Микробиологическая лаборатория. Микроскоп и техника микроскопирования

   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА № 1. 

   Микробиологическая  лаборатория. Микроскоп и техника микроскопирования 

   Цель: Ознакомление студентов с назначением, устройством, оборудованием и режимом работы микробиологической лаборатории; освоение техники микроскопии микробиологических препаратов. 

   Контрольные вопросы:

1. Назначение микробиологической лаборатории, ее устройство и оснащение.

   Устройство  микробиологической лаборатории

   Микробиологические  исследования осуществляются в специальных  помещениях, называемых микробиологической лабораторией. В состав микробиологической лаборатории входят несколько помещений:

   1 - лабораторная комната для исследований;

   2 - комната для приготовления питательных  сред;

   3 - комната для мойки посуды (моечная);

   4 - комната для стерилизации посуды, питательных сред

    (стерилизационная);

   5 - бокс – изолированная комната  для проведения работ, требующих  повышенной степени стерильности. Для этого перед работой воздух  и другие предметы, находящиеся  в нем, обеззараживаются.

   Оборудование микробиологической лаборатории

   К оборудованию микробиологической лаборатории  относятся приборы оптические (микроскопы, лупы), приборы термические (термостаты, автоклавы, аппараты Коха, сушильные  шкафы, холодильники, микробиологические (бактериологические иглы, петли, шпатели) и хирургические инструменты (скальпели, пинцеты, держатели, ножницы), а также  пробирки, чашки Петри, покровные  и предметные стекла, стеклянные трубочки, капельницы с красителями. В лаборатории необходимо наличие питательных сред (сухой питательный агар, среда Кесслер, среда Эндо), агар-агара, желатина, аналиновых красителей (фуксин, генцианвиолет, метиленовый синий, метиленовый голубой), различные кислоты, щелочи, сода. 

   

   Рисунок 1 - Микробиологическая посуда: а— чашка Петри; б— стекло предметное; в— стекло покровное; г— игла микробиологическая; д— петля микробиологическая; е— шпатель Дригальского.

2. Как  должно быть оборудовано рабочее место микробиолога?

   Каждый  студент должен иметь в лаборатории  постоянное место работы. Рабочее  место должно быть снабжено микроскопом, штативом для пробирок, бактериологическими  иглами и петлями, шпателем Дригальского, пипетками, набором покровных и предметных стекол, промывалкой с водой, спиртовкой, спичками, чашкой с мостиком, набором красителей, фильтровальной бумагой, песочными часами и сосудом с дезинфицирующим раствором.

3. Какие существуют методы микробиологических исследований и какие из них применяются для микробиологического анализа пищевых продуктов?

   Для изучения микроорганизмов используется несколько специфических методов. Основными видами микробиологических исследований являются:

   - бактериоскопическое (микроскопическое) – изучение с помощью микроскопа формы и строения микроорганизмов;

   - бактериологическое – изучение  культур микроорганизмов путем  культивирования, т.е. выращивания  на искусственных питательных  средах;

   - экспериментальное – определение  микроорганизмов и их ядов  путем заражений ими подопытных  животных (мышей, белых крыс, морских  свинок). Чаще всего используется  для идентификации возбудителя  пищевых отравлений;

   - серологическое – определение  микроорганизмов при помощи сыворотки  крови, содержащей антитела. Этот  метод широко используется в  медицинской микробиологии.

   При микробиологическом анализе пищевых  продуктов применяются первые два  вида исследований. Методом бактериологического  исследования определяют культуральные признаки (размер, форму, структуру, цвет, блеск, профиль отдельной колонии) и биохимические особенности микроорганизмов (способность сбраживать вещество, входящее в состав различных питательных сред). При бактериоскопическом исследовании определяют  морфологические особенности (размер, форму и т.д.) отдельных микроорганизмов и их способность окрашиваться различными красителями (тинкториальные свойства). Поскольку в природе существует много микробов-двойников, похожих по внешнему виду друг на друга, поэтому для определения вида микроорганизмов одной бактериоскопии обычно недостаточно, необходимо применение бактериологического метода исследования.

4. Каковы правила работы в лаборатории микробиологии?

   Работа  в микробиологических лабораториях должна осуществляться в условиях стерильности, что является основным правилом техники  безопасности. Выполнение микробиологических работ в условиях стерильности должно обеспечить предупреждение как загрязнения  внешней среды и работающего  персонала микробами из исследуемого материала, так и самих выделяемых чистых культур посторонними микроорганизмами из окружающей среды.

   При работе в микробиологической лаборатории  следует соблюдать следующие  правила:

   а) находиться  в помещении лаборатории  и работать в ней обязательно  в халате;

   б) пользоваться постоянным рабочим местом;

   в) следить за порядком на рабочем месте, не держать на нем никаких посторонних  предметов;

   г) пинцеты, шпатели, микробиологические петли и иглы, пипетки после  работы с микроорганизмами прожигать  в пламени спиртовки или погружать  в сосуд с дезинфицирующим  раствором (хлорамин, дизол, карболовая кислота);

   д) все использованные материалы с микроорганизмами – отработанные препараты из живых культур, временные препараты и др. – вначале обезвредить стерилизацией или дезинфекцией и только после этого мыть;

   е) по окончании занятий привести в  порядок рабочее место, снять  халаты, и после этого обязательно  вымыть руки.

   В лаборатории запрещается:

   а) находиться в головных уборах и верхней  одежде;

   б) работать без халатов;

   в) принимать пищу, пить воду, курить;

   г) класть на столы посторонние предметы;

   д) касаться немытыми руками лица;

   е) избегать лишнего хождения, резких движений, сквозняков, способствующих загрязнению исследуемого материала  посторонней микрофлорой.

   5) Опишите устройство  биологического иммерсионного  микроскопа.

   Величина  большинства микроорганизмов измеряется микронами, или микрометрами (1 мкм = 1 × 10^-6 и = 1 × 10 ^-3 мм), поэтому рассмотреть и изучить их можно только   с помощью специальных оптических приборов - микроскопов.

   Принцип работы биологического иммерсионного  микроскопа заключается в получении  действительного обратного изображения  предмета в проходящем или искусственном  свете.

   В микроскопе различают три части  – механическую, оптическую и осветительную (см. рис.1).

   Механическая  часть, или штатив, состоит из опорной  части - основания микроскопа 1 и  тубусодержателя 2, на котором укреплены предметный столик 3, кронштейн конденсора 4 и зеркало (или осветитель) 5, а в верхней части - головка 6, наклонный тубус 7 и револьвер 8 с объективами.

   Предметный  столик служит для закрепления на нем рассматриваемого предмета (препарата), он может перемещаться в горизонтальной плоскости с помощью винтов 9.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Рисунок 2-Микроскоп «Биолам Р 1У4.2» 

   Фокусировка препарата достигается перемещением тубуса с помощью механизма, который  приводится в движение двумя винтами  – макрометрическим 10 (грубая фокусировка) и микрометрическим 11 (тонкая фокусировка). Одним оборотом микрометрического винта тубус передвигается на 0,1 мм. При вращении винтов по часовой стрелке тубус микроскопа опускается, при вращении против часовой стрелки - поднимается.

   Внимание! Микрометрический винт - одна из наиболее хрупких частей микроскопа и обращаться с ним нужно наиболее осторожно!

   Оптическая  часть микроскопа представлена объективами 12 и окуляром 13.

   Объектив - это основная часть микроскопа. Он состоит из системы линз, заключенных  в металлическую оправу. Увеличение объектива зависит от фокусного  расстояния передней (фронтальной) линзы  – единственной линзы, дающей увеличение. Чем больше кривизна фронтальной  линзы, тем короче фокусное расстояние и тем больше увеличение объектива. Расположенные над ней корреляционные линзы предназначены для получения более четкого изображения (устранения дефектов изображения – сферической и хроматической аберраций). Увеличение, которое дают объективы, указано цифрами на их оправе.

   В зависимости от степени даваемого  увеличения объективы делятся на объективы малого, среднего и большого увеличений.

   6) Как определяется  общее увеличение  микроскопа?

   Общее увеличение микроскопа определяется произведением  увеличения объектива на увеличение окуляра. Например, если увеличение  объектива 90^х, а окуляра 15^х, то общее увеличение равно 1350^х.

   Осветительное устройство расположено под предметным столиком. Его назначение – освещение  поля зрения препарата. В осветительном  устройстве различают зеркало,  либо осветитель, и конденсор с ирисовой диафрагмой 14.

   Конденсор представляет собой систему  сильных  линз и служит для усиления яркости  освещения рассматриваемого объекта. Он собирает отраженные от зеркала  лучи света в пучок и концентрирует  их в плоскости препарата. Передвигается  конденсор в вертикальном направлении  при помощи винта 15. При опускании  конденсора поле зрения микроскопа затемняется, при поднятии – освещается.

   Ирисовая  диафрагма расположена под конденсором. Она состоит из тонких металлических  сегментов, которые при помощи рычажка  можно сдвигать или раздвигать, регулируя  этим поступление света в конденсор.

   7) Что такое сухие  и иммерсионные  объективы?

   Объективы малого увеличения (3^х, 5^х, 8^х, 9^х, 10^х) применяют главным образом для предварительного осмотра препарата. Объективы среднего увеличения (20^х, 40^х, 60^х) – для изучения крупных клеток микроорганизмов (например, грибов). Эти объективы называют сухими, поскольку при микроскопии между фронтальной линзой и препаратом находится воздух. Вследствие различия показателей преломления воздуха (n = 1) и стекла (n = 1,52) часть лучей, освещающих препарат, рассеивается и не попадает в объектив.

   Объективы больших увеличений (85^х, 90^х) называются иммерсионными. Их применяют для изучения мелких форм микроорганизмов (например, бактерий). При работе с ними препарат должен быть максимально освещен. Светорассеивание, неизбежное при работе с объективами, в данном случае устраняется благодаря использованию иммерсионных жидкостей, показатель преломления которых близок к показателю преломления стекла. Чаще всего используют кедровое масло, у которого n=1,515. Каплю жидкости наносят на препарат и погружают в нее объектив. Короткое фокусное расстояние объективов большого увеличения ((1,9 - 2,1)мм) позволяет исследовать объект, не поднимая объектив из капли, вследствие чего создается однородная среда между линзой и препаратом.

   Окуляр  состоит из двух линз, заключенных  в общую металлическую оправу. Верхняя линза называется глазной, нижняя – собирательной. Окуляр лишь увеличивает изображение, даваемое объективом. Микроскопы системы «Биолам» снабжены окулярами, дающими увеличение 7^х, 10^х и 15^х (цифры указаны на оправе).