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. Preparazione per il lavoro asettico
<ol><li>Ottenere e applicare i seguenti DPI: camici da laboratorio, guanti in lattice o nitrile (privi di strappi o buchi) e occhiali di sicurezza (Figura 1). Per sicurezza in caso di utilizzo di una fiamma libera, legare i capelli lunghi. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig1.jpg"> Figura 1: DPI: un camice da laboratorio, guanti in lattice e occhiali di sicurezza.
</li>
	<li>Un secondo aspetto importante della tecnica asettica è la corretta sterilizzazione e conservazione dei mezzi/reagenti da utilizzare in laboratorio. Preparare il brodo liquido medio(ad esempio,brodo di soia tripttico) e il mezzo a base diagar (ad esempio,R2A) pesando la giusta quantità di polvere di base essiccata, che viene aggiunta alla quantità appropriata di acqua deionabilizzata.</li>
	<li>Per il mezzo di brodo, sciogliere la polvere su una piastra calda a fuoco basso applicato ed erogare il liquido in volumi da 100 ml in palloni di vetro a vite o in volumi da 10 ml in provette a vite di vetro. Utilizzando una barra magnetica, mescolare il mezzo di agarose sull'agitatore a piastra calda fino a quando la polvere non è completamente sciolta.</li>
	<li>Applicare il nastro adesivo per autoclave sui contenitori e autoclave il supporto secondo le istruzioni del produttore (ad esempio,20 min a 121 °C) (Figure 2 e 3). Si noti che il colore delle strisce sul nastro autoclave dovrebbe cambiare da bianco (pre-autoclave) a nero (post-autoclave). Sebbene il cambiamento di colore indichi generalmente che la sterilizzazione ha avuto successo, i controlli di sterilità utilizzando kit di strisce di spore possono essere condotti per verificare il processo di autoclave. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig2.jpg"> Figura 2: Nastro adesivo applicato al materiale. <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig3.jpg"> Figura 3: Notare il cambiamento di colore delle strisce sul nastro autoclave dal bianco (pre-autoclave) al nero (post-autoclave).
</li>
	<li>Raffreddare i brodi liquidi a temperatura ambiente, quindi conservare a temperatura ambiente o refrigerati a 4 °C.</li>
	<li>Raffreddare il mezzo di agarose mettendo il contenitore in un bagno d'acqua impostato a ~ 50 °C. Una volta raffreddato, il supporto può essere versato in piastre di Petri sterili. Lasciare raffreddare e solidificare il supporto, quindi consolidare per la conservazione alle temperature specificate dal produttore.</li>
	<li>Esistono diverse varietà di terreni di coltura che non possono essere autoclavati poiché le alte temperature degradano gli ingredienti critici. La sterilizzazione di questi richiede la sterilizzazione del filtro utilizzando un sistema di filtrazione sotto vuoto che impiega un filtro da 0,22 μm, seguito dalla conservazione alla temperatura appropriata.</li>
	<li>Prima di eseguire il lavoro sul banco, disinfettare la superficie utilizzando una soluzione appropriata(ad esempio,candeggina da 500 ppm). Ciò riduce il rischio di trasferire contaminanti dalla superficie di lavoro a colture e mezzi sterili.</li>
	<li>Per stabilire un campo sterile, accendere un bruciatore Bunsen. Il tipo di fiamma più adatto per sterilizzare i circuiti di inoculazione del metallo è una fiamma blu intenso, con un cono blu definitivo osservato nel mezzo (Figura 4). <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig4.jpg"> Figura 4: Un trasferimento di batteri da una piastra di Petri che mostra la crescita di un isolato coltivato a un'altra piastra di Petri non inoculata contenente un mezzo di crescita a base di agar.
</li>
	<li>Passare lentamente il ciclo di inoculazione attraverso la parte più calda della fiamma (punta del cono blu). Il loop dovrebbe diventare rovente ai fini della sterilizzazione.</li>
</ol>2. Trasferimenti batterici: dalla piastra di Petri alla piastra di Petri
<ol><li>Uno scenario di trasferimento di batteri è da una piastra di Petri che mostra la crescita di un isolato coltivato a un'altra piastra di Petri sterile contenente un terreno di crescita a base di agar.</li>
	<li>Per iniziare, aprire leggermente la piastra di Petri contenente la coltura batterica pura e picchiettare delicatamente il cappio inoculante caldo e sterilizzato sulla superficie dell'agar.</li>
	<li>Recupera una colonia isolata dalla superficie della piastra usando l'anello di inoculazione raffreddato e chiudi la piastra di Petri.</li>
	<li>Eseguire una striscia per l'isolamento utilizzando una piastra di Petri fresca contenente terreno di coltura, con il coperchio leggermente socchiuso.</li>
	<li>Per ogni porzione della striscia di isolamento (3 totali per piastra), sterilizzare a fiamma il ciclo di inoculazione appena prima dell'uso. Inoltre, sterilizzare a fiamma il loop subito dopo l'esecuzione della striscia finale al fine di prevenire la contaminazione della superficie del banco e come considerazione per gli altri in laboratorio che potrebbero successivamente utilizzare o entrare in contatto con i loop di inoculazione.</li>
	<li>Posizionare le piastre striate in un'incubatrice per la crescita durante la notte.</li>
</ol>3. Trasferimenti batterici: dalla coltura del brodo alla piastra di Petri
<ol><li>Un secondo scenario di trasferimento di batteri è da una coltura di brodo che mostra crescita, come generalmente osservato dalla torbidità, a una piastra di Petri sterile contenente terreno di crescita.</li>
	<li>Rimuovere il tappo dalla provetta (o pallone) contenente la coltura batterica pura e passare l'apertura del contenitore 2-3 volte attraverso la parte più calda della fiamma. Per evitare contaminazioni, non appoggiare il tappo sul piano di lavoro.</li>
	<li>Abbassare con attenzione l'anello di inoculazione sterilizzato nel tubo/pallone e premere delicatamente contro il lato del contenitore per raffreddare appena prima dell'inserimento nella coltura del brodo.</li>
	<li>Rimuovere un ciclo di coltura di brodo (Figura 5 )e sostituire immediatamente il tappo. <img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig5.jpg"> Figura 5: Un ciclo di cultura del brodo.
</li>
	<li>Eseguire una striscia per l'isolamento utilizzando una piastra di Petri fresca contenente terreno di coltura, con il coperchio leggermente socchiuso.</li>
	<li>Per ogni porzione della striscia (3 totali per piastra), sterilizzare a fiamma il ciclo di inoculazione appena prima dell'uso. Inoltre, sterilizzare a fiamma il loop subito dopo l'esecuzione della striscia finale al fine di prevenire la contaminazione della superficie del banco e come considerazione per gli altri in laboratorio che potrebbero successivamente utilizzare i loop di inoculazione.</li>
	<li>Posizionare le piastre striate per l'isolamento in un'incubatrice per la crescita durante la notte.</li>
</ol>4. Trasferimenti batterici: dalla piastra di Petri con crescita al mezzo liquido sterile
<ol><li>Un terzo scenario di trasferimento di batteri è da una piastra di Petri contenente una striscia di coltura isolata a un tubo / pallone contenente un mezzo di crescita liquido sterile.</li>
	<li>Aprire leggermente la piastra di Petri contenente la coltura batterica pura e raffreddare il ciclo di inoculazione caldo picchiettandolo delicatamente sulla superficie dell'agar.</li>
	<li>Recupera una colonia isolata dalla superficie della piastra usando l'anello di inoculazione raffreddato e chiudi la piastra di Petri.</li>
	<li>Rimuovere il tappo dalla provetta (o pallone) contenente il mezzo di coltura liquido sterile e passare l'apertura del contenitore 2 o 3 volte attraverso la parte più calda della fiamma. Per evitare contaminazioni, non appoggiare il tappo sul piano dilavoro.
</li>
	<li>Abbassare con attenzione la colonia estratta nel mezzo di brodo liquido e agitare delicatamente il cappio per rilasciare i batteri. Sostituire immediatamente il tappo.</li>
	<li>Sterilizzare a fiamma il circuito di inoculazione al fine di prevenire la contaminazione della superficie del banco e come considerazione per gli altri in laboratorio che potrebbero successivamente utilizzare i loop di inoculazione.</li>
	<li>Metti il pallone in un'incubatrice per la crescita durante la notte.</li>
	<li>Rimuovere il pallone dall'incubazione il giorno successivo. Eseguire una serie di diluizione per enumerare la lingua.</li>
	<li>Placcare le diluizioni della serie su mezzi di coltura di agarose e incubare le piastre durante la notte.</li>
	<li>Rimuovere le piastre il giorno successivo e osservare eventuali contaminazioni.</li>
</ol>5. Trasferimenti batterici: dalla coltura del brodo al mezzo di crescita liquido sterile
<ol><li>Un quarto scenario di trasferimento di batteri è da una coltura di brodo che mostra crescita a un tubo / pallone contenente un mezzo di crescita liquido sterile.</li>
	<li>Rimuovere il tappo dalla provetta (o pallone) contenente la coltura batterica pura e passare due volte l'apertura del contenitore attraverso la parte più calda della fiamma. Per evitare contaminazioni, non appoggiare il tappo sul piano di lavoro.</li>
	<li>Abbassare con attenzione l'anello di inoculazione nel tubo/pallone e premere delicatamente contro il lato del contenitore per raffreddare appena prima dell'inserimento nella coltura del brodo.</li>
	<li>Rimuovere un ciclo di coltura di brodo e sostituire immediatamente il cappuccio.</li>
	<li>Rimuovere il tappo dalla provetta (o pallone) contenente il mezzo di coltura liquido sterile e passare due volte l'apertura del contenitore attraverso la parte più calda della fiamma. Per evitare contaminazioni, non appoggiare il tappo sul piano di lavoro.</li>
	<li>Abbassare con attenzione il loopful estratto nel mezzo di brodo liquido sterile e agitare delicatamente il loop per rilasciare i batteri. Sostituire immediatamente il tappo.</li>
	<li>Sterilizzare a fiamma il circuito di inoculazione (Figura 6) al fine di prevenire la contaminazione della superficie del banco e come considerazione per gli altri in laboratorio che possono successivamente utilizzare i circuiti di inoculazione. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig6.jpg"> Figura 6: Ciclo di inoculazione che diventa rovente durante la sterilizzazione con un bruciatore Bunsen.
</li>
	<li>Metti il pallone in un'incubatrice per la crescita durante la notte.</li>
	<li>Rimuovere il pallone dall'incubazione il giorno successivo. Eseguire una serie di diluizione per enumerare la lingua.</li>
	<li>Placcare le diluizioni della serie su mezzi di coltura di agarose e incubare le piastre durante la notte.</li>
	<li>Rimuovere le piastre il giorno successivo e osservare eventuali contaminazioni.</li>
</ol>

Oltre all'utilizzo dei bruciatori Bunsen, gli ambienti di lavoro asettici possono anche essere mantenuti in postazioni di lavoro specializzate note come cappe a flusso laminare, che utilizzano un flusso d'aria diretto e filtri per mantenere la sterilità.
L'uso corretto della tecnica asettica è vitale per i microbiologi ambientali durante il campionamento sul campo e in laboratorio quando si lavora con mezzi, reagenti e isolati coltivati.  Una scarsa tecnica asettica sul campo può comportare il...

tecnica asettica nelle scienze ambientali

Fonte: Laboratori del Dr. Ian Pepper e del Dr. Charles Gerba - Università dell'Arizona Autore dimostrativo: Luisa Ikner
La tecnica asettica è un'abilità fondamentale ampiamente praticata nel campo della microbiologia ambientale che richiede un equilibrio tra consapevolezza e pratica in laboratorio. L'uso corretto di questa tecnica riduce la probabilità di contaminazione batterica o fungina di reagenti, mezzi di coltura e campioni ambientali. La tecnica asettica è anche vitale per garantire l'integrità dei dati e mantenere la purezza delle librerie di cultura che possono essere composte da isolati molto rari e difficili da colturare. Le fonti di contaminazione nell'ambiente di laboratorio includono microrganismi presenti nell'aria (compresi quelli che aderiscono a particelle di polvere e lanugine), microbi presenti sullo spazio di lavoro del banco di laboratorio o su vetreria o apparecchiature non sterilizzate e microbi trasferiti dal corpo e dai capelli del ricercatore. L'uso della tecnica asettica è anche una misura di sicurezza che riduce il potenziale di trasmissione di microrganismi ai ricercatori, il che è particolarmente importante quando si lavora con agenti patogeni.

L'esito della procedura dimostra una corretta tecnica asettica e una scarsa tecnica asettica. La Figura 7 illustra la contaminazione che può derivare da una scarsa tecnica asettica quando si versano piastre di agarose (piastra superiore: mezzo sterile; piastre inferiori: mezzi contaminati).
<img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig7.jpg"> Figura 7: Contaminazione che può derivare da una scarsa tecnica asettica qu...

Tecnica asettica nelle scienze ambientali

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

La tecnica asettica è un'abilità fondamentale in microbiologia e ha applicazioni cruciali nella ricerca ambientale. Se le colture microbiologiche sono contaminate, il tempo, la manodopera e i costi finanziari che sarebbero necessari a un laboratorio per "ripulire" o sostituire le colture, in particolare gli isolati rari provenienti da ambienti unici, potrebbero essere molto elevati e proibitivi e alcuni campioni potrebbero essere insostituibili. L'uso corretto delle tecniche asettiche riduce la probabilità di contaminazione batterica e fungina di reagenti, terreni di coltura e campioni ambientali ed evita anche la contaminazione incrociata tra i campioni. È anche una misura di sicurezza che riduce la potenziale trasmissione di microbi allo sperimentatore, il che è particolarmente importante quando si lavora con agenti patogeni. Questo video introdurrà i principi dell'asepsi; diverse tecniche importanti per mantenere sterili i reagenti e le colture; e infine, alcuni dei loro usi nelle scienze ambientali. L'obiettivo dell'utilizzo di tecniche asettiche è quello di creare e mantenere un ambiente di lavoro, attrezzature e reagenti sterili, in modo da ridurre al minimo la contaminazione dei campioni biologici. Le fonti comuni di contaminazione includono i microrganismi presenti nell'aria, i microbi presenti sul banco o sull'attrezzatura del laboratorio e quelli provenienti dai capelli, dal corpo e dagli indumenti del ricercatore. Due tipi di agenti sono fondamentali per rimuovere o prevenire la contaminazione in laboratorio: i prodotti chimici disinfettanti e il calore. Soluzioni come l'etanolo al 70% e la candeggina diluita vengono spesso utilizzate per disinfettare le attrezzature, le superfici di lavoro e i guanti degli sperimentatori prima di impegnarsi in lavori asettici. Allo stesso tempo, i microbi su o negli strumenti, nella vetreria e nei mezzi liquidi possono essere uccisi termicamente in un'autoclave, che è una camera che sterilizza il contenuto tramite esposizione a vapore pressurizzato ad alta temperatura. Inoltre, strumenti come le barre di vetro utilizzate per la placcatura e i circuiti di inoculazione in metallo possono essere sterilizzati a caldo utilizzando una fonte di fiamma, come un bruciatore Bunsen. L'uso di una fonte di fiamma è anche uno dei modi più comuni per creare un ambiente di lavoro asettico. Il calore della fiamma provoca la convezione dell'aria, generando una corrente ascensionale che solleva eventuali contaminanti presenti nell'aria lontano dalle vicinanze del bruciatore e creando un "campo sterile" in cui condurre un lavoro sperimentale asettico. Ora che hai compreso i principi alla base delle tecniche asettiche e perché sono importanti, esaminiamo un protocollo per creare un ambiente di lavoro asettico, creare terreni di crescita sterili e trasferire in modo asettico i batteri tra diverse condizioni di coltura. Prima di iniziare il lavoro asettico, è importante che lo sperimentatore indossi adeguati dispositivi di protezione individuale, o DPI. Lo scopo di questo è sia quello di impedire allo sperimentatore di contaminare i campioni e le colture di laboratorio, sia di prevenire il trasferimento di microbi potenzialmente patogeni al ricercatore. Gli articoli DPI includono un camice da laboratorio, guanti e occhiali di sicurezza. Il passo successivo consiste nel sterilizzare e conservare correttamente i terreni di coltura da utilizzare per la coltura dei campioni microbici. Innanzitutto, pesare la quantità corretta di componenti del mezzo solido e aggiungerli al volume appropriato di solvente liquido specificato dal produttore, come l'acqua deionizzata, in un contenitore autoclavabile Aggiungere un'ancoretta magnetica, posizionare il contenitore su un agitatore a piastra calda e sciogliere i componenti del mezzo solido a fuoco basso e mescolando. Chiudere i contenitori del mezzo. Se si utilizza un recipiente di vetro con tappo a vite, assicurarsi di non serrare completamente il tappo, poiché l'aria all'interno dei recipienti si espanderà a causa del riscaldamento durante la sterilizzazione in autoclave e dovrà fuoriuscire. Senza scampo, il gas potrebbe causare la rottura del recipiente. Mettere un pezzo di nastro adesivo per autoclave sui recipienti e sterilizzare in autoclave il supporto secondo le istruzioni del produttore, ad esempio 20 minuti a 121 °C. Dopo la sterilizzazione in autoclave, verificare che le strisce sui nastri dell'autoclave siano diventate nere, indicando che è stata raggiunta la temperatura corretta. Per i terreni di crescita liquidi, lasciarli raffreddare a temperatura ambiente e conservarli a temperatura ambiente o in frigorifero, a seconda dei casi. Per i terreni di crescita solidi a base di agar, lasciarli raffreddare a circa 50 ? C, quindi versare in piastre di Petri sterili. Lasciare raffreddare e solidificare l'agar agar prima di riporlo alla temperatura appropriata. Per i terreni che non possono essere sterilizzati in autoclave a causa della presenza di componenti sensibili al calore, sterilizzare con filtro utilizzando un filtro da 0,22 m. Una tecnica fondamentale nel lavoro microbiologico consiste nel trasferire in modo asettico colture batteriche tra diversi mezzi di crescita, sia solidi che liquidi. Prima di iniziare, pulire la superficie del banco da laboratorio con un disinfettante. Ciò riduce il rischio di contaminare colture o terreni sterili. Il trasferimento di colture batteriche fa comunemente uso di uno strumento chiamato ansa di inoculazione, che deve essere sterilizzato prima dell'uso riscaldandolo in una fiamma. Accendi una fonte di fiamma. Passare lentamente l'anello di inoculazione attraverso la punta della fiamma. Il ciclo diventerà rovente. Per trasferire una colonia batterica da una piastra di agar solida, aprire leggermente la piastra di Petri e picchiettare delicatamente l'ansa di inoculazione calda su una parte vuota della superficie dell'agar per evitare di uccidere i batteri con il calore. Raschiare una singola colonia con l'ansa di inoculazione e chiudere la piastra. Per trasferire i batteri da un mezzo di coltura liquido, rimuovere il tappo dal contenitore di coltura. Per aiutare a prevenire la contaminazione, evitando di appoggiare il tappo sul banco. Passare la bocca del contenitore 2-3 volte attraverso la parte più calda della fiamma. Quindi, toccare con cura l'anello di inoculazione caldo e sterilizzato all'interno del contenitore e lasciarlo raffreddare prima di inserirlo nella coltura del brodo. Rimuovere un anello della coltura e chiudere immediatamente il tappo. Per trasferire i batteri ottenuti in un terreno di coltura sterile, rimuovere il tappo da un contenitore con il brodo sterile e passare l'apertura del contenitore attraverso la fiamma 2-3 volte. Quindi, abbassare con cautela l'ansa di inoculazione nel terreno e agitare delicatamente per rilasciare i batteri. Chiudere immediatamente il tappo. Sterilizzare l'ansa di inoculazione dopo l'uso. Se si trasferiscono i batteri su una piastra di agar sterile, aprire il coperchio di una piastra di Petri fresca con agar non inoculato. Striare il ciclo di inoculazione con la coltura batterica avanti e indietro su un settore dell'agar. Sterilizzare l'anello e raffreddarlo toccando una parte vuota dell'agar, quindi fare un'altra striscia sull'agar con un angolo ottuso rispetto alla prima striscia, assicurandosi di incrociare la prima striscia sui primi 1-2 colpi ma evitando di toccare la prima striscia sui colpi successivi. Ripetere la sterilizzazione e lo striature altre 2 volte. Chiudere la piastra di Petri e sterilizzare l'ansa di inoculazione. Una volta inoculato, il brodo o la piastra di agar devono essere incubati alla temperatura di crescita ideale per il microrganismo in questione per ottenere una coltura vitale. Su terreno solido, un prato o un filamento continuo di batteri sarebbe visibile sull'agar coperto dalle prime due striature, ma le singole colonie dovrebbero essere ottenute sulla striscia finale. Tecniche asettiche scadenti provocherebbero la crescita di muffe e altri contaminanti sulla piastra. Le tecniche asettiche sono importanti in molti esperimenti che coinvolgono campioni microbici provenienti dall'ambiente. In questo studio, i ricercatori hanno isolato i batteriofagi, che sono virus che infettano i batteri, dal comune batterio del suolo Arthrobacter. Le colture di Arthrobacter sono state inizialmente coltivate in condizioni asettiche. I campioni di terreno sono stati quindi lavati e filtrati in tampone fagico e la soluzione fagica è stata mescolata con la coltura batterica e placcata su piastre di agar. Sulla piastra si formerebbe un prato batterico, ma ci sarebbero delle radure, o "placche", nei punti in cui il virus aveva infettato e ucciso i batteri. I fagi potrebbero quindi essere purificati da queste placche per ulteriori studi. Oltre all'utilizzo di bruciatori Bunsen, gli ambienti di lavoro asettici possono essere mantenuti anche in postazioni di lavoro specializzate note come cappe a flusso laminare, che utilizzano un flusso d'aria diretto e filtri per mantenere la sterilità. Qui, gli scienziati hanno lavorato in una cappa di flusso per isolare potenziali batteri e virus patogeni da campioni d'acqua. Questi isolati sono stati poi coltivati insieme alle amebe. Poiché le amebe normalmente mangiano o "fagocitano" i batteri, qualsiasi batterio che è stato in grado di resistere alla digestione amebale, e rimanere in questi organismi, può anche potenzialmente rimanere vitale nelle cellule umane e causare malattie. Infine, le condizioni sterili consentono uno studio dettagliato dei meccanismi ecologici come la formazione di noduli radicali nelle piante leguminose - organi pieni di batteri che "fissano" l'azoto atmosferico in ammoniaca, che viene utilizzata dalla pianta per la crescita. I ricercatori hanno creato "microcosmi" per studiare il processo di nodulazione utilizzando piastre di Petri dentellate con terreno di coltura delle piante, vi hanno inserito piantine e inoculato le piantine con batteri rizobiali che formano noduli. L'ambiente asettico della cappa a flusso impedisce la contaminazione delle colture con altri batteri o funghi. Hai appena visto il video di JoVE sulle tecniche asettiche nelle scienze ambientali. Ora dovresti capire perché le condizioni di lavoro asettiche sono importanti; come eseguire in modo asettico esperimenti microbiologici; e alcune applicazioni di tecniche asettiche alla ricerca ambientale. Come sempre, grazie per la visione!

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Environmental Microbiology

Microbiologia Ambientale

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

Questa collezione fornisce un'introduzione alle comunità microbiche nell'ambiente e ai loro ruoli negli ecosistemi; esplora inoltre i metodi più comuni usati per gli studi di microbiologia ambientale.

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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