Why is aseptic technique critical in environmental microbiology research?

Aseptic technique prevents bacterial and fungal contamination of reagents, culture media, and environmental samples, while avoiding cross-contamination between samples. Contamination can result in prohibitive costs to replace cultures, especially rare isolates from unique environments that may be irreplaceable. The technique also protects researchers by reducing pathogen transmission during laboratory work.

What are the main sources of contamination in a microbiology laboratory?

Common contamination sources include airborne microorganisms adhering to dust and lint particles, microbes on laboratory benches and unsterilized equipment, and microbes transferred from the researcher's hair, body, and clothing. Understanding these sources helps guide proper aseptic practices to maintain sterile working environments and protect culture integrity.

How does a Bunsen burner create a sterile working environment?

A Bunsen burner generates heat that causes air convection, creating an updraft that lifts airborne contaminants away from the flame vicinity. This updraft establishes a sterile field where aseptic experimental work can be conducted safely. The flame also sterilizes tools like inoculation loops and glass rods through direct heat exposure.

What is the proper procedure for sterilizing growth media in an autoclave?

Dissolve solid medium components in the specified liquid solvent in an autoclavable container with a magnetic stir bar. Loosely cap glass vessels to allow gas expansion during heating. Apply autoclave tape, then sterilize according to manufacturer instructions, typically 20 minutes at 121°C. Verify the tape stripes turned black, indicating proper temperature was reached.

How do you aseptically transfer bacteria using an inoculating loop?

Sterilize the inoculation loop by passing it through a flame until red hot. For solid agar, gently tap the hot loop on empty agar to cool it, then scrape a single colony. For liquid culture, pass the container mouth through flame 2-3 times, insert the cooled loop, and remove one loopful. Always sterilize the loop after use to prevent contamination.

What technique produces isolated bacterial colonies on an agar plate?

Streak the inoculation loop back-and-forth across one sector of sterile agar. Sterilize and cool the loop, then make a second streak at an obtuse angle, crossing the first streak on initial strokes only. Repeat sterilization and streaking two more times. Individual colonies appear on the final streak, while a bacterial lawn covers earlier streaks.

How are aseptic techniques applied to studying bacteriophages in environmental samples?

Researchers grow bacterial cultures under aseptic conditions, then mix soil-derived phage solutions with the bacterial culture and plate onto agar. A bacterial lawn forms on the plate, but plaques—clearings where viruses killed bacteria—appear at infection sites. Phage can then be purified from these plaques for further study using detection of bacteriophages in environmental samples methods.

تقنية التعقيم في العلوم البيئية

0 مشاهدات10:48 د

1. التحضير للعمل المعقم

احصل على عناصر معدات الوقاية الشخصية التالية وقم بتطبيقها: معطف المختبر ، قفازات اللاتكس أو النتريل (خالية من الدموع أو الثقوب) ، ونظارات السلامة ( الشكل 1 ). للسلامة في حالة استخدام اللهب المكشوف ، اربطي الشعر الطويل للخلف.

الشكل 1: معدات الوقاية الشخصية: معطف مختبر وقفازات لاتكس ونظارات واقية.
الجانب الثاني المهم من تقنية التعقيم هو التعقيم والتخزين المناسبين للوسائط / الكواشف لاستخدامها في المختبر. قم بإعداد وسط المرق السائل ( على سبيل المثال ، مرق الصويا المحمص) والوسائط القائمة على أجار ( على سبيل المثال ، R2A) عن طريق وزن الكمية المناسبة من مسحوق القاعدة المجفف ، والذي يضاف إلى الكمية المناسبة من الماء منزوع الأيونات.
بالنسبة لوسط المرق ، قم بإذابة المسحوق على صفيحة ساخنة مع تطبيق حرارة منخفضة ، وقم بتوزيع السائل إما بأحجام 100 مل في قوارير زجاجية لولبية ، أو بأحجام 10 مل في أنابيب اختبار زجاجية لولبية. باستخدام قضيب تقليب مغناطيسي ، حرك وسط الاغاروز على الطبق الساخن حتى يذوب المسحوق تماما.
قم بتطبيق شريط الأوتوكلاف على الحاويات، وقم بتعقيم الوسائط وفقا لتعليمات الشركة المصنعة ( على سبيل المثال: ، 20 دقيقة عند 121 درجة مئوية) ( الشكلان 2 و 3). لاحظ أن لون الخطوط على شريط الأوتوكلاف يجب أن يتغير من الأبيض (ما قبل الأوتوكلاف) إلى الأسود (ما بعد الأوتوكلاف). على الرغم من أن تغير اللون يشير بشكل عام إلى أن التعقيم كان ناجحا ، إلا أنه يمكن إجراء فحوصات العقم باستخدام مجموعات شريط البوغ للتحقق من عملية التعقيم.

الشكل 2: شريط الأوتوكلاف الذي يتم تطبيقه على المواد.

الشكل 3: لاحظ تغيير لون الخطوط على شريط الأوتوكلاف من الأبيض (ما قبل الأوتوكلاف) إلى الأسود (ما بعد الأوتوكلاف).
قم بتبريد المرق السائل إلى درجة حرارة الغرفة ، ثم احفظه في درجة حرارة الغرفة أو قم بتبريده عند 4 درجات مئوية.
قم بتبريد وسط الاغاروز عن طريق وضع الحاوية في حمام مائي مضبوطة على ~ 50 درجة مئوية. بمجرد أن تبرد ، يمكن سكب الوسائط في أطباق بتري المعقمة. اترك الوسط يبرد ويتصلب ، ثم قم بتجميعه للتخزين تحت درجات الحرارة المحددة من قبل الشركة المصنعة.
هناك عدة أنواع من وسائط الاستزراع التي لا يمكن تعقيمها لأن درجات الحرارة المرتفعة تؤدي إلى تدهور المكونات المهمة. يتطلب تعقيمها تعقيما بالترشيح باستخدام نظام ترشيح فراغي يستخدم مرشحا 0.22 ميكرومتر ، متبوعا بالتخزين في درجة الحرارة المناسبة.
قبل القيام بالعمل على سطح الطاولة ، قم بتطهير السطح باستخدام محلول مناسب ( على سبيل المثال ، مبيض 500 جزء في المليون). هذا يقلل من خطر نقل الملوثات من سطح العمل إلى المزارع والوسائط المعقمة.
لإنشاء حقل معقم ، قم بتشغيل موقد بنسن. نوع اللهب الأنسب لتعقيم حلقات تلقيح المعادن هو لهب أزرق كثيف ، مع ملاحظة مخروط أزرق نهائي في المنتصف ( الشكل 4 ).

الشكل 4: نقل البكتيريا من صفيحة بتري واحدة تظهر نمو عزلة مستنبتة إلى صفيحة بتري أخرى غير ملقحة تحتوي على وسط نمو قائم على أجار.
مرر حلقة التلقيح ببطء عبر الجزء الأكثر سخونة من اللهب (طرف المخروط الأزرق). يجب أن تتحول الحلقة إلى اللون الأحمر لغرض التعقيم.

2. عمليات النقل البكتيرية: من صفيحة بتري إلى صفيحة بتري

أحد سيناريوهات نقل البكتيريا هو من صفيحة بتري تعرض نمو عزلة مستنبتة إلى صفيحة بتري أخرى معقمة تحتوي على وسط نمو قائم على أجار.
للبدء ، افتح صفيحة بتري التي تحتوي على المزرعة البكتيرية النقية قليلا ، واضغط برفق على حلقة التلقيح الساخنة والمعقمة على سطح الأجار.
استرجع مستعمرة معزولة واحدة من سطح اللوحة باستخدام حلقة التلقيح المبردة ، وأغلق لوحة بتري.
قم بإجراء خط للعزل باستخدام صفيحة بتري جديدة تحتوي على وسط استزراع ، مع فتح الغطاء قليلا.
لكل جزء من خط العزل (3 إجمالي لكل لوحة) ، قم بتعقيم حلقة التلقيح باللهب قبل الاستخدام مباشرة. أيضا ، قم بتعقيم الحلقة باللهب بعد إجراء الخط النهائي مباشرة من أجل منع تلوث سطح المقعد وكاعتبار للآخرين في المختبر الذين قد يستخدمون حلقات التلقيح أو يتلامسون معها لاحقا.
ضع الألواح المخططة في حاضنة للنمو طوال الليل.

3. عمليات النقل البكتيرية: من ثقافة المرق إلى صفيحة بتري

السيناريو الثاني لنقل البكتيريا هو من ثقافة المرق التي تظهر نموا ، كما لوحظ بشكل عام من خلال التعكر ، إلى صفيحة بتري معقمة تحتوي على وسط نمو.
قم بإزالة الغطاء من أنبوب الاختبار (أو القارورة) الذي يحتوي على الثقافة البكتيرية النقية ، وقم بتمرير فتحة الحاوية 2-3x عبر الجزء الأكثر سخونة من اللهب. لمنع التلوث ، لا تضع الغطاء على سطح الطاولة.
قم بخفض حلقة التلقيح المعقمة بحذر في الأنبوب / القارورة ، واضغط برفق على جانب الحاوية لتبرد قبل إدخالها في مزرعة المرق.
قم بإزالة حلقة واحدة من ثقافة المرق ( الشكل 5 ) ، واستبدل الغطاء على الفور.

الشكل 5: حلقة واحدة من ثقافة المرق.
قم بإجراء خط للعزل باستخدام صفيحة بتري جديدة تحتوي على وسط استزراع ، مع الغطاء مفتوحا قليلا.
لكل جزء من الخط (3 إجمالي لكل لوحة) ، قم بتعقيم حلقة التلقيح باللهب قبل الاستخدام مباشرة. أيضا ، قم بتعقيم الحلقة باللهب بعد إجراء الخط النهائي مباشرة من أجل منع تلوث سطح المقعد وكاعتبار للآخرين في المختبر الذين قد يستخدمون حلقات التلقيح لاحقا.
ضع الألواح المخططة للعزل في حاضنة للنمو طوال الليل.

4. التحويلات البكتيرية: من صفيحة بتري مع النمو إلى وسط سائل معقم

السيناريو الثالث لنقل البكتيريا هو من صفيحة بتري تحتوي على خط ثقافة معزول إلى أنبوب / قارورة تحتوي على وسط نمو سائل معقم.
افتح صفيحة بتري قليلا التي تحتوي على المزرعة البكتيرية النقية ، وقم بتبريد حلقة التلقيح الساخنة عن طريق النقر عليها برفق على سطح الأجار.
استرجع مستعمرة معزولة واحدة من سطح اللوحة باستخدام حلقة التلقيح المبردة ، وأغلق لوحة بتري.
قم بإزالة الغطاء من أنبوب الاختبار (أو القارورة) الذي يحتوي على وسط نمو السائل المعقم ، وقم بتمرير فتحة الحاوية من 2 إلى 3 مرات عبر الجزء الأكثر سخونة من اللهب. لمنع التلوث ، لا تضع الغطاء على سطح الطاولة .
قم بخفض المستعمرة المستخرجة بعناية في وسط المرق السائل ، وحرك الحلقة برفق لتحرير البكتيريا. استبدل الغطاء على الفور.
تعقيم حلقة التلقيح باللهب من أجل منع تلوث سطح المقعد وكاعتبار للآخرين في المختبر الذين قد يستخدمون حلقات التلقيح لاحقا.
ضع القارورة في حاضنة للنمو طوال الليل.
قم بإزالة القارورة من الحضانة في اليوم التالي. قم بإجراء سلسلة تخفيف من أجل تعداد الثقافة.
ضع التخفيفات من السلسلة على وسائط ثقافة الاغاروز ، واحتضن الألواح طوال الليل.
قم بإزالة الألواح في اليوم التالي ، وراقب أي تلوث.

5. عمليات النقل البكتيرية: من ثقافة المرق إلى وسط نمو السائل المعقم

السيناريو الرابع لنقل البكتيريا هو من ثقافة المرق التي تظهر نموا إلى أنبوب / قارورة تحتوي على وسط نمو سائل معقم.
قم بإزالة الغطاء من أنبوب الاختبار (أو القارورة) التي تحتوي على الثقافة البكتيرية النقية ، وقم بتمرير فتحة الحاوية مرتين عبر الجزء الأكثر سخونة من اللهب. لمنع التلوث ، لا تضع الغطاء على سطح الطاولة.
اخفض حلقة التلقيح بحذر في الأنبوب / القارورة ، واضغط برفق على جانب الحاوية لتبرد قبل إدخالها في مزرعة المرق.
قم بإزالة حلقة واحدة من ثقافة المرق ، واستبدل الغطاء على الفور.
قم بإزالة الغطاء من أنبوب الاختبار (أو القارورة) الذي يحتوي على وسط نمو السائل المعقم ، وقم بتمرير فتحة الحاوية مرتين عبر الجزء الأكثر سخونة من اللهب . لمنع التلوث ، لا تضع الغطاء على سطح الطاولة.
قم بخفض الحلقة المستخرجة بعناية في وسط المرق السائل المعقم ، وقم بتحريك الحلقة برفق لإطلاق البكتيريا. استبدل الغطاء على الفور.
تعقيم حلقة التلقيح باللهب ( الشكل 6 ) من أجل منع تلوث سطح المقعد وكاعتبار للآخرين في المختبر الذين قد يستخدمون حلقات التلقيح لاحقا.

الشكل 6: حلقة التلقيح التي تتحول إلى اللون الأحمر الساخن أثناء تعقيمها بموقد بنسن.
ضع القارورة في حاضنة للنمو طوال الليل.
قم بإزالة القارورة من الحضانة في اليوم التالي. قم بإجراء سلسلة تخفيف من أجل تعداد الثقافة.
ضع التخفيفات من السلسلة على وسائط ثقافة الاغاروز ، واحتضن الألواح طوال الليل.
قم بإزالة الألواح في اليوم التالي ، وراقب أي تلوث.

المصدر: مختبرات الدكتور إيان بيبر والدكتور تشارلز جيربا - جامعة أريزونا
المؤلف التوضيحي: لويزا إيكنر

التقنية المعقمة هي مهارة أساسية تمارس على نطاق وا…