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

K12 Standards

new-york-state-science-learning-standards

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. Przygotowanie do prac aseptycznych
<ol>
	<li>Zaopatrz się w następujące środki ochrony indywidualnej i załóż je: fartuch laboratoryjny, rękawice lateksowe lub nitrylowe (wolne od rozdarć lub dziur) oraz okulary ochronne (Rysunek 1). Dla bezpieczeństwa w przypadku użycia otwartego ognia zwiąż długie włosy. 
	<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig1.jpg"> 
	Rysunek 1: Środki ochrony indywidualnej: fartuch laboratoryjny, rękawice lateksowe i okulary ochronne. </li>
	<li>Drugim ważnym aspektem techniki aseptycznej jest właściwa sterylizacja i przechowywanie pożywek/odczynników, które mają być używane w laboratorium. Przygotuj płynną pożywkę bulionową (e.g., tryptyczny bulion sojowy) i pożywkę na bazie agaru (e.g., R2A), ważąc odpowiednią ilość suszonego proszku bazowego, który dodaje się do odpowiedniej ilości wody dejonizowanej. </li>
	<li>W przypadku pożywki bulionowej rozpuść proszek na gorącej płycie z małym ogniem i dozuj płyn w objętościach 100 ml do szklanych kolb zakręcanych lub w objętościach 10 ml do szklanych zakręcanych probówek. Za pomocą mieszadła magnetycznego mieszaj pożywkę agarozową na mieszadle z płytą grzejną, aż proszek całkowicie się rozpuści. </li>
	<li>Do pojemników należy przyłożyć taśmę autoklawową i autoklawować media zgodnie z instrukcjami producenta (e.g., 20 min w temperaturze 121 °C) (Rysunki 2 i 3). Należy pamiętać, że kolor pasków na taśmie autoklawu powinien zmienić się z białego (pre-autoklaw) na czarny (post-autoklaw). Chociaż zmiana koloru ogólnie wskazuje, że sterylizacja się powiodła, można przeprowadzić kontrole sterylności przy użyciu zestawów pasków z zarodnikami w celu zweryfikowania procesu autoklawowania. 
	<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig2.jpg"> 
	Rysunek 2: Taśma autoklawowa nakładana na materiał. 
	<img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig3.jpg"> 
	Rysunek 3: Zwróć uwagę na zmianę koloru pasków na taśmie autoklawu z białego (przed autoklawem) na czarny (po autoklawie). </li>
	<li>Schłodzić płynny bulion do temperatury pokojowej, a następnie przechowywać w temperaturze pokojowej lub w lodówce w temperaturze 4 °C. </li>
	<li>Schłodzić pożywkę agarozową, umieszczając pojemnik w łaźni wodnej nastawionej na ~50 °C. Po schłodzeniu pożywkę można przelać do sterylnych szalek Petriego. Pozostawić pożywkę do ostygnięcia i zestalenia, a następnie skonsolidować w celu przechowywania w temperaturach określonych przez producenta. </li>
	<li>Istnieje kilka odmian pożywek hodowlanych, których nie można sterylizować w autoklawie, ponieważ wysokie temperatury degradują krytyczne składniki. Sterylizacja wymaga sterylizacji filtra za pomocą systemu filtracji próżniowej wykorzystującego filtr 0,22 μm, a następnie przechowywania w odpowiedniej temperaturze. </li>
	<li>Przed przystąpieniem do pracy na blacie należy zdezynfekować powierzchnię za pomocą odpowiedniego roztworu (e.g., wybielacz 500 ppm). Zmniejsza to ryzyko przeniesienia zanieczyszczeń z powierzchni roboczej do kultur i sterylnych pożywek. </li>
	<li>Aby ustanowić sterylne pole, włącz palnik Bunsena. Rodzaj płomienia najlepiej nadający się do sterylizacji metalowych pętli zaszczepiających to intensywnie niebieski płomień, z wyraźnym niebieskim stożkiem obserwowanym pośrodku (Rysunek 4). 
	<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig4.jpg"> 
	Rysunek 4: Przeniesienie bakterii z jednej płytki Petriego wykazującej wzrost hodowanego izolatu na inną niezaszczepioną płytkę Petriego zawierającą pożywkę wzrostową na bazie agaru. </li>
	<li>Powoli przełóż pętlę zaszczepiającą przez najgorętszą część płomienia (końcówka niebieskiego stożka). Pętla powinna rozgrzać się do czerwoności w celu sterylizacji. </li>
</ol>
2. Transfery bakteryjne: z płytki Petriego na płytkę Petriego
<ol>
	<li>Jednym ze scenariuszy przenoszenia bakterii jest przeniesienie z jednej płytki Petriego wykazującej wzrost hodowanego izolatu na inną, sterylną płytkę Petriego zawierającą pożywkę wzrostową na bazie agaru. </li>
	<li>Na początek lekko otwórz płytkę Petriego zawierającą czystą kulturę bakteryjną i delikatnie postukaj gorącą, wysterylizowaną pętlę zaszczepiającą w powierzchnię agaru. </li>
	<li>Pobrać jedną izolowaną kolonię z powierzchni płytki za pomocą schłodzonej pętli zaszczepiającej i zamknąć płytkę Petriego. </li>
	<li>Wykonać serię izolacji przy użyciu świeżej płytki Petriego zawierającej pożywkę hodowlaną, z lekko uchyloną pokrywką. </li>
	<li>Dla każdej części smugi izolacyjnej (w sumie 3 na płytkę) wysterylizuj płomieniowo pętlę zaszczepiającą tuż przed użyciem. Ponadto, wysterylizuj płomieniowo pętlę zaraz po wykonaniu ostatniej smugi, aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni stołu i jako wzgląd na inne osoby w laboratorium, które mogą później użyć lub wejść w kontakt z pętlami zaszczepiającymi. </li>
	<li>Umieść płytki z prążkami w inkubatorze do wzrostu przez noc. </li>
</ol>
3. Transfery bakteryjne: od kultury bulionu do płytki Petriego
<ol>
	<li>Drugi scenariusz przenoszenia bakterii polega na przeniesieniu bakterii z kultury bulionowej wykazującej wzrost, co zwykle obserwuje się przez zmętnienie, na sterylną płytkę Petriego zawierającą pożywkę wzrostową. </li>
	<li>Zdejmij nakrętkę z probówki (lub kolby) zawierającej czystą kulturę bakteryjną i przepuść otwór pojemnika 2-3 razy przez najgorętszą część płomienia. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, nie kładź nasadki na blacie. </li>
	<li>Ostrożnie opuść wysterylizowaną pętlę zaszczepiającą do probówki/kolby i delikatnie dociśnij do boku pojemnika, aby ostygł tuż przed włożeniem do kultury bulionowej. </li>
	<li>Usuń jedną pętlę kultury bulionowej (Rysunek 5) i natychmiast załóż nakrętkę. 
	<img alt="Figure 5" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig5.jpg"> 
	Rysunek 5: Jedna pętla kultury bulionowej. </li>
	<li>Wykonaj serię do izolacji, używając świeżej płytki Petriego zawierającej pożywkę hodowlaną, z lekko uchyloną pokrywką. </li>
	<li>Dla każdej porcji smugi (łącznie 3 na płytkę) wysterylizuj płomieniowo pętlę zaszczepiającą tuż przed użyciem. Również wysterylizuj pętlę płomieniowo zaraz po wykonaniu ostatniej smugi, aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni stołu i jako wzgląd na inne osoby w laboratorium, które mogą później użyć pętli zaszczepiających. </li>
	<li>Umieść płytki z prążkami do izolacji w inkubatorze w celu wzrostu przez noc. </li>
</ol>
4. Przenoszenie bakterii: od płytki Petriego ze wzrostem do sterylnego płynnego podłoża
<ol>
	<li>Trzeci scenariusz przenoszenia bakterii polega na przeniesieniu z płytki Petriego zawierającej izolowaną smugę kultury do probówki/kolby zawierającej sterylną płynną pożywkę wzrostową. </li>
	<li>Lekko otworzyć szalkę Petriego zawierającą czystą kulturę bakteryjną i schłodzić gorącą pętlę zaszczepiającą, delikatnie stukając nią w powierzchnię agaru. </li>
	<li>Pobrać jedną izolowaną kolonię z powierzchni płytki za pomocą schłodzonej pętli zaszczepiającej i zamknąć płytkę Petriego. </li>
	<li>Zdjąć nakrętkę z probówki (lub kolby) zawierającej sterylną płynną pożywkę wzrostową i przepuścić otwór pojemnika 2 do 3 razy przez najgorętszą część płomienia. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, nie kładź nakrętki na blacie. </li>
	<li>Ostrożnie opuść wyekstrahowaną kolonię do płynnego podłoża bulionowego i delikatnie porusz pętlę, aby uwolnić bakterie. Natychmiast załóż nasadkę. </li>
	<li>Sterylizuj płomieniowo pętlę zaszczepiającą, aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni stołu i jako wzgląd na inne osoby w laboratorium, które mogą później korzystać z pętli zaszczepiających. </li>
	<li>Umieścić kolbę w inkubatorze w celu wzrostu na noc. </li>
	<li>Następnego dnia wyjąć kolbę z inkubacji. Wykonaj serię rozcieńczeń, aby wyliczyć kulturę. </li>
	<li>Rozcieńczenia z serii należy rozłożyć na płytkach na pożywkach do hodowli agarozy i inkubować płytki przez noc. </li>
	<li>Wyjmij płytki następnego dnia i obserwuj, czy nie ma zanieczyszczeń. </li>
</ol>
5. Przenoszenie bakterii: od kultury bulionu do sterylnego płynnego podłoża wzrostowego
<ol>
	<li>Czwartym scenariuszem przenoszenia bakterii jest przeniesienie kultury bulionu wykazującej wzrost do probówki/kolby zawierającej sterylną płynną pożywkę wzrostową. </li>
	<li>Zdjąć nakrętkę z probówki (lub kolby) zawierającej czystą kulturę bakteryjną i dwukrotnie przepuścić otwór pojemnika przez najgorętszą część płomienia. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, nie kładź nasadki na blacie. </li>
	<li>Ostrożnie opuść pętlę zaszczepiającą do probówki/kolby i delikatnie dociśnij do boku pojemnika, aby ostygł tuż przed włożeniem do kultury bulionowej. </li>
	<li>Usuń jedną pętlę kultury bulionowej i natychmiast załóż nakrętkę. </li>
	<li>Zdjąć nakrętkę z probówki (lub kolby) zawierającej sterylną płynną pożywkę wzrostową i dwukrotnie przepuścić otwór pojemnika przez najgorętszą część płomienia. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, nie kładź nasadki na blacie. </li>
	<li>Ostrożnie opuść wyekstrahowaną pętlę do sterylnego płynnego podłoża bulionowego i delikatnie porusz pętlę, aby uwolnić bakterie. Natychmiast załóż nasadkę. </li>
	<li>Wysterylizuj płomieniowo pętlę zaszczepiającą (Rysunek 6), aby zapobiec zanieczyszczeniu powierzchni stołu i jako wzgląd na inne osoby w laboratorium, które mogą później korzystać z pętli zaszczepiających. 
	<img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig6.jpg"> 
	Rysunek 6: Pętla zaszczepiająca rozgrzewająca się do czerwoności podczas sterylizacji palnikiem Bunsena. </li>
	<li>Umieścić kolbę w inkubatorze w celu wzrostu na noc. </li>
	<li>Następnego dnia wyjąć kolbę z inkubacji. Wykonaj serię rozcieńczeń, aby wyliczyć kulturę. </li>
	<li>Rozcieńczenia z serii należy rozłożyć na płytkach na pożywkach do hodowli agarozy i inkubować płytki przez noc. </li>
	<li>Wyjmij płytki następnego dnia i obserwuj, czy nie ma zanieczyszczeń. </li>
</ol>

Oprócz stosowania palników Bunsena, aseptyczne środowisko pracy może być również utrzymywane w specjalistycznych stacjach roboczych znanych jako okapy z przepływem laminarnym, które wykorzystują ukierunkowany przepływ powietrza i filtry w celu utrzymania sterylności.
Właściwe stosowanie techniki aeptycznej ma zasadnicze znaczenie dla mikrobiologów środowiskowych podczas pobierania próbek w terenie oraz w laboratorium podczas pracy z pożywkami, odczynnikami i izolatami hodowlanymi. Zła technika...

technika aseptyczna w naukach o środowisku

Źródło: Laboratoria dr Iana Peppera i dr Charlesa Gerby - Uniwersytet Arizony 
Autor demonstracji: Luisa Ikner
Technika aseptyczna jest podstawową umiejętnością szeroko praktykowaną w dziedzinie mikrobiologii środowiskowej, która wymaga równowagi między uważnością a praktyką w laboratorium. Właściwe zastosowanie tej techniki zmniejsza prawdopodobieństwo zanieczyszczenia bakteryjnego lub grzybiczego odczynników, pożywek hodowlanych i próbek środowiskowych. Technika aseptyczna jest również niezbędna do zapewnienia integralności danych i utrzymania czystości bibliotek kultur, które mogą składać się z bardzo rzadkich i trudnych do hodowli izolatów. Źródła zanieczyszczenia w środowisku laboratoryjnym obejmują mikroorganizmy unoszące się w powietrzu (w tym przylegające do kurzu i cząstek kłaczków), drobnoustroje obecne na stole laboratoryjnym lub na niesterylizowanym szkle lub sprzęcie oraz drobnoustroje przenoszone z ciała i włosów badacza. Stosowanie techniki aseptycznej jest również środkiem bezpieczeństwa, który zmniejsza możliwość przenoszenia mikroorganizmów na badaczy, co jest szczególnie ważne podczas pracy z patogenami.

Wynik procedury wskazuje na prawidłową technikę aseptyczną i słabą technikę aseptyczną. Rysunek 7 ilustruje zanieczyszczenie, które może powstać w wyniku złej techniki aseptyki podczas nalewania płytek agarozowych (górna płytka: sterylne podłoże; dolne płytki: zanieczyszczone podłoże). 
<img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/10040/10040fig7.jpg"> 
Rysunek 7: Zanieczyszczenie, które może powstać w wyniku złej techniki aseptyk...

Technika aseptyczna w naukach o środowisku

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

Technika aseptyczna jest podstawową umiejętnością w mikrobiologii i ma kluczowe zastosowanie w badaniach środowiskowych. Jeśli kultury mikrobiologiczne są skażone, czas, praca i koszty finansowe, które byłyby wymagane od laboratorium do "oczyszczenia" lub wymiany kultur, szczególnie rzadkich izolatów z unikalnych środowisk, mogą być bardzo wysokie i zaporowe, a niektóre próbki mogą być niezastąpione. Właściwe stosowanie technik aseptycznych zmniejsza prawdopodobieństwo zanieczyszczenia bakteryjnego i grzybiczego odczynników, pożywek hodowlanych i próbek środowiskowych, a także pozwala uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego między próbkami. Jest to również środek bezpieczeństwa, który zmniejsza potencjalną transmisję drobnoustrojów na eksperymentatora, co jest szczególnie ważne podczas pracy z patogenami. W tym filmie przedstawimy zasady aseptyki; kilka ważnych technik utrzymywania sterylnych odczynników i kultur; I wreszcie niektóre z ich zastosowań w naukach o środowisku. Celem stosowania technik aseptycznych jest stworzenie i utrzymanie sterylnego środowiska pracy, sprzętu i odczynników, tak aby zminimalizować zanieczyszczenie próbek biologicznych. Częstymi źródłami zanieczyszczenia są mikroorganizmy unoszące się w powietrzu, drobnoustroje obecne na stole laboratoryjnym lub sprzęcie laboratoryjnym oraz te pochodzące z włosów, ciała i ubrania badacza. Dwa rodzaje środków mają kluczowe znaczenie dla usuwania lub zapobiegania zanieczyszczeniom w laboratorium: środki dezynfekujące, chemikalia i ciepło. Roztwory takie jak 70% etanol i rozcieńczony wybielacz są często używane do dezynfekcji sprzętu, powierzchni roboczych i rękawic eksperymentatorów przed przystąpieniem do prac aseptycznych. W tym samym czasie drobnoustroje znajdujące się na narzędziach, wyrobach szklanych i płynnych mediach mogą zostać zabite termicznie w autoklawie, która jest komorą, która sterylizuje zawartość poprzez wystawienie na działanie pary pod ciśnieniem o wysokiej temperaturze. Ponadto narzędzia, takie jak szklane pręty używane do rozprowadzania galwanizacji i metalowe pętle inokulacyjne, mogą być sterylizowane termicznie za pomocą źródła płomienia, takiego jak palnik Bunsena. Zastosowanie źródła płomienia jest również jednym z najczęstszych sposobów na stworzenie aseptycznego środowiska pracy. Ciepło z płomienia powoduje konwekcję powietrza, generując prąd wstępujący, który unosi wszelkie zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu z dala od otoczenia palnika i tworząc "sterylne pole", w którym można przeprowadzić aseptyczne prace eksperymentalne. Teraz, gdy już rozumiesz zasady stojące za technikami aseptycznymi i dlaczego są one ważne, przejdźmy do protokołu tworzenia aseptycznego środowiska pracy, tworzenia sterylnych pożywek wzrostowych i aseptycznego przenoszenia bakterii między różnymi warunkami hodowli. Przed rozpoczęciem pracy aseptycznej ważne jest, aby eksperymentator założył odpowiednie środki ochrony osobistej lub środki ochrony osobistej. Ma to na celu zarówno zapobieżenie zanieczyszczeniu próbek i kultur laboratoryjnych przez eksperymentatora, jak i zapobieżenie przeniesieniu potencjalnie chorobotwórczych drobnoustrojów na badacza. Środki ochrony osobistej obejmują fartuch laboratoryjny, rękawice i okulary ochronne. Następnym krokiem jest odpowiednia sterylizacja i przechowywanie pożywki wzrostowej, która ma być użyta do hodowli próbek drobnoustrojów. Najpierw odważ odpowiednią ilość składników pożywki stałej i dodaj je do odpowiedniej objętości ciekłego rozpuszczalnika określonego przez producenta, takiego jak woda dejonizowana, w pojemniku autoklawowalnym Dodaj mieszadło magnetyczne, umieść pojemnik na mieszadle z gorącą płytą i rozpuść składniki podłoża stałego na małym ogniu i mieszając. Zamknij pojemniki z podłożem. Jeśli używasz szklanego naczynia z zakręcaną nakrętką, pamiętaj, aby nie dokręcać nakrętki całkowicie, ponieważ powietrze wewnątrz naczyń rozszerzy się z powodu ogrzewania podczas autoklawowania i będzie musiało uciec. Bez ucieczki gaz może spowodować pęknięcie naczynia. Połóż kawałek taśmy autoklawu na naczyniach i autoklaw media zgodnie z instrukcjami producenta, np. 20 min w temperaturze 121 °C. Po sterylizacji w autoklawie sprawdź, czy paski na taśmach autoklawu zmieniły kolor na czarny, wskazując na osiągnięcie odpowiedniej temperatury. W przypadku płynnych pożywek wzrostowych pozwól im ostygnąć do temperatury pokojowej i przechowuj je w temperaturze pokojowej lub w lodówce, jeśli to konieczne. W przypadku stałych pożywek wzrostowych na bazie agaru pozwól im ostygnąć do około 50 ? C, a następnie wlać do sterylnych szalek Petriego. Pozwól agarowi ostygnąć i zestalić się przed przechowywaniem w odpowiedniej temperaturze. W przypadku mediów, których nie można sterylizować w autoklawie ze względu na obecność składników wrażliwych na ciepło, filtr należy sterylizować za pomocą filtra 0,22 μm. Podstawową techniką w pracach mikrobiologicznych jest aseptyczne przenoszenie kultur bakteryjnych między różnymi pożywkami wzrostowymi, zarówno stałymi, jak i ciekłymi. Przed rozpoczęciem wyczyść powierzchnię stołu laboratoryjnego środkiem dezynfekującym. Zmniejsza to ryzyko skażenia kultur lub sterylnych pożywek. Przenoszenie kultur bakteryjnych zwykle odbywa się przy użyciu narzędzia zwanego pętlą zaszczepiającą, którą przed użyciem należy wysterylizować poprzez podgrzanie w płomieniu. Włącz źródło płomienia. Powoli przełóż pętlę zaszczepiającą przez końcówkę płomienia. Pętla zmieni kolor na czerwony. Aby przenieść kolonię bakterii z litej płytki agarowej, lekko otwórz płytkę Petriego i delikatnie postukaj gorącą pętlą zaszczepiającą w pustą część powierzchni agaru, aby uniknąć zabijania bakterii termicznie. Zeskrob pojedynczą kolonię za pomocą pętli zaszczepiającej i zamknij płytkę. Aby przenieść bakterie z płynnej pożywki wzrostowej, zdejmij nakrętkę z pojemnika hodowlanego. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, unikaj odkładania nasadki na ławkę. Przełóż otwór pojemnika 2-3 razy przez najgorętszą część płomienia. Następnie ostrożnie przyłóż gorącą, wysterylizowaną pętlę inokulacyjną do wnętrza pojemnika i pozwól jej ostygnąć przed włożeniem jej do kultury bulionowej. Usuń jedną pętlę kultury i natychmiast zamknij nakrętkę. W celu przeniesienia otrzymanych bakterii na sterylne podłoże wzrostowe należy zdjąć nakrętkę z pojemnika ze sterylnym bulionem i przepuścić otwór pojemnika przez płomień 2-3 razy. Następnie ostrożnie opuść pętlę inokulacyjną do pożywki i delikatnie zamieszaj, aby uwolnić bakterie. Natychmiast zamknij korek. Po użyciu wysterylizuj pętlę inokulacyjną. W przypadku przenoszenia bakterii na sterylną płytkę agarową, należy otworzyć pokrywkę świeżej płytki Petriego z niezaszczepionym agarem. Przełóż pętlę inokulacyjną z kulturą bakteryjną tam iz powrotem przez jeden sektor agaru. Wysterylizuj pętlę i ostudź ją, dotykając pustej części agaru, a następnie wykonaj kolejną smugę na agarze pod kątem rozwartym do pierwszej smugi, upewniając się, że przecinasz pierwszą smugę przy pierwszych 1-2 pociągnięciach, ale unikaj dotykania pierwszej smugi przy kolejnych pociągnięciach. Powtórz sterylizację i smugi jeszcze 2 razy. Zamknij płytkę Petriego i wysterylizuj pętlę inokulacyjną. Po zaszczepieniu bulion lub płytkę agarową należy inkubować w idealnej temperaturze wzrostu dla danego mikroorganizmu, aby uzyskać żywotną kulturę. Na podłożu stałym trawnik lub ciągłe pasmo bakterii byłoby widoczne na agarze pokrytym pierwszymi dwoma smugami, ale pojedyncze kolonie należy uzyskać na ostatnim pasku. Złe techniki aseptyczne skutkowałyby rozwojem pleśni i innych zanieczyszczeń na płycie. Techniki aseptyczne są ważne w wielu eksperymentach z udziałem próbek drobnoustrojów pochodzących ze środowiska. W tym badaniu naukowcy wyizolowali bakteriofagi, które są wirusami infekującymi bakterie, od pospolitej bakterii glebowej Arthrobacter. Kultury Arthrobacter były początkowo uprawiane w warunkach aseptycznych. Próbki gleby zostały następnie umyte i przefiltrowane w buforze fagowym, a roztwór fagowy zmieszano z kulturą bakteryjną i posiewano na płytkach agarowych. Na talerzu tworzyłby się bakteryjny trawnik, ale w miejscach, w których wirus zainfekował i zabił bakterie, pojawiałyby się prześwity lub "blaszki". Fagi można następnie oczyścić z tych blaszek w celu dalszych badań. Oprócz stosowania palników Bunsena, aseptyczne środowisko pracy może być również utrzymywane w specjalistycznych stacjach roboczych znanych jako okapy z przepływem laminarnym, które wykorzystują ukierunkowany przepływ powietrza i filtry w celu utrzymania sterylności. Naukowcy pracowali w okapie przepływowym, aby wyizolować potencjalne chorobotwórcze bakterie i wirusy z próbek wody. Izolaty te były następnie hodowane razem z amebami. Ponieważ ameby zwykle żywią się bakteriami "fagocytozą", wszelkie bakterie, które były w stanie oprzeć się trawieniu ameb i pozostać w tych organizmach, mogą również potencjalnie pozostać żywotne w komórkach ludzkich i powodować choroby. Wreszcie, sterylne warunki pozwalają na szczegółowe badanie mechanizmów ekologicznych, takich jak tworzenie się guzków korzeniowych w roślinach strączkowych - narządów wypełnionych bakteriami, które "wiążą" azot atmosferyczny w amoniaku, który jest wykorzystywany przez roślinę do wzrostu. Naukowcy stworzyli tutaj "mikrokosmosy" do badania procesu nodulacji za pomocą karbowanych płytek Petriego z pożywką do wzrostu roślin, umieścili w nich sadzonki i zaszczepili sadzonki bakteriami ryzobialnymi tworzącymi guzki. Aseptyczne środowisko okapu przepływowego zapobiega zanieczyszczeniu kultur innymi bakteriami lub grzybami. Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat technik aseptycznych w naukach o środowisku. Powinieneś teraz zrozumieć, dlaczego aseptyczne warunki pracy są ważne; jak aseptycznie przeprowadzać eksperymenty mikrobiologiczne; oraz niektóre zastosowania technik aseptycznych w badaniach środowiskowych. Jak zawsze, dziękujemy za oglądanie!

Education

JoVE Science Education

Environmental Sciences

Nauki o środowisku

Environmental Microbiology

Mikrobiologia środowiskowa

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

This collection provides an introduction to microbial communities in the environment and their roles in ecosystems; and also explores common methods used to study environmental microbiology. 

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

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards