3. Лекарственные препараты (25 баллов).

Биотехнология предлагает новые подходы к разработке и производству лекарственных растений, профилактических и диагностических медицинских препаратов, а также позволяет производить в достаточных количествах широкий спектр лекарственных средств, которые ранее были малодоступны.

К самому большому классу лекарств, получаемых путем микробного синтеза, относятся антибиотики. По разнообразию и показателям к применению они занимают первое место среди продукции мировой фармацевтической промышленности.

Известно более 6000 видов антибиотиков, более 100 из которых находят применение в медицинской практике, в том числе при лечении таких тяжелых заболеваний, как туберкулез, менингит, плеврит, пневмония. Отдельные антибиотики используют при лечении онкологических заболеваний.

Второй класс лекарственных веществ, производимых биотехнологическим путем, – гормоны. К традиционным микробиологическим продуктам относятся стероидные гормоны (кортизон, преднизолон), широко применяемые при лечении различных аллергических заболеваний, бронхиальной астмы, ревматоидного артрита и других недугов.

Особое место среди лекарственных средств занимают ферменты и вакцины, которые являются мощным средством борьбы с инфекциями.

Следует отметить роль промышленной биотехнологии в нетрадиционных решениях получения энергии. Мощным потенциальным источником энергии является растительная биомасса животноводческих, промышленных и коммунальных отходов. Превращение биомассы в биогаз и биоэтанол под действием метаногенных бактерий дает возможность реализовать 50-80% потенциальной энергии без загрязнения атмосферы и без отходов (отходы служат высококачественным удобрением).

Имеются принципиально новые экспериментальные подходы к получению экологически чистой энергии: получение фотоводорода путем моделирования процессов фотосинтеза, происходящих в хлоропластах, и выделения мембран. Это позволило бы запасать энергию Солнца в ценном топливе – водороде.

Биотехнология в состоянии внести вклад в решение проблем энергетики посредством производства достаточно дешевого биосинтетического этанола. Он также является ценным сырьем для микробиологической промышленности при получении пищевых и кормовых белков, белково-липидных кормовых препаратов.

Источником углеводородов могут служить водоросли, используемые для получения вещества, аналогичного дизельному топливу и керосину.

1. Автоклавирование и стерилизация (15 баллов).

Осуществляется в автоклавах разной конструкции. Автоклав представляет собой герметически закрывающийся сосуд, состоящий из толстостенной стерилизационной камеры и кожуха. На автоклаве имеются предохранительный клапан, обеспечивающий выход пара при избыточном давлении, и манометр. При каждом автоклаве должны быть инструкция по его эксплуатации и уходу, а также паспорт котлонадзора.

Стерилизуемый объект помещают внутрь паровой камеры. Водяную камеру подвергают нагреванию. Вначале автоклав нагревают при открытом кране до тех пор, пока пар не пойдет сильной сплошной струей и не вытеснит находящийся в автоклаве воздух, который значительно снижает теплопроводность водяного пара (при содержании в водяном паре 5% воздуха она уменьшается на 50 %)

Во время нагревания автоклава после закрывания крана необходимо следить за давлением, параллельно с возрастанием которого увеличивается температура пара.

Автоклавирование-наиболее надежный способ стерилизации. Обычно стерилизацию в автоклаве производят при 119- 121 °С в течение 8-15 мин в зависимости от объема раствора. Этим гарантируется достаточно полная стерилизация независимо от вида микроорганизма. Таким образом стерилизуют посуду, бумажные и стеклянные фильтры, инструменты, водные растворы устойчивых к воздействию высокой температуры лекарственных веществ, перевязочный материал.

В некоторых случаях нагревание насыщенным паром в автоклаве при 119-121 °С осуществляют до 120 мин, а если стерилизацию проводят при 110°С, то ее продолжительность составляет 30-60 мин.

Стерилизация является одним из важнейших и необходимых приемов в биотехнологической и микробиологической практике. Культивирование организмов проводится обязательно в стерильных условиях. Под стерилизацией или обеззараживанием понимают полное уничтожение живых микроорганизмов и их покоящихся форм (спор) в питательных средах, посуде, сухих материалах, инструментах и других предметах лабораторного оборудования. По характеру действия методы стерилизации в биотехнологии и не только, делятся на физические, механические и химические.

Физические методы стерилизации:

• прокаливания в пламени;

• стерилизация сухим жаром (горячим воздухом в сушильном шкафу)

• стерилизация кипячением;

• стерилизация насыщенным паром под давлением (автоклавирование);

• дробная стерилизация (тиндализация).

• стерилизация ультрафиолетовым облучением.

Химические методы стерилизации: дезинфекция антисептиками.

Механический метод стерилизации: фильтрация с помощью мембранных фильтров и фильтров Зейтца.

Возможность и целесообразность применения того или иного способа определяется особенностями материала, подлежащего стерилизации, его физическими и химическими свойствами, целью исследования. Чаще всего в биотехнологии и микробиологической практике применяется термическая стерилизация.

№ 22 ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ