воздуха установили нахождение микроорганизмов, как в атмосферном воздухе, так и в воздухе закрытых помещений. Микрофлора обнаруженных организмов очень разнообразна, а воздух является для них естественным путем распространения. Учитывая этот факт, влиянию микроорганизмов мы подвергаемся на улице, дома и на рабочих местах, а взаимосвязь между чистотой воздуха и здоровьем населения очевидна.
Микробиологический анализ воздуха проводят с целью изучения условий воздушной среды и разработки комплекса гигиенических мероприятий, которые направлены на создание оптимальных условий по предупреждению воздушно-капельных инфекций.

цель:

исследование и сравнительная характеристика микрофлоры воздуха в различных помещениях школы.

задачи:
• изучение литературы по данной теме;
• сотрудничество с лабораторией педагогического университета;
• проведение эксперимента;
• анализ результатов

методы:

изучение и анализ литературы, наблюдение, эксперимент.

гипотeза:

видовой состав и количество колоний микроорганизмов в разных помещениях должно быть различным.

ГЛАВА I. СОСТАВ МИКРОФЛОРЫ

Микроорганизмы представляют собой своеобразную форму организации живой материи. Их отличает беспрецедентная многочисленность, удивительная жизнеспособность, пластичность, повсеместность распространения, обширность сфер взаимодействия с абиогенными и биогенными компонентами. Микроорганизмы способны вступать с организмом человека в самые разные взаимоотношения – от симбиоза до паразитизма.
Микрофлору воздуха можно условно разделить на постоянную, часто встречающуюся, и переменную, представители которой, попадая в воздух из свойственных им мест обитания, недолго сохраняют жизнеспособность. Постоянно в воздухе обнаруживаются пигментообразующие кокки, палочки, дрожжи, грибы, актиномицеты, спороносные бациллы и клостридии и др., т. е. микроорганизмы, устойчивые к свету, высыханию. В воздухе крупных городов количество микроорганизмов больше, чем в сельской местности. Над лесами, морями воздух содержит мало микробов (в 1 м 3 — единицы микробных клеток). Дождь и снег способствуют очищению воздуха от микробов.
В воздухе закрытых помещений микробов значительно больше, чем в открытых воздушных бассейнах, особенно зимой, при недостаточном проветривании. Состав микрофлоры и количество микроорганизмов, обнаруживаемых в 1 м 3 воздуха (микробное число воздуха), зависят от санитарногигиенического режима, числа находящихся в помещении людей, состояния их здоровья и других условий.
В воздух могут попадать и патогенные микроорганизмы от животных, людей (больных и носителей).
Пылевые частицы служат благоприятной средой для жизнедеятельности различных микроорганизмов. В воздухе учеными обнаружено 383 вида бактерий и 28 родов микроскопических грибов. Источниками загрязнения воздуха являются почва, вода, растения, животные, человек и продукты жизнедеятельности живых организмов. Попадая в благоприятную среду, бактерии, микроскопические грибы интенсивно размножаются, образуя видимые невооруженным глазом скопления — колонии. Процесс роста колоний микроорганизмов называется инкубацией.
Известно, что на площади 100 см 2 в благоприятной среде в течение 5 мин осаждается примерно столько бактерий и спор, сколько находится в 1 дм 3 (0,01 м 3 воздуха).

ГЛАВА II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ В ВОЗДУХЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

Для определения наличия в воздухе микроорганизмов мы пользовались методом выращивания их на культуральных средах, производя посев непосредственно на питательную среду.

2.1. Подготовка питательной среды.

Готовые Чашки Петри со стерильной питательной средой нам предоставили на кафедре естественных наук Педагогического Университета. Способ, которым была приготовлена питательная среда: Препарат в количестве, указанном на этикетке для приготовления конкретной серии питательной среды, размешивают в 1 л дистиллированной воды, кипятят 2 мин до полного расплавления агара, фильтруют через ватномарлевый фильтр, разливают в стерильные флаконы по ГОСТ 10782-85 и стерилизуют автоклавированием при температуре 121 °С в течение 15 мин. Среду охлаждают до температуры 45-50 °С, разливают по (20±5) мл в стерильные чашки Петри и после застывания подсушивают в термостате при температуре (33±2) °С в течение (40±5) мин.

2.2. Учет количества микроорганизмов в воздухе.

Сначала определили кабинеты для исследования. Мы выбрали кабинеты, в которых температура была одинаковой: 19-20 °С, но другие условия разными: наличие цветов, компьютера, площадь помещения. В каждом классе в один и тот же день, после уроков приготовленные чашки Петри (2) разместили в разных местах исследуемых помещений и на 5 мин открывали крышки. При этом микроорганизмы и споры, содержащиеся в воздухе, постепенно осаждались на открытой поверхности агарагара. Через 5 мин чашки закрыли и на крышках отметили, кто и где производил посев. Завернули чашки в бумагу и поместили в теплое место (не менее 20 °С) для инкубации на 7 дней.
Через 7 дней подсчитали количество колоний бактерий и грибов в чашках. Если колоний немного, их считают на всей поверхности агарагара чашки Петри. При большом количестве колоний чашку Петри кладут на лист бумаги, разделенный на 4—6 секторов, и считают количество колоний в каждом секторе. При подсчете и рассмотрении колоний рекомендуется использовать лупы.
Описание колоний микробов, выросших на питательной среде, проводят по следующим показателям: форма (округлая, неправильная); поверхность (гладкая, блестящая, шероховатая, сухая, складчатая); край (ровный, волнистый, городчатый); цвет; размер (диаметр).
Следует отметить, что метод подсчета колоний в чашках Петри с посевом из воздуха дает лишь приблизительные данные. Учитываются лишь микробы быстро оседающей пыли, кроме того, на твердой поверхности агарагара прорастут только аэробные формы микроорганизмов.

Определили форму, структуру, профиль колоний. Для этого использовали следующие данные:

2.3. Микроскопическое исследование микроорганизмов из наиболее интересных колоний, выросших в чашках Петри.

Для исследования мы использовали метод окраски бактерий по Граму. Способ окраски по Граму является необходимым диагностическим методом в микробиологической практике. Сущность дифференцированной окраски по Граму состоит в том, что краски трифенилметанового ряда, например, генциановый фиолетовый и йод, образуют в клетках некоторых бактерий окрашенные соединения, которые не обесцвечиваются при последующей обработке препарата спиртом и сохраняют сине-фиолетовую окраску (грамположительные). Другие бактерии не обладают свойством удерживать краску и при обработке спиртом обесцвечиваются (грамотрицательные). Это настолько универсальный способ сложной окраски, что все бактерии по этому показателю делят на две группы: красящиеся по Граму — грамположительные (грампозитивные)—и не красящиеся — грамотрицательные (грамнегативные). Отношение к окраске по Граму служит одним из основных признаков бактерий в их характеристике.
Приготовили фиксированные и окрашенные препараты и рассмотрели их с иммерсионным объективом. Для этого на каждом предметном стекле поочередно приготовили и зафиксировали мазок исследуемого микроорганизма. Мы выбрали наиболее интересные по внешнему виду колонии:

№1 – колония желтого цвета
№2 – колония белая с красной точкой
№3 – коричневая колония.

Микробиологической петлей взяли часть колонии бактерий, поместили на предметное стекло, добавили каплю воды и перемешали. Высушили. Нанесли раствор краски генцианового фиолетового, высушили. Готовый препарат исследовали под микроскопом с иммерсионной системой. Грамположительные бактерии окрашиваются в сине-фиолетовый цвет, а грамотрицательные — в розовый. Все исследуемые бактерии были грамположительными.

Определили, к какой группе относятся обнаруженные микроорганизмы:

№1, №2 – кокки,
№3 – палочки.

ВЫВОД

Всего выросла 21 колония микроорганизмов. Из них 17 колоний бактерий и 4 грибы. Диаметр колоний колеблется от 3мм до 25 мм. Форма колоний чаще всего круглая, встречается сложная и круглая с фестончатым краем. Профиль 4-х колоний – каплевидный, 4-х – бугристый, 5 – выпуклый, 3-х – плоский. Край тринадцати колоний бактерий гладкий, четырех колоний волнистый. 76% колоний имеют однородную структуру, 6% (одна колония) – крупнозернистую, остальные – неоднородную структуру (см. приложение).
Подсчитывали число колоний в чашках Петри и рассчитывали количество микробов в 1 м 3 воздуха. При этом учитывали следующее: по приблизительным подсчетам (Омелянский) на площади в 100 см 2 в течение 5 мин оседает столько микроорганизмов и спор, сколько их содержится в 10 л воздуха. Вычислив площадь дна чашки Петри; зная количество колоний, выросших за 7 дней, подсчитали число микробов в 1 м 3 воздуха.
В чашке диаметром 10 см выросло 1 колония бактерий (каб. 326).

1. Определили площадь дна (S, м 2 чашки), в которой находилась питательная среда по формуле:
S = πd2/4, где π = 3,14; d — диаметр чашки, т. е.
3,14x100: 4 = 78,5 см 2

2. Подсчет количества единиц бактерий на 100 см 3 (0,01 м 3 ) воздуха:

78,5 см 3 : 1 = 100 см 3 : х;
х = 1,3 единицы на см 3 .

Таким образом, в 0,01 м 3 воздуха содержится 1,3 микроорганизмов, в 1 м 3 их будет в 100 раз больше — 130 (каб. 326)
78,5 см 3 : 3 = 100 см 3 : х;
х = 3,8 единиц на см 3 .

Таким образом, в 0,01 м 3 воздуха содержится 3,8 микроорганизмов, в 1 м 3 их будет в 100 раз больше — 380 (каб. 327)

78,5 см 3 : 2 = 100 см 3 : х;
х = 2,6 единицы на см 3 =260 в 1 м 3 (каб. 329 до уроков)

78,5 см 3 : 1 = 100 см 3 : х;
х = 1,3 единицы на см 3 =130 в 1 м 3 (каб. 329 после уроков)

78,5 см 3 : 3 = 100 см 3 : х;
х = 3,8 единиц на см 3 =380 в 1 м 3 (столовая)

78,5 см 3 : 2 = 100 см 3 : х;
х = 2,6 единиц на см 3 =260 в 1 м 3 (подвал)

Вывод: наибольшее количество микроорганизмов находится в воздухе помещений кабинета 327 и столовой, наименьшее – в кабинетах 329 и 326. В кабинете 329 есть компьютер и много цветов, в кабинете 326 – нет ни компьютера, ни цветов. В столовой, естественно, нет компьютера, но есть цветы, в кабинете 327 – наоборот (есть компьютер, нет цветов). Можно сделать вывод, что ни излучение компьютера, ни рост цветов не влияют на содержание микроорганизмов в воздухе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С самого рождения мы живем в окружении микроорганизмов. Споры плесени, бактерии, вирусы. Мы знаем, что многие их виды опасны и даже смертельны для живых существ. Почему же в большинстве случаев они не причиняют нам абсолютно никакого вреда? Микробы – древнейшие обитатели планеты, и эволюция позаботилась о том, чтобы люди, как биологический вид появившиеся на Земле значительно позднее, научились жить в содружестве, или, как говорят биологи, в симбиозе с этими крохотными существами. Микрофлора организма – целый мир, особая экосистема, живущая по своим правилам и законам. Здесь можно встретить сотни видов бактерий, общая численность которых достигает триллионов.
В своем исследовании я могу сделать вывод, что наибольшее количество микроорганизмов находится в воздухе помещений кабинета 327 и столовой, наименьшее – в кабинетах 329 и 326, и ни излучение компьютера, ни рост цветов не влияют на содержание микроорганизмов в воздухе. Всего выросла 21 колония микроорганизмов. Из них 17 колоний бактерий и 4 грибы. Большинство из них кокки. Эти показатели говорят о достаточно чистом воздухе в помещениях. Но все же, я рекомендую регулярное проветривание кабинетов, чистку вентиляций, и хорошо, если в окна часто заглядывает солнце, ведь наибольшей бактерицидностью для микроорганизмов отличаются прямые солнечные лучи.

Руководитель:
Бровкина Наталья Владимировна,
учитель биологии I квалификационной категории

г. Усть-Илимск
МОУ “Средняя общеобразовательная школа №2”

Читайте также: