Методы стерилизации и производства высокочистой воды в лаборатории

Вода высокой чистоты, подходящая для биохимических и молекулярно-биологических экспериментов, является общей потребностью во всех лабораториях. Дистиллированная или деионизированная вода может быть получена из разных источников. Тем не менее, лабораторное оборудование для собственного производства высокочистой воды доступно на рынке в различных модификациях. Последовательная дистилляция является одним из часто исползуемых методов. Он является энергозатратным и дорогим, и может вызывать различные проблемы безопасности. Более распространенной альтернативой является фильтрация и деионизация водопроводной воды с помощью комбинации различных фильтров и деионизирующих. Применяемые фильтры имеют уменьшающиеся средние диаметры пор; тем самым они постепенно удаляют соответствующие фракции различных загрязняющих взвешенных частиц, микроорганизмов и бактерий. Деионизирующие смолы обменивают растворимые ионы (например, кальций, магния, натрия, бикарбоната, хлорида или тяжелых металлов) для оксония или гидроксид-ионов. Засоренные фильтры и использованные деионизирующие смолы должны регулярно заменяться. Качество воды должно постоянно контролироваться путем измерения ее электрического сопротивления кондуктометрами. Сопротивление чистой воды выше 18 МОм · см при комнатной температуре.

Важность использования высокочистой воды, высококачественных химикатов и растворителей невозможно переоценить. Кроме того, наличие чистых лабораторных сосудов, пробирок и устройств также является основной необходимостью. Некоторые эксперименты (особенно если речь идет о живых клетках или организмах) требуют стерильных лабораторных сосудов и оборудования. Мы считаем экспериментальную установку стерильной, если из нее удалены или уничтожены микроорганизмы, находящиеся в окружающей среде. В зависимости от свойств данного образца, химического вещества или устройства, существует много физических или химических методов стерилизации.

Большинство стерильного оборудования для лабораторий (эппендорфы, наконечники для дозаторов и т.д.) поставляется в запечатанных стерильных пакетах. Тем не менее, стерилизация также может быть выполнена на месте, чаще всего с использованием автоклавов. Автоклавы оснащены камерой с прочными стенками, в которой происходит процесс стерилизации. Когда все растворы, сосуды и другое лабораторное оборудование, подлежащее стерилизации, были помещены в автоклав, в камеру необходимо налить определенное количество воды. После закрытия воздухонепроницаемой двери автоклав начинает нагревать воду, находящуюся в нем. Нагрев воды в замкнутой системе приводит к образованию горячего пара и повышенному давлению. Автоклавирование в течение 20 минут при 121°C приводит к уничтожению даже очень устойчивых эндоспор бактерий. В случае избыточного давления приводятся в действие предохранительные клапаны, чтобы держать процесс под контролем. Оборудование и химикаты должны выдерживать высокую температуру в автоклаве; следовательно, термостойкость должна быть проверена перед стерилизацией. Хотя лабораторная стеклянная посуда является термостойкой в ​​применяемом диапазоне температур, некоторые пластмассы плавятся при 121 ° C. Наконечники пипеток должны быть помещены в соответствующие стойки перед стерилизацией. Стеклянная посуда, пробирки эппендорфа и т.п. должны быть помещены в большие емкости и покрыты алюминиевой фольгой, чтобы избежать загрязнения после процедуры стерилизации. Большинство неорганических соединений и некоторые простые органические соединения (включая типичные буферы) не склонны к термическому разложению при 121 ° С. Жидкие питательные среды (например, для культуры бактериальных клеток) также можно стерилизовать в автоклаве.

Если термическая стабильность раствора низкая (например, в нем присутствует глюкоза или другой моносахарид), стерильная фильтрация может быть хорошей альтернативой автоклавированию. Стерильные фильтры - это предварительно стерилизованные фильтры с размерами пор, меньше диаметра бактериальных клеток (0,2 мкм). Они всегда имеют индивидуальную упаковку, чтобы избежать загрязнения. Раствор может быть отфильтрован с помощью шприца с соответствующим фильтром или с помощью вакуумной камеры с фильтром, помещенным в воронку в верхней части устройства.

Таким образом, стерильность используемых в работе лаборатории компонентов, таких как вода для разведения растворов и буферов, а также вспомогательные материалы, играет ключевую роль в точности и воспроизводимости результатов ваших исследований.