实验室建设及设备仪器

微生物实验技术第一章实验室建设及设备仪器实验室建设及设备仪器1.1实验室建设1.2实验环境控制1.3常用仪器及其使用要领1.4常用器皿1.5型微生物厂主要仪器及设备1.1实验室建设1.1.1微生物实验室设计微生物实验室由准备室、洗涤室、灭菌室、无菌室、恒温培养室和普通实验室六部分组成。这些房间的共同特点是地板和墙壁的质地光滑坚硬，仪器和设备的陈设简洁，便于打扫卫生。1.1实验室建设1.1.2微生物实验室基本要求（一）准备室准备室用于配制培养基和样品处理等。室内设有试剂柜、存放器具或材料的专柜、实验台、电炉、冰箱和上下水道、电源等。（二）洗涤室洗涤室用于洗刷器皿等。由于使用过的器皿已被微生物污染，有时还会存在病原微生物。因此，在条件允许的情况下，最好设置洗涤室。室内应备有加热器、蒸锅，洗刷器皿用的盆、桶等，还应有各种瓶刷、去污粉、肥皂、洗衣粉等。1.1实验室建设（三）灭菌室灭菌室主要用于培养基的灭菌和各种器具的灭菌，室内应备有高压蒸汽灭菌器、烘箱等灭菌设备及设施。（四）无菌室无菌室也称接种室，是系统接种、纯化菌种等无菌操作的专用实验室。在微生物工作中，菌种的接种移植是一项主要操作，这项操作的特点就是要保证菌种纯种，防止杂菌的污染。在一般环境的空气中，由于存在许多尘埃和杂菌，很易造成污染，对接种工作干扰很大。1.1实验室建设1.无菌室的设置无菌室应根据既经济又科学的原则来设置。其基本要求有以下几点：（1）无菌室应有内、外两间，内间是无菌室，外间是缓冲室。房间容积不宜过大，以便于空气灭菌。内间面积2×2.5＝5m2，外间面积1×2＝2m2，高以2.5m以下为宜，都应有天花板。（2）内间应当设拉门，以减少空气的波动，门应设在离工作台最远的位置上；外间的门最好也用拉门，要设在距内间最远的位置上。1.1实验室建设（3）在分隔内间与外间的墙壁或“隔扇”上，应开一个小窗，作接种过程中必要的内外传递物品的通道，以减少人员进出内间的次数，降低污染程度。小窗宽60cm、高40cm、厚30cm，内外都挂对拉的窗扇。（4）无菌室容积小而严密，使用一段时间后，室内温度很高，故应设置通气窗。通气窗应设在内室进门处的顶棚上（即离工作台最远的位置），最好为双层结构，外层为百叶窗，内层可用抽板式窗扇。通气窗可在内室使用后、灭菌前开启，以流通空气。有条件可安装恒温恒湿机。1.1实验室建设2.无菌室内设备和用具（1）无菌室内的工作台，不论是什么材质、用途的，都要求表面光滑和台面水平。（2）在内室和外室各安装一个紫外灯（多为30W）。内室的紫外线灯应安装在经常工作的座位正上方，离地面2m，外室的紫外线灯可安装在外室中央。（3）外室应有专用的工作服、鞋、帽、口罩、盛有来苏儿水的瓷盆和毛巾、手持喷雾器和5%石炭酸溶液等。（4）内室应有酒精灯、常用接种工具、不锈钢制的刀、剪、镊子、70%的酒精棉球、工业酒精、载玻璃片、特种蜡笔、记录本、铅笔、标签纸、胶水、废物筐等。1.1实验室建设3.无菌室的灭菌消毒（1）薰蒸：这是无菌室彻底灭菌的措施。无菌室使用了较长时间，污染比较严重时，应进行薰蒸灭菌。可用甲醛、乳酸或硫磺薰蒸。（2）喷雾：在每次使用无菌室前进行。喷雾可促使空气中微粒及微生物沉降，防止桌面、地面上的微尘飞场，并有杀菌作用。可用5%石炭酸喷雾。（3）紫外线照射：在每次使用无菌室前进行。紫外线有较好的杀菌效果。通常应开启紫外线灯照射30～60min。1.1实验室建设4.无菌室工作规程（1）无菌室灭菌。每次使用前开启紫外线灯照射30min以上，或在使用前30min，对内外室用5%石炭酸喷雾。（2）用肥皂洗手后，把所需器材搬入外室；在外室换上已灭菌的工作服、工作帽和工作鞋，戴好口罩，然后用2%煤酚皂液将手浸洗2分钟。（3）将各种需用物品搬进内室清点、就位，用5%石炭酸在工作台面上方和操作员站位空间喷雾，返回外室，5～10min后再进内室工作。1.1实验室建设（4）接种操作前，用70%酒精棉球擦手；进行无菌操作时，动作要轻缓，尽量减少空气波动和地面扬尘。（5）工作中应注意安全。如遇棉塞着火，用手紧握或用湿布包裹熄灭，切勿用嘴吹，以免扩大燃烧；如遇有菌培养物洒落或打碎有菌容器时，应用浸润5%石炭酸的抹布包裹后，并用浸润5%石炭酸的抹布擦拭台面或地面，用酒精棉球擦手后再继续操作。（6）工作结束，立即将台面收拾干净，将不应在无菌室存放的物品和废弃物全部拿出无菌室后，对无菌室用5%石炭酸喷雾，或开紫外线灯照射30min。1.1实验室建设（五）恒温培养室1.培养室的设置（1）培养室应有内、外两间，内室是培养室，外室是缓冲室。房间容积不宜大，以利于空气灭菌，内室面积在3.2×4.4＝14m2左右，外室面积在3.2×1.8＝6m2左右，高以2.5m左右为宜，都应有天花板。（2）分隔内室与外室的墙壁上部应设带空气过滤装置的通风口。（3）为满足微生物对温度的需要，需安装恒温恒湿机。（4）内外室都应在室中央安装紫外线灯，以供灭菌用。1.1实验室建设2.培养室内设备及用具（1）内室通常配备培养架和摇瓶机（摇床）。常用的摇瓶机有旋转式、往复式两种。（2）外室应有专用的工作服、鞋、帽、口罩、手持喷雾器和5%石炭酸溶液、70%酒精棉球等。3.培养室的灭菌、消毒同无菌室的灭菌、消毒措施。小规模的培养可不启用恒温培养室，而在恒温培养箱中进行。1.1实验室建设（六）普通实验室进行微生物的观察、计数和生理生化测定工作的场所。室内的陈设因工作侧重点不同而有很大的差异。一般均配备实验台、显微镜、柜子及凳子。实验台要求平整、光滑，实验柜要足以容纳日常使用的用具及药品等。（七）实验室其他要求水、电、气等的容量、布设、性能均应满足实验室工作的需要。返回1.2实验环境控制1.2.1检验的方法（一）平板检验法用培养微生物主要类群的常规培养基，如牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、高氏1号培养基、马丁氏培养基、马铃薯葡萄糖培养基，分别倒成平板，每种两个，都放入无菌室内。检验时，按无菌操作各将其中一个平板的盖子打开，经过预定时间后再行盖好；另外一个不开盖子的作为对照，一起放入30℃环境培养，48小时后检验有无菌落生长。1.2实验环境控制（二）斜面检验法将常用的牛肉膏蛋白胨培养基斜面(与上相同)各取2管，放入无菌室。按无菌操作各将其中的一管打开棉塞，将棉塞放入灭菌的培养皿内。经过预定时间后，再将棉塞通过火焰塞好试管。连同对照一起培养，48小时后检验有无杂菌生长。1.2实验环境控制1.2.2检验时间（一）空气灭菌后的检验无菌室用甲醛或其它药剂熏蒸后，在开始使用前30min或1小时打开培养皿盖子，至使用无菌室时盖好，其目的是为了检验无菌室内空气灭菌的效果。（二）紫外线灭菌效果的检验无菌室用紫外线灯照射后，可在不同高度和不同位置用琼脂平板检验空气中的杂菌，以判断紫外线的灭菌效果。必要时应调整照射时间或紫外线灯的高度。1.2实验环境控制（三）操作过程中空气污染情况的检验为了检验在使用无菌室的过程中，由于人员的进出、器材的搬放、接种操作的动作等原因造成的空气污染的情况，可在准备工作结束后接种操作开始时打开盖子，经5min、30min或直到工作结束时再盖好，以检验在不同的使用时间内空气污染的程度。1.2实验环境控制1.2.3检验结果分析检验用的平板或斜面，在30℃培养48小时后，检验是否长有菌落、菌落的数量，并由菌落形态判断杂菌的种类。一般要求平板开盖5min者应不超过3个菌落；斜面开塞30min者应不长菌落为合格。从空气中杂菌的种类可以考虑采取有效措施，增进灭菌效果。如霉菌较多，可先用5%石炭酸灭菌后，再用甲醛熏蒸；如细菌较多时，可采用乳酸与甲醛交替熏蒸的办法。返回1.3常用仪器及其使用要领1.3.1显微镜（一）显微镜的基本结构普通光学显微镜由机械和光学两大部分组成。机械部分包括镜座、镜臂、载物台、物镜转换器、镜筒和调节器等；光学部分包括目镜、物镜、聚光器、虹彩光圈及反光镜。显微镜结构的各部分见图1-1。1.3常用仪器及其使用要领图1-1显微镜构造示意图1.物镜转换器；2.物镜；3.游标卡尺；4.载物台；5.聚光器；6.虹彩光圈7.光源；8.镜座；9.点源开关；10.光源滑动变阻器；11.粗调螺旋；12.微调螺旋；13.镜臂；14.镜筒；15.目镜；16.标本移动螺旋1.3常用仪器及其使用要领1.镜筒镜筒上端装目镜，下端接转换器。镜筒有单筒和双筒两种。单筒有直立式和后倾式两种。双筒全是倾斜式的，其中一个筒有屈光度调节装置，以备两眼视力不同者调节使用。两筒之间可调距离，以适应两眼宽度不同者调节使用。2.物镜转换器转换器装在镜筒的下方，其上有3个孔，有的有4个或5个孔，用于安装不同规格的物镜。1.3常用仪器及其使用要领3.载物台又称镜台，是放置标本的地方，多数为方形和圆形的平台，中央有一通光孔；载物台上有移动器，作用是夹住和移动标本，转动螺旋可使标本前后和左右移动，其上的刻度标尺可指明标本所在位置。4.镜臂镜臂支撑镜筒、载物台、聚光器和调节器。镜臂有固定式和活动式（可改变倾斜度）两种。1.3常用仪器及其使用要领5.镜座镜座连接镜臂，支撑整台显微镜，其上有反光镜。6.调焦装置调节物镜和被观察物体之间距离的机件。有镜臂调节器和镜台调节器两种，前者通过升降镜臂来调焦距，后者通过升降载物台来调焦距。包括大、小螺旋调节器各一个，前者又称粗调节器，后者也叫微调节器，通过调节器调焦，可清晰地观察到标本。1.3常用仪器及其使用要领7.物镜是接近被观察物品（标本）的镜头，亦称接物镜。根据物镜的放大倍数和使用方法的不同，分为低倍物镜、高倍物镜和油镜三种，低倍物镜有4×、10×、20×；高倍物镜有40×和45×；油镜有90×、95×和100×等。数字越大，放大倍数越高。8.目镜是接近观察者的眼睛的镜头，亦称接目镜。把经物镜放大的实像再放大一次，并映入观察者的眼中。通常有5×、10×、16×等规格。1.3常用仪器及其使用要领9.聚光器安装在载物台下，能将平行的光线聚焦于标本，增强照明度。聚光器可以升降。10.反光镜是普通光学显微镜的取光设备，使光线射向聚光镜，分平、凹两面。11.内光源是较好的光学显微镜自身带有的照明装置，安装在镜座内部，由强光灯泡发出光线，通过安装在镜座的集光镜射入聚光镜。1.3常用仪器及其使用要领（二）显微镜的使用方法1.显微镜的放置从显微镜箱或柜内取出或放入显微镜时，应一手提镜臂，另一手托镜座，让显微镜直立，防止目镜从镜筒中脱落。显微镜应直立放置在桌上。离桌缘3cm，检查各部件是否完好，镜身、镜头必须清洁。2.标本放置下降载物台或升高镜筒，使物镜远离载物台，将标本玻片置于载物台上，用标本夹夹住，移动推进器使观察对象处在物镜的正下方。1.3常用仪器及其使用要领3.低倍镜观察将低倍镜对正下方，侧面注视，用粗调节器调节上升载物台或下降镜筒，使物镜与玻片接近，距离约0.5cm处，开放光圈，下降聚光器。如有内置光源灯可通过调节电压以获取适当的照明亮度；如使用反光镜采集自然光或灯光作为照明光源时，应根据光源的强度及所用物镜的放大倍数，选用凹面或平面反光镜并调节其角度。再由目镜观察，同时转动粗调节器下降载物台或升高镜筒使物镜缓缓远离玻片，标本在视野中显现后，再使用微调节器调节至图像清晰。1.3常用仪器及其使用要领4.高倍镜观察在低倍镜下找到合适的目标并将其移至视野中心后，侧面注视，轻轻转动物镜转换器将高倍镜移至正下方。对聚光器光圈及视野亮度进行适当调节后，用微调节器使物像清晰，利用推进器移动标本仔细观察并记录所观察到的结果。在一般情况下，当物像在一种物镜中已清晰聚焦后，转动物镜转换器将其他物镜转到工作位置进行观察时，物像将保持基本准焦状态，这种现象称为物镜的同焦。1.3常用仪器及其使用要领5.油镜观察使用同焦显微镜时，在高倍镜或低倍镜下找到要观察的区域后，移开镜头，在待观察的区域滴加1～2镜油，将油镜转至油中，调节光强，使视野的亮度合适，用微调节器调节物像清晰为止。对于不等焦的显微镜，用粗调节器下降载物台或升高镜筒使物镜逐渐远离玻片，在标本观察区滴加镜油，然