21. Устройства для приготовления питательных сред.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПИТ.СРЕДАМ

Одним из главных требований к жидким питательным средам для клеточных культур является их стерильность, достигаемая в ряде случаев и так называемой стерилизующей фильтрацией, освобождающей питательные среды от примесных частиц, бактерий и коллоидов.

Следует различать микро- и ультрафильтрацию сред. При микрофильтрации из жидкости удаляются частицы примесей и бактерий размерами от 0,25 до 10 мкм. Ультрафильтрация приводит к извлечению из раствора очень мелких частиц и коллоидов, а также молекул растворенных веществ с молекулярными массами от 1 тыс. до 1 млн. Процесс микрофильтрации осуществляется пропусканием жидкости через мембранные или глубинные фильтры.

Ряд недостатков, свойственных глубинным фильтрам, изготавливаемым из ваты, стекловолокна, асбеста, фарфора и других материалов (например, возможность роста микроорганизмов в массе фильтра, поглощение значительных количеств фильтруемых жидкостей), делают предпочтительным использование при очистке питательных сред мембранных фильтров, которые имеют поры гарантированного размера и лишены перечисленных выше недостатков. Мембранные фильтры изготавливаются из различных полимеров, в том числе позволяющих стерилизацию (фторопласт, поливинилдендифторид, эфиры целлюлозы) и обеспечивающих химическую стойкость к компонентам питательных сред. Для стерилизующей фильтрации питательных сред чаще всего используются мембранные фильтры диаметром 0,2−0,22 мкм. Для очистки питательных сред пригодны мембранные фильтры, производимые фирмами «Millipore», «Sartorius», «ShleiherShull», и другие.

В общем случае установка для стерилизующей фильтрации состоит из системы создания избыточного давления на фильтруемую жидкость, стерильного держателя фильтра, фильтрующей мембраны, трубопроводов и сосудов для размещения фильтруемой жидкости и фильтрата. Для обеспечения движения жидкости через фильтр к ней необходимо приложить определенное давление извне. Подобное давление может быть создано центробежными силами, вакуумом на выходе установки, но чаще для этой цели используется подача нейтрального газа (например, азота) под определенным давлением в сосуд со средой, подлежащей очистке. Величина избыточного давления зависит от размера пор и площади мембраны.

22. Основные требования, предъявляемые к питательным средам для клеточных культур.

Для всех сред, не взирая на их разнообразие и многочисленность, выделяются общие основные требования, которые необходимо учитывать при разработке и приготовлении питательных сред. К их числу относятся следующие требования:

• Среды должны содержать все необходимые источники питания в оптимальных для данного микроорганизма концентрациях – недостаток или избыток питательных элементов оказывает негативное действие; в некоторых случаях среды должны содержать специальные факторы роста.

• В составе среды все источники питания должны быть представлены в такой форме, в которой микроорганизмы способны их усваивать.

• Основные компоненты среды (источники углерода, азота, фосфора, серы, калия) должны содержаться в соотношениях, приблизительно соответствующих соотношениям их в клетках.

• Среды, в зависимости от вида культивируемого микроорганизма, должны иметь определенный уровень кислотности – рН, при котором наиболее активно протекают процессы его жизнедеятельности. Повышенной чувствительностью к рН среды отличается большинство патогенных микроорганизмов, активный рост которых наблюдается в сравнительно узком диапазоне значений этого фактора – 7,0–7,4.

• Среды должны иметь определенный уровень окислительно-восстановительного потенциала (Eh), который зависит от состава питательной среды, степени насыщения ее кислородом, а также от уровня рН – чем ниже рН, тем выше Eh и наоборот. Как и в случае с рН, пригодность среды для тех или иных микроорганизмов, независимо от ее состава, может определяться уровнем и этого фактора – Eh.

• Среды должны быть изотоничными для микробных клеток, то есть осмотическое давление в среде должно быть практически таким же, как внутриклеточное.

• Среды должны быть стерильными.

Кроме вышеуказанных требований, являющихся общими, практически для всех сред, имеются и многие другие, касающиеся, например, тех свойств среды, которые могут затруднить или сделать некорректными визуальный контроль за процессами жизнедеятельности микроорганизмов (это цветность, прозрачность, консистенция и др.).