Name: preventing contamination in microbiology labs
Uploaded: 2023-04-30T06:35:10.000Z
Duration: 10 min 48 s
Channel: JoVE

K12 Standards

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New York State Science Learning Standards

High School

Life Science

interdependent-relationships-in-ecosystems

Interdependent Relationships in Ecosystems

HS-LS2-2.

aseptic-technique-in-environmental-science

Aseptic Technique in Environmental Science

1. preparación para el trabajo aséptico
<ol>
	<li>Obtener y aplicar los siguientes elementos de la PPE: bata de laboratorio, guantes de látex o de nitrilo (sin desgarros o agujeros) y gafas de seguridad (figura 1). Para seguridad en caso de utilizar una llama abierta, atar el cabello largo. 
	<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig1.jpg"> 
	Figura 1: PPE: una bata de laboratorio, guantes de látex y gafas de seguridad.</li>
	<li>Un segundo aspecto importante de la técnica aséptica es la correcta esterilización y almacenamiento de los medios de comunicación/reactivos a utilizarse en el laboratorio. Preparación de medio líquido caldo (p. ej., caldo de soja tríptica) y agar-medios de comunicación (p. ej., R2A) pesando la cantidad adecuada de polvo seco de la base, que se agrega a la cantidad apropiada de agua desionizada.</li>
	<li>Para el medio de caldo disolver el polvo en un plato caliente con poco calor aplicado y dispensar el líquido en volúmenes de 100 mL en frascos de vidrio tapa de rosca o en volúmenes de 10 mL en tubos de ensayo de vidrio tapa de rosca. Utilizando una barra de agitación magnética, agitar el medio de agarosa en el agitador de placa calefactora hasta que el polvo se haya disuelto completamente.</li>
	<li>Aplique cinta de autoclave a los envases y autoclave de los medios de comunicación según las instrucciones del fabricante (p. ej., 20 min a 121 ° C) (figuras 2 y 3). Tenga en cuenta que el color de las rayas en la cinta de autoclave debe cambiar de blanco (autoclave previo) a negro (post-autoclave). Aunque el cambio de color indica generalmente que la esterilización fue exitosa, esterilidad comprueba utilizando kits de la tira de esporas puede llevarse a cabo para verificar el proceso de esterilización en autoclave. 
	<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig2.jpg"> 
	Figura 2: Cinta de Autoclave se aplica al material. 
	<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig3.jpg"> 
	Figura 3: Tenga en cuenta el cambio de color de las rayas en la cinta de autoclave del blanco (autoclave previo) a negro (post-autoclave).</li>
	<li>Enfriar los caldos líquidos a temperatura ambiente y luego almacenar a temperatura ambiente o refrigerada a 4 ° C.</li>
	<li>Enfriar el medio de agarosa colocando el recipiente en un baño de agua a 50 ° C. Una vez fríos, los medios de comunicación se pueden verter en placas de Petri estériles. Permitir que el medio a enfriar y solidificar y consolidar almacenamiento bajo temperaturas especificadas por el fabricante.</li>
	<li>Hay varias variedades de medios de cultivo que no puede ser esterilizado como las altas temperaturas degradan ingredientes críticos. Esterilizar estos requieren filtro de esterilización mediante un sistema de filtración de vacío empleando un filtro de 0,22 μm, seguido de almacenamiento a la temperatura adecuada.</li>
	<li>Antes de realizar el trabajo en el Banco, desinfectar la superficie con una solución apropiada (p. ej., 500 ppm de cloro). Esto reduce el riesgo de transferencia de contaminantes de la superficie de trabajo para las culturas y medios estériles.</li>
	<li>Para establecer un campo estéril, encender un mechero de Bunsen. El tipo de llama más adecuado para metal esterilización inoculación bucles es una llama azul intenso, con un cono azul definitivo en el centro (figura 4). 
	<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig4.jpg"> 
	Figura 4: Aislar a una transferencia de bacterias de una placa de Petri mostrando crecimiento de un cultivo a otro no inoculada placa de Petri conteniendo un medio de cultivo base de agar.</li>
	<li>Pase lentamente el asa de inoculación a través de la parte más caliente de la llama (punta del cono azul). El bucle debe virar a rojo caliente con el fin de esterilización.</li>
</ol>
2. traslados bacterianas: De placa de Petri para la placa de Petri
<ol>
	<li>Un escenario de la transferencia de bacterias es de una placa de Petri mostrando crecimiento de una placa de Petri aislante a otro, estéril cultivada que contiene un medio de cultivo base de agar.</li>
	<li>Para comenzar, abra ligeramente la placa de Petri que contiene el cultivo bacteriano puro y golpee suavemente el asa de inoculación esterilizada, caliente sobre la superficie del agar.</li>
	<li>Recuperar una colonia aislada de la superficie de la placa utilizando el asa de inoculación refrescado y cierre la placa de Petri.</li>
	<li>Realizar una racha de aislamiento utilizando una nueva placa de Petri que contenga medio de cultivo, con la tapa entreabierta.</li>
	<li>Para cada porción de la franja de aislamiento (3 total por placa), llama-esterilizar el asa de inoculación justo antes de usar. También, llama-esterilizar el asa justo después de la racha final se realiza con el fin de evitar la contaminación de la superficie del Banco y como una consideración a los demás en el laboratorio que más tarde puede utilizar o entrar en contacto con las asas de inoculación.</li>
	<li>Coloque las placas veteadas en una incubadora para el crecimiento durante la noche.</li>
</ol>
3. bacterianas transferencias: Del caldo de cultivo en placa de Petri
<ol>
	<li>Un segundo escenario de la transferencia de bacterias es de un cultivo en caldo exhibiendo crecimiento general observado por turbidez a una placa de Petri estéril con medio de cultivo.</li>
	<li>Retire la tapa del tubo (o frasco) conteniendo el cultivo bacteriano puro y pasar a la apertura del envase x 2-3 a través de la parte más caliente de la llama. Para evitar la contaminación, no ponga la tapa sobre la mesa.</li>
	<li>Baje con cuidado el asa de inoculación esterilizada en la cubeta de tubo y presione suavemente contra el costado del recipiente para enfriar justo antes de la inserción en el caldo de cultivo.</li>
	<li>Quitar un asa llena de caldo de cultivo (figura 5) y vuelva a colocar inmediatamente la tapa. 
	<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig5.jpg"> 
	Figura 5: Un asa llena de caldo de cultivo.</li>
	<li>Realizar una racha de aislamiento utilizando una nueva placa de Petri que contenga medio de cultivo, con la tapa entreabierta.</li>
	<li>Para cada parte de la raya (3 total por placa), llama-esterilizar el asa de inoculación justo antes de usar. También, llama-esterilizar el lazo justo después de la racha final se realiza con el fin de evitar la contaminación de la superficie del Banco y como una consideración a los demás en el laboratorio que más tarde pueda utilizar las asas de inoculación.</li>
	<li>Coloque las placas de rayas para el aislamiento en una incubadora para el crecimiento durante la noche.</li>
</ol>
4. bacterianas transferencias: De la placa de Petri con el crecimiento en medio líquido estéril de
<ol>
	<li>Un tercer escenario de la transferencia de bacterias es de una placa de Petri que contienen una racha aislada cultura a un tubo/frasco que contenga medio de cultivo líquido estéril.</li>
	<li>Un poco abrir la placa de Petri que contiene el cultivo bacteriano puro y enfriar el asa de inoculación caliente golpeando suavemente sobre la superficie del agar.</li>
	<li>Recuperar una colonia aislada de la superficie de la placa utilizando el asa de inoculación refrescado y cierre la placa de Petri.</li>
	<li>Quite la tapa del tubo de ensayo (o frasco) que contiene el líquido estéril medio de crecimiento y pasar la apertura del envase 2 a 3 veces a través de la parte más caliente de la llama. Para evitar la contaminación, no ponga la tapa en la mesa.</li>
	<li>Baje con cuidado la Colonia extraída en el medio líquido caldo y frote suavemente el bucle para liberar las bacterias. Inmediatamente vuelva a colocar la tapa.</li>
	<li>Llama-esterilizar el asa de inoculación para prevenir la contaminación de la superficie del Banco y como una consideración a los demás en el laboratorio que más tarde pueda utilizar las asas de inoculación.</li>
	<li>Lugar el frasco en una incubadora para el crecimiento durante la noche.</li>
	<li>Retire el frasco de incubación el día siguiente. Realizar una serie de diluciones para enumerar la cultura.</li>
	<li>Las diluciones de la serie sobre los medios de cultivo de la agarosa de la placa e incubar las placas durante la noche.</li>
	<li>Retire las placas al día siguiente y observar para cualquier tipo de contaminación.</li>
</ol>
5. transferencias bacterianas: De caldo de cultivo al medio de cultivo líquido estéril
<ol>
	<li>Un cuarto escenario de la transferencia de bacterias es de un cultivo en caldo exhibiendo crecimiento a un tubo/frasco que contenga medio de cultivo líquido estéril.</li>
	<li>Retire la tapa del tubo (o frasco) conteniendo el cultivo bacteriano puro y pasar la apertura del envase dos veces a través de la parte más caliente de la llama. Para evitar la contaminación, no ponga la tapa sobre la mesa.</li>
	<li>Cuidadosamente baje el asa de inoculación en el frasco de tubo y presione suavemente contra el costado del recipiente para enfriar justo antes de la inserción en el caldo de cultivo.</li>
	<li>Quitar un asa llena de caldo de cultivo y vuelva a colocar inmediatamente la tapa.</li>
	<li>Quite la tapa del tubo de ensayo (o frasco) que contiene el líquido estéril medio de crecimiento y pasar la apertura del envase dos veces a través de la parte más caliente de la llama. Para evitar la contaminación, no ponga la tapa sobre la mesa.</li>
	<li>Cuidadosamente baje el asa llena extraído en el medio caldo líquido estéril y frote suavemente el bucle para liberar las bacterias. Inmediatamente vuelva a colocar la tapa.</li>
	<li>Llama-esterilizar el asa de inoculación (figura 6) con el fin de evitar la contaminación de la superficie del Banco y como una consideración a los demás en el laboratorio que más tarde pueda utilizar las asas de inoculación. 
	<img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig6.jpg"> 
	Figura 6: Inocular lazo rojo que da vuelta caliente mientras se esterilizan con un mechero de Bunsen.</li>
	<li>Lugar el frasco en una incubadora para el crecimiento durante la noche.</li>
	<li>Retire el frasco de incubación el día siguiente. Realizar una serie de diluciones para enumerar la cultura.</li>
	<li>Las diluciones de la serie sobre los medios de cultivo de la agarosa de la placa e incubar las placas durante la noche.</li>
	<li>Retire las placas al día siguiente y observar para cualquier tipo de contaminación.</li>
</ol>

Que no mecheros Bunsen, entornos de trabajo aséptico se pueden mantener también en estaciones de trabajo especializadas conocidas como campanas de flujo laminar, que el uso dirigido de flujo de aire y filtros para mantener la esterilidad.
El uso correcto de la técnica aséptica es vital para microbiólogos ambientales cuando se muestreo en el campo y en el laboratorio cuando se trabaja con los medios, reactivos y cultivados aislados.  Mala técnica aséptica en el campo puede resultar en la transf...

técnica aséptica en ciencias ambientales

Fuente: Laboratorios del Dr. Ian Pepper y el Dr. Charles Gerba - Universidad de Arizona Demostrando autor: Luisa Ikner
Técnica aséptica es una habilidad fundamental ampliamente practicada en el campo de la Microbiología Ambiental que requiere un equilibrio de mindfulness y práctica en el laboratorio. Uso correcto de esta técnica reduce la probabilidad de contaminación bacteriana o micótica de reactivos, medios de cultivo y muestras ambientales. También es vital para garantizar la integridad de los datos y mantener la pureza de las bibliotecas de cultura que puede ser conformada por muy rara y difícil de cepas en condiciones asépticas. Fuentes de contaminación en el ambiente de laboratorio incluyen aire microorganismos (incluidos los adherirse al polvo y la pelusa partículas) microbios presentan en el espacio de trabajo de banco de laboratorio y cristalería no esterilizada o equipo y microbios transfieren desde el cuerpo y el cabello del investigador. El uso de la técnica aséptica es también una medida de seguridad que reduce el potencial para la transmisión de microorganismos a los investigadores, que es particularmente importante cuando se trabaja con agentes patógenos.

El resultado del procedimiento demuestra la técnica aséptica adecuada y mala técnica aséptica. Figura 7 muestra la contaminación que puede surgir de la mala técnica aséptica al verter a las placas de agarosa (top placa: medio estéril; las placas inferiores: contaminados de los medios de comunicación).
<img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig7.jpg"> 
Figura 7: contaminación que puede surgir de la mala técnica asé...

Técnica aséptica en ciencias ambientales

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
Aseptic technique is a ...

La técnica aséptica es una habilidad fundamental en microbiología y tiene aplicaciones cruciales en la investigación ambiental. Si los cultivos microbiológicos están contaminados, el tiempo, la mano de obra y los costos financieros que se requerirían de un laboratorio para "limpiar" o reemplazar los cultivos, particularmente los aislados raros de entornos únicos, podrían ser muy altos y prohibitivos, y algunas muestras podrían ser irremplazables. El uso adecuado de técnicas asépticas reduce la probabilidad de contaminación bacteriana y fúngica de los reactivos, los medios de cultivo y las muestras ambientales, y también evita la contaminación cruzada entre muestras. También es una medida de seguridad que disminuye la posible transmisión de microbios al experimentador, lo cual es especialmente importante cuando se trabaja con patógenos. Este video presentará los principios de la asepsia; varias técnicas importantes para mantener reactivos y cultivos estériles; y, por último, algunos de sus usos en las ciencias ambientales. El objetivo del uso de técnicas asépticas es crear y mantener un entorno de trabajo, equipos y reactivos estériles, para minimizar la contaminación de las muestras biológicas. Las fuentes comunes de contaminación incluyen microorganismos transportados por el aire, microbios presentes en la mesa o el equipo de laboratorio y los del cabello, el cuerpo y la ropa del investigador. Dos tipos de agentes son fundamentales para eliminar o prevenir la contaminación en el laboratorio: los productos químicos desinfectantes y el calor. Soluciones como el etanol al 70% y la lejía diluida se utilizan a menudo para desinfectar los equipos, las superficies de trabajo y los guantes de los experimentadores antes de realizar un trabajo aséptico. Al mismo tiempo, los microbios en o dentro de herramientas, cristalería y medios líquidos se pueden matar por calor en un autoclave, que es una cámara que esteriliza el contenido mediante la exposición a vapor presurizado a alta temperatura. Además, las herramientas como las varillas de vidrio utilizadas para el enchapado extendido y los bucles de inoculación de metal se pueden esterilizar con calor utilizando una fuente de llama, como un quemador Bunsen. El uso de una fuente de llama es también una de las formas más comunes de establecer un entorno de trabajo aséptico. El calor de la llama provoca la convección del aire, generando una corriente ascendente que eleva los contaminantes transportados por el aire lejos de las proximidades del quemador y creando un "campo estéril" en el que realizar trabajos experimentales asépticos. Ahora que comprende los principios detrás de las técnicas asépticas y por qué son importantes, repasemos un protocolo para crear un entorno de trabajo aséptico, crear medios de crecimiento estériles y transferir bacterias de manera aséptica entre diferentes condiciones de cultivo. Antes de comenzar el trabajo aséptico, es importante que el experimentador se ponga el equipo de protección personal o EPP adecuado. El propósito de esto es evitar que el experimentador contamine las muestras y los cultivos de laboratorio, y también evitar la transferencia de microbios potencialmente patógenos al investigador. Los artículos de EPP incluyen una bata de laboratorio, guantes y gafas de seguridad. El siguiente paso es esterilizar y almacenar adecuadamente los medios de crecimiento que se utilizarán para cultivar las muestras microbianas. Primero, pese la cantidad adecuada de componentes de medio sólido y agréguelos al volumen adecuado de solvente líquido especificado por el fabricante, como agua desionizada, en un recipiente esterilizable en autoclave Agregue una barra agitadora magnética, coloque el recipiente en un agitador de placa caliente y disuelva los componentes del medio sólido a fuego lento y agitando. Cierre los recipientes medianos. Si utiliza un recipiente de vidrio con tapa de rosca, asegúrese de no apretar la tapa por completo, ya que el aire dentro de los recipientes se expandirá debido al calentamiento durante el autoclave y necesita escapar. Sin escape, el gas podría hacer que el recipiente se rompiera. Coloque un trozo de cinta de autoclave en los recipientes y autoclave el medio de acuerdo con las instrucciones del fabricante, como 20 minutos a 121 °C. Después de esterilizar en autoclave, verifique que las rayas de las cintas del autoclave se hayan vuelto negras, lo que indica que se alcanzó la temperatura adecuada. En el caso de los medios de crecimiento líquidos, deje que se enfríen a temperatura ambiente y guárdelos a temperatura ambiente o con refrigeración, según corresponda. Para medios de crecimiento sólidos a base de agar, déjelos enfriar a aproximadamente 50 ? C, luego vierta en placas de Petri estériles. Deje que el agar se enfríe y solidifique antes de almacenarlo a la temperatura adecuada. En el caso de los medios que no se pueden esterilizar en autoclave debido a la presencia de componentes sensibles al calor, esterilize con un filtro de 0,22 μm. Una técnica fundamental en el trabajo microbiológico es la transferencia aséptica de cultivos bacterianos entre diferentes medios de crecimiento, tanto sólidos como líquidos. Antes de comenzar, limpie la superficie de la mesa de laboratorio con un desinfectante. Esto reduce el riesgo de contaminar cultivos o medios estériles. La transferencia de cultivos bacterianos comúnmente hace uso de una herramienta llamada circuito de inoculación, que debe esterilizarse antes de su uso calentando una llama. Encienda una fuente de llama. Pase lentamente el asa de inoculación a través de la punta de la llama. El bucle se pondrá al rojo vivo. Para transferir una colonia bacteriana de una placa de agar sólida, abra ligeramente la placa de Petri y golpee suavemente el asa de inoculación caliente en una parte vacía de la superficie del agar para evitar que las bacterias maten por calor. Raspe una sola colonia con el asa de inoculación y cierre la placa. Para transferir bacterias de un medio de crecimiento líquido, retire la tapa del recipiente de cultivo. Para ayudar a prevenir la contaminación, evite colocar la tapa sobre el banco. Pase la boca del recipiente 2-3 veces a través de la parte más caliente de la llama. Luego, toque con cuidado el asa de inoculación caliente y esterilizada en el interior del recipiente y déjelo enfriar antes de insertarlo en el cultivo de caldo. Retire un bucle de la referencia cultural y cierre inmediatamente la tapa. Para transferir las bacterias obtenidas a un medio de crecimiento estéril, retire la tapa de un recipiente con el caldo estéril y pase la abertura del recipiente a través de la llama 2-3 veces. Luego, baje con cuidado el asa de inoculación en el medio y agite suavemente para liberar las bacterias. Cierre inmediatamente la tapa. Esterilice el asa de inoculación después de su uso. Si transfiere bacterias a una placa de agar estéril, abra la tapa de una placa de Petri nueva con agar sin inocular. Raye el circuito de inoculación con el cultivo bacteriano de un lado a otro a través de un sector del agar. Esterilice el bucle y enfríelo tocando una parte vacía del agar, luego haga otra raya en el agar en un ángulo obtuso con respecto a la primera raya, asegurándose de cruzar la primera raya en los primeros 1-2 golpes, pero evite tocar la primera raya en los golpes posteriores. Repita la esterilización y el rayado 2 veces más. Cierre la placa de Petri y esterilice el circuito de inoculación. Una vez inoculado, el caldo o la placa de agar deben incubarse a la temperatura de crecimiento ideal para que el microorganismo dado obtenga un cultivo viable. En medio sólido, un césped o una hebra continua de bacterias sería visible en agar cubierto por las dos primeras rayas, pero se deben obtener colonias individuales en la raya final. Las técnicas asépticas deficientes darían como resultado el crecimiento de moho y otros contaminantes en la placa. Las técnicas asépticas son importantes en muchos experimentos con muestras microbianas del medio ambiente. En este estudio, los investigadores aislaron bacteriófagos, que son virus que infectan bacterias, de la bacteria común del suelo Arthrobacter. Los cultivos de Arthrobacter se cultivaron primero en condiciones asépticas. A continuación, las muestras de suelo se lavaron y filtraron en tampón de fagos, y la solución de fagos se mezcló con el cultivo bacteriano y se colocó en placas de agar. Se formaría un césped bacteriano en la placa, pero habría claros, o "placas", en los lugares donde el virus había infectado y matado a las bacterias. A continuación, el fago podría purificarse a partir de estas placas para su posterior estudio. Además de usar quemadores Bunsen, los entornos de trabajo asépticos también se pueden mantener en estaciones de trabajo especializadas conocidas como campanas de flujo laminar, que utilizan flujo de aire dirigido y filtros para mantener la esterilidad. Aquí, los científicos trabajaron en una campana de flujo para aislar bacterias y virus patógenos potenciales de muestras de agua. Estos aislados se cultivaron junto con amebas. Debido a que las amebas normalmente comen o "fagocitan" bacterias, cualquier bacteria que pueda resistir la digestión amebiana y permanecer en estos organismos también puede potencialmente permanecer viable en las células humanas y causar enfermedades. Finalmente, las condiciones estériles permiten un estudio detallado de los mecanismos ecológicos, como la formación de nódulos radiculares en las plantas leguminosas, órganos llenos de bacterias que "fijan" el nitrógeno atmosférico en amoníaco, que es utilizado por la planta para el crecimiento. Los investigadores crearon "microcosmos" para estudiar el proceso de nodulación utilizando placas de Petri con muescas con medio de crecimiento de plantas, colocaron plántulas en ellas e inocularon las plántulas con bacterias rizobianas formadoras de nódulos. El entorno aséptico de la campana de flujo evita la contaminación de los cultivos con otras bacterias u hongos. Acabas de ver el vídeo de JoVE sobre las técnicas asépticas en las ciencias medioambientales. Ahora debería entender por qué son importantes las condiciones de trabajo asépticas; cómo realizar experimentos microbiológicos de forma aséptica; y algunas aplicaciones de las técnicas asépticas a la investigación ambiental. Como siempre, ¡gracias por mirar!

Education

Educación

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Ciencias Ambientales

Environmental Microbiology

Microbiología Ambiental

preventing contamination in microbiology labs

Aseptic technique helps prevent contamination in environmental microbiology labs. It is a careful lab skill that takes practice and attention. When used correctly, it lowers the chance that bacteria or fungi will contaminate reagents, culture media, or environmental samples.

This technique also protects data quality. Keeping samples and cultures clean helps preserve the purity of culture libraries, including rare isolates that are difficult to grow. In this way, aseptic technique supports reliable results in environmental science labs.

Contamination can come from several places in the lab. Airborne microorganisms can ride on dust and lint particles. Microbes can also be present on the lab bench, on unsterilized glassware or equipment, and on the body or hair of the researcher.

Aseptic technique is also a safety measure. It reduces the chance that microorganisms will be passed to researchers, which matters even more when working with pathogens.

Preventing Contamination in Microbiology Labs

preventing-contamination-in-microbiology-labs

determination of moisture content in soil

determination-of-moisture-content-in-soil

Soil Pore Space and Water Content

Soil pore space holds water and air. Soil moisture content is the amount of water present in soil. This water sits in the spaces between soil aggregates and inside the aggregates themselves. These spaces are called inter-aggregate pore space and intra-aggregate pore space. In normal soil, pore space is usually filled by air, water, or both. If the pores contain only air, the soil is completely dry. If the pores are filled with water, the soil is saturated.

aseptic technique in environmental science

Aseptic technique helps prevent contamination in environmental microbiology labs. It is a careful lab skill that takes practice and attention. When used correctly, it lowers the chance that bacteria or fungi will contaminate reagents, culture media, or environmental samples. This technique also protects data quality. Keeping samples and cultures clean helps preserve the purity of culture libraries, including rare isolates that are difficult to grow. In this way, aseptic technique supports...

gram staining of bacteria from environmental sources

gram-staining-of-bacteria-from-environmental-sources

Visualizing Environmental Bacteria with Gram Stain

Gram staining helps scientists visualize bacteria collected from environmental sources. It is a fast, practical method for sorting culturable bacterial populations of interest. For environmental microbiologists, this can be useful whether the sample comes from a known isolate in the lab or from soil or water collected in the field. Environmental microbiology includes many kinds of research, from bench-scale work to field sampling. Soil and water samples often contain unknown bacterial...

visualizing soil microorganisms via the contact slide assay and microscopy

visualizing-soil-microorganisms-via-contact-slide-assay

Soil Life, Microbes, and the Rhizosphere

Soil is the thin layer at Earth’s surface that supports life. It contains both abiotic factors, which are nonliving parts, and biotic factors, which are living or once-living parts. The abiotic portion includes inorganic particles of different sizes and shapes that help determine soil texture. The biotic portion of soil includes plant residues, roots, organic matter, and microorganisms. Soil is especially rich in microbes. One gram of soil can contain large numbers of bacteria, actinomycetes,...

filamentous fungi

Fungi in Soil and Nutrient Cycling

Fungi are heterotrophic eukaryotic organisms that play an important role in soil. With the exception of yeasts, they are aerobic, which means they use oxygen. They are abundant in surface soils and help break down organic matter and some organic contaminants. These organisms also support nutrient cycling in the environment. White rot fungi, such as Phanerochaete chrysosporium, are a well-known example. They can degrade aromatics, which are ring-shaped organic compounds found in many materials.

community dna extraction from bacterial colonies

community-dna-extraction-from-bacterial-colonies

Soil Microbe Study Using Community DNA

Community DNA from soil helps scientists study microbial communities without relying only on culture tests. Traditional methods use dilution and plating on selective or differential media, or they use direct count assays. Direct counts show the total number of bacteria present, but they do not show how many populations are in the community or how diverse those populations are. Plate counts can measure total culturable bacteria or selected culturable groups. That makes them useful for comparing...

detecting environmental microorganisms with the polymerase chain reaction and gel electrophoresis

detecting-environmental-microorganisms-with-polymerase-chain-reaction

PCR for Tracking Microbes in Soil and Water

PCR is used to track microorganisms in soil, water, and air samples by detecting their DNA. The technique copies a specific DNA segment, which helps identify target microbes at the species, strain, and serovar or pathovar level. It can also help describe whole microbial communities in a sample. Culture-based methods are still used to detect microorganisms in environmental samples. These methods grow microbes on special media in the lab. They are useful, but they can miss microbes that are...

rna analysis of environmental samples using rt-pcr

rna-analysis-of-environmental-samples-using-rt-pcr

RT-PCR for Detecting RNA in Samples

RT-PCR is used to detect RNA in environmental samples by first converting RNA into DNA. It follows the same temperature-cycling steps as conventional PCR, but it begins with ribonucleic acid (RNA) instead of deoxyribonucleic acid (DNA). The RNA is turned into complementary DNA, or cDNA, so DNA-based tools can be used to study it. This method is important for finding RNA-based organisms in soil, water, and agricultural samples. Many viruses in the environment use RNA as their genetic material.

quantifying environmental microorganisms and viruses using qpcr

quantifying-environmental-microorganisms-and-viruses-using-qpcr

qPCR for Detecting Waterborne Viruses

Quantitative polymerase chain reaction (qPCR), also called real-time PCR, is a molecular method used to measure microorganisms in environmental samples. It helps researchers estimate how much microbial material is present, including disease-causing pathogens. This makes qPCR useful in environmental microbiology when samples need accurate counts. Before qPCR, scientists mainly relied on culture-based methods to quantify microbes. Those methods can be difficult to use with environmental samples.

water quality analysis via indicator organisms

water-quality-analysis-via-indicator-organisms

Indicator Organisms for Safe Water Testing

Water quality analysis can use indicator organisms to check for contamination in a fast and practical way. It helps monitor pollutants, nutrients, pathogens, and other substances that can affect water as a resource. When water is affected by human activity, its integrity can change. Fecal contamination is especially important because it can introduce microbial pathogens. These pathogens can threaten plant, animal, and human health and lead to disease or illness. As water demand increases and...

isolation of fecal bacteria from water samples by filtration

isolation-of-fecal-bacteria-from-water-samples-by-filtration

Coliform Testing in Water Safety Monitoring

Coliform testing helps monitor water safety in agricultural, recreational, and domestic settings. It is used because contaminated water can spread waterborne disease to people and animals. The microorganisms linked to these outbreaks include parasites, bacteria, and viruses. They are shed in high numbers in the feces of infected hosts. Infection can then spread by the fecal-oral route when a person ingests contaminated water. Testing every possible pathogen in water is not practical or...

detection of bacteriophages in environmental samples

detection-of-bacteriophages-in-environmental-samples

Bacteriophages and Coliphages in Wastewater

Bacteriophages are viruses that infect bacteria, and coliphages are the ones that infect coliform bacteria. These viruses can be found wherever coliform bacteria are present. The page focuses on how these phages relate to environmental samples, especially domestic wastewater. Viruses are a special group of biological entities that can infect both eukaryotic and prokaryotic organisms. They are obligate parasites, which means they must use a host cell to make more virus particles. They have no...

culturing and enumerating bacteria from soil samples

culturing-and-enumerating-bacteria-from-soil-samples

Soil Bacteria and Actinomycete Plating

Soil bacteria can be counted and grown using dilution and plating methods. Surface soils contain inorganic and organic particles that form secondary aggregates. The spaces between these aggregates hold air and water. That mix creates a good habitat for bacteria, and soil often contains more than 1 million bacteria per gram. Bacteria are the simplest microorganisms and are known as prokaryotes. A special group within this group is the actinomycetes. Actinomycetes are bacteria with a filamentous...

bacterial growth curve analysis and its environmental applications

bacterial-growth-curve-analysis-and-its-environmental-applications

Tracking Bacterial Growth in Pure Culture

Bacterial growth in pure culture shows how one species increases under controlled laboratory conditions. Pure culture means that only one type of bacterium is being studied. Because bacteria grow quickly, their cell numbers can rise sharply in a short time. Scientists measure how the bacterial population changes over time to create a growth curve. This curve helps show the rate of growth for the isolate being tested. It is a useful way to study bacteria in the lab instead of mixing many...

algae enumeration via culturable methodology

algae-enumeration-via-culturable-methodology

Counting Algae in Soil and Water Samples

Algae can be counted in soil and water samples using a culture-based most probable number (MPN) method. These microorganisms share one key trait: they contain photosynthetic pigments. The method helps measure algae that may grow in swimming pools, surface waters, and soils. Algae can create problems in lakes and reservoirs when blooms release toxins. They are also important in biofuel research because some species are being explored as energy sources. Blue-green algae are actually bacteria...

environmental microbiology

Esta colección proporciona una introducción a las comunidades microbianas en el medio ambiente y sus roles en los ecosistemas; y también explora los métodos más usados para estudiar la Microbiología Ambiental.

Learn how aseptic technique helps prevent contamination in environmental microbiology labs, protect culture purity, and improve safety when working with microbes.

Preventing Contamination in Microbiology Labs | JoVE K12

Natural Selection and Evolution

HS-LS4-5.

Overview

Principles of Aseptic Technique

Preparation for Aseptic Work

Aseptic Transfer of Bacteria Between Liquid Media and Petri Plates

Applications

Summary

What is Central Tendency?

Descriptive statistics describe or summarize relevant characteristics of a sample and aid in the analysis of data of interest. When analyzing large ...

Arithmetic Mean

The arithmetic mean is the most commonly used measure of the central tendency of a data set. It is defined as the sum of all the elements constituting the ...

Geometric Mean

The mean is a measure of the central tendency of a data set. In some data sets, the data is inherently multiplicative, and the arithmetic mean is not ...

Harmonic Mean

The arithmetic mean is usually skewed towards the larger values in the data set. Therefore, to avoid this inherent bias towards smaller values, the ...

Trimmed Mean

While measuring the mean of a data set, care needs to be taken when associating the mean to its central tendency. The same goes for the arithmetic mean, ...

Weighted Mean

While taking the arithmetic, geometric, or harmonic mean of a sample data set, equal importance is assigned to all the data points. However, all the ...

Root Mean Square

If in an experiment, data values have a probability of being both positive and negative, neither the arithmetic mean, the geometric mean, nor the harmonic ...

What is a Mode?

The mode is one of the commonly used measures of a central tendency. It is defined as the most frequent value in a data set.
There can be more than one ...

Median

Besides mean, the median is a widely used measure of central tendency. Typically, median is defined as the central or middle value of a data set, measured ...

Multiple Bar Graph

As the name suggests, a multiple bar graph is the same as a bar graph but has multiple bars to depict relationships between different data values. One can ...

Pareto Chart

A Pareto chart is a bar graph or a combination of both line and bar graphs. The bar lengths represent the individual values or the frequency, while the ...

Pie Chart

A pie chart (or a pie graph) is a circular graphical chart or a pictorial representation of categorical data. It is divided into slices of pie each ...

Community Diversity

Populations do not live in isolation; thus, every population interacts with others in certain ways. These interactions give rise to a network of ...

What is Biodiversity?

Biodiversity describes the variety of living things at multiple organizational levels: genetic, species and ecosystem diversity. Species diversity ...

Measuring Biodiversity

Diverse ecosystems are important for the health of the planet and our survival as humans; it is therefore incredibly important for us to understand and ...

Quadrats and Transects Preparation
ExpandStart by tying a knot at the beginning, end and every 5 feet of six 20-foot pieces of rope.
Then, identify three ...

Quadrats and Transects
ExpandIn this activity, you will be using quadrats along transect lines to take biodiversity measurements of the plant species in ...

What are Populations and Communities?

Populations are groups of individuals of the same species that inhabit a shared environment. Communities include multiple co-existing, interacting ...

What is an Ecosystem?

Overview

An ecosystem is the interaction between all abiotic and biotic factors in an environment and can be classified as terrestrial or aquatic. ...

Population Growth

Population Models
An ecological population is a group of individuals of a single species living in an area at the same time. To persist, a population must ...

Species Distribution and Biogeography

Species Distribution

Biogeography is the study of species distribution across geographic space and the processes that shape these distributions. This ...

Threats to Biodiversity

There have been five major extinction events throughout geological history, resulting in the elimination of biodiversity, followed by a rebound of species ...

What is Conservation Biology?

Conservation biology is a scientific field that focuses on the preservation of biodiversity in order to protect ecosystems while meeting the needs of the ...

Algae Enumeration via Culturable Methodology

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Bradley Schmitz
Algae are a highly ...

an-introduction-to-the-chick-gallus-gallus-domesticus

An Introduction to the Chick: Gallus gallus domesticus

The chicken embryo (Gallus gallus domesticus) is an extremely valuable model organism for research in developmental biology, in part because most of their ...

an-introduction-to-the-laboratory-mouse-mus-musculus

An Introduction to the Laboratory Mouse: Mus musculus

Mice (Mus musculus) are an important research tool for modeling human disease progression and development in the lab. Despite differences in their size ...

an-introduction-to-the-zebrafish-danio-rerio

An Introduction to the Zebrafish: Danio rerio

Zebrafish (Danio rerio) are small freshwater fish that are used as model organisms for biomedical research. The many strengths of these fish include their ...

determination-of-nox-in-automobile-exhaust-using-uv-vis-spectroscopy

Determination Of NOx in Automobile Exhaust Using UV-VIS Spectroscopy

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In the troposphere, ozone is naturally formed when sunlight splits nitrogen ...

analysis-of-earthworm-populations-in-soil

Analysis of Earthworm Populations in Soil

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Using mustard, Lumbricus terrestris earthworm populations can be sampled ...

Dissolved Oxygen in Surface Water

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Dissolved oxygen (DO) measurements calculate the amount of gaseous oxygen ...

Drosophila Maintenance

Drosophila melanogaster, commonly known as fruit flies, are a frequently used model organism for life science research. Although starting a collection of ...

Bacterial Growth Curve Analysis and its Environmental Applications

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
Bacteria are among the most ...

drosophila-melanogaster-embryo-and-larva-harvesting-and-preparation

Drosophila melanogaster Embryo and Larva Harvesting and Preparation

Drosophila melanogaster embryos and larvae are easy to manipulate and develop rapidly by mechanisms that are analogous to other organisms, including ...

Bacterial Transformation: Electroporation

The term &#x201C;transformation&#x201D; refers cellular ingestion of foreign DNA.  In nature, transformation can occur in certain types of bacteria.  In ...

Filamentous Fungi

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Bradley Schmitz
Fungi are heterotrophic ...

bacterial-transformation-the-heat-shock-method

Bacterial Transformation: The Heat Shock Method

Transformation is the process that occurs when a cell ingests foreign DNA from its surroundings. Transformation can occur in nature in certain types of ...

Introduction to the Spectrophotometer

The spectrophotometer is a routinely used instrument in scientific research.  Spectrophotometry is the quantitative measurement of how much a chemical ...

Basic Mouse Care and Maintenance

Mice (Mus musculus) are small rodents that breed and sexually mature quickly, making them perfectly suited to generating large animal colonies for ...

Isolation of Fecal Bacteria from Water Samples by Filtration

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Luisa Ikner
The quality of water destined ...

C. elegans Maintenance

Ceanorhabditis elegans has been, and is still, used to great success as a model organism for studying a variety of developmental, genetic, molecular and ...

lead-analysis-of-soil-using-atomic-absorption-spectroscopy

Lead Analysis of Soil Using Atomic Absorption Spectroscopy

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Lead occurs naturally in soil, in levels ranging from 10-50 ppm. However, ...

Culturing and Enumerating Bacteria from Soil Samples

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Authors: Bradley Schmitz and Luisa Ikner
Surface ...

Measuring Tropospheric Ozone

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Ozone is a form of elemental oxygen (O3), a molecule of three oxygen atoms ...

Detection of Bacteriophages in Environmental Samples

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Alex Wassimi
Viruses are a unique group of ...

Nutrients in Aquatic Ecosystems

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Nitrogen and phosphorus are essential plant nutrients found in aquatic ...

Passaging Cells

Cell lines are frequently used in biomedical experiments, as they allow rapid culture and expansion of cell types for experimental analysis. Cell lines ...

Plasmid Purification

Plasmid purification is a technique used to isolate and purify plasmid DNA from genomic DNA, proteins, ribosomes, and the bacterial cell wall. A plasmid ...

Quantifying Environmental Microorganisms and Viruses Using qPCR

Source: Laboratories of Dr. Ian Pepper and Dr. Charles Gerba - The University of Arizona
Demonstrating Author: Bradley Schmitz
Quantitative polymerase ...

tree-identification-how-to-use-a-dichotomous-key

Tree Identification: How To Use a Dichotomous Key

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
A dichotomous key is a tool that identifies items in nature, such as ...

Use mathematical representations to support and revise explanations based on evidence about factors affecting biodiversity and populations in ecosystems of different scales.

Preventing Contamination in Microbiology Labs

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