микробиология

Созданы псевдоживые клетки-"киборги"

При помощи сложных химических процессов учёные смогли создать в лаборатории многоцелевые синтетические клетки-"киборги". Они во многом напоминают живые клетки, но не могут расти и делиться.Исследование было опубликовано в журнале "Advanced Science".

Для использования искусственных клеток очень важно иметь возможность контролировать их – поэтому то, что они не размножаются, очень важно. Исследователи считают, что у подобных клеток может найтись множество применений: от улучшения лекарств от таких тяжёлых болезней, как рак, до очищения загрязнений посредством узконаправленных химических реакций.

Инженер биомедицины Чи Мин Тан из "Калифорнийского университета" в Дэйвисе говорит, что клетки-"киборги" можно программировать, при этом они не делятся, в целом функционируют как обычные клетки, но способны на необычные действия.

Сегодня наука создания искусственных клеток зиждется на двух подходах: генетической переделке существующих клеток с целью придания им новых функций (это более гибкий подход, но такие клетки будут размножаться) и создании синтетических клеток с нуля (они не могут размножаться, но их биологические возможности ограничены).

Новые клетки стали результатом гибридизации двух этих стратегий. Исследователи взяли за основу бактерий и добавили к ним элементы, сделанные из полимера. Попав внутрь клетки, полимер подвергся ультрафиолетовому облучению и превратился в гидрогелевый матрикс, имитирующий естественный внеклеточный матрикс.

Получившиеся "киборги" оказались способны поддерживать нормальные биологические функции – клеточный метаболизм, подвижность, синтез белков, генетическая совместимость – и при этом стали более устойчивыми к таким факторам стресса, как высокий pH и антибиотики.

В лабораторных испытаниях новые клетки смогли внедриться в раковые клетки, а значит, когда-нибудь подобные синтетические клетки можно будет использовать для точечной доставки лекарств. Правда, до этих прекрасных времён ещё далеко: пока исследователи планируют экспериментировать с разными материалами для создания подобных клеток, а также исследовать различные варианты их использования.

Также не совсем ясно, по какой причине эти клетки не делятся; это ещё предстоит выяснить. Возможно, считают авторы, гидрогелевый матрикс подавляет рост клеток, или воспроизведение ДНК, или и то, и другое.

Слияние двух миров, естественного и искусственного, как отмечают авторы, определённым образом помогает взять лучшие аспекты обеих сторон, но при этом поднимает биоэтические вопросы. Полученные клетки не являются ни живыми клетками в полном смысле слова, ни просто органическим материалом.

Самое детальное изображение клетки человека на сегодняшний день.

Трубачи, или стенторы (лат. Stentor) — род простейших из класса ресничных инфузорий. Насчитывает около 20 видов. Распространены в морях и пресных водах. Длина 1 мм.

Для создания новых медицинских микророботов ученые вдохновились сперматозоидами.

Ученые в Швейцарская высшая техническая школа Цюриха и Институте Гельмгольца Эрлангена—Нюрнберга по возобновляемой энергии разработали микророботов, которые смогут двигаться вверх по кровотоку. 

Такие беспроводные роботизированные системы должны легко управляться неинвазивным способом и уметь двигаться в направлении, противоположном тому, в котором течет кровь. Именно методы движения ученые и подсмотрели у встречающихся в природе бактерий и сперматозоидов, которые используют граничные условия без проскальзывания для перемещения вверх по потоку вдоль стенки.

Для управления микророботами используется комбинация акустических и магнитных полей. А отсутствие бортового питания делает их отличным вариантом для доставки небольших молекул лекарств к участкам внутри тела.

Спирт

Всем привет! И сразу отвечу на вопрос, который, скорее всего, возникает после прочтения заголовка. Да, пьют. Масштабы зависят от степени контроля со стороны начальства. Где-то следят строго, где-то смотрят сквозь пальцы. Когда проходил практику в одном из мед учреждений, то особенно в гистологической лаборатории бухали прям каждый день. В гистологии спирт используется для обезвоживания материала, так что этого добра хватает. К обеду разводили с 70 до 45% а дальше главное пройти мимо охраны четким шагом. 

У меня на работе одно время пропадал спирт, потом заведующая нашла решение. По ГОСТУ допускается окрашивание спирта метиленовым синим. В синий цвет для 96% и в голубой для 70%. Это для быстрой идентификации по цвету. На свойства спирта не влияет, а пить уже нельзя. После окрашивания пропажи спирта резко прекратились.

В микробиологии спирт используется для дезинфекции поверхностей и рук, как горючее для спиртовки а так же для окрашивания мазков. 

Отдельно хочется сказать о фламбировании. Это дезинфекция открытым огнем. При посеве всегда работаем над пламенем горелки, чтобы исключить попадание посторонних микроорганизмов. Тут важно соблюдать ТБ. Например, мой товарищ перед посевом обработал руки спиртом, поторопился, не дождался полного высыхания и поднес руку к пламени горелки. Результат на фото:

У меня однажды была такая же ошибка. Обжёг средний и безымянный палец левой руки. Но волдыри были раза в два меньше. 

Ещё был случай, работали в боксе, девушка-лаборант обработала руки спиртом и поставила флакон со спиртом рядом с горящей горелкой. Стенки флакона были в спирте. Огонь сразу перекинулся на флакон. Лаборант рефлекторно дернулась, спирт разлился, ламинарный шкаф вспыхнул, как вьетнамская деревня! Все быстро потушили, обошлось без ожогов. Спирт+огонь это не шутки!

Ещё один момент - это экономия. Спирт часто экономят. Причем экономия не очень рациональная. Помню, прохожу практику, провожу посев. Беру ватку, смачиваю спиртом, обрабатываю руки. Тут женщина-лаборант рядом со мной: "Ты охренел?!" Я ничего не пойму, смотрю на неё. Она берет ватку, смачивает ее на 1/10 и почти сухой ваткой трёт руки. И произносит замечательную фразу: "Главное - чтобы пахло!". Ну супер вообще! Микроорганизмы так то не от запаха спирта погибают. Можно в таком случае руки просто над парами спирта подержать.

На работе выдавали мизерное колличество спирта первое время. Работать нормально не получалось. Срался с начальством ежемесячно, в итоге стали выдавать побольше.

Сегодня расскажу, как микробиологическая лаборатория взаимодействует с другими отделами. Начну с пищевого производства. Бак. лаборатория входит в отдел контроля качества. Наша цель следить за санитарным состоянием оборудования, инвентаря, рук, воздуха. В цехах нас, мягко говоря, не любят. Отношение такое, что ходят тут всякие, страдают хернёй, мешают работать. На контакт мало кто идёт, в основном, все на конфликтах. Например, беру смыв с бака, а там остатки моющего средства. По правилам, я не имею права принять смыв. Они должны бак перемыть, сполоснуть и заново сдать смыв. На что мне работники отвечают: "Тебе больше всех надо!? Вон, бери два смыва вон с того бака, он чистый. И пиздуй к себе в лабораторию". Объяснить бесполезно, тут только ругаться с бригадиром, вызывать вышестоящее начальство. Наши требования вполне законны, так что добивались перемывания. 

 В медицине всё по-разному. Если это, например, инфекционка, то тут проблем нет. С врачами мы работаем бок о бок, можно сказать. Полное взаимопонимание. 

 Сложнее всего с терапевтами. С микробиологией и вирусологией они работать не любят/не умеют/не хотят. Хороший пример - респираторные заболевания. У нас же ставят всего два диагноза - ОРЗ и ОРВИ. Анализ на возбудителя практически никогда не назначают. И тактика лечения одна - жахнуть антибиотиками широкого спектра или противовирусными (кстати, Анахорет делал хороший комикс насчёт антибиотиков). По-хорошему, нужно сперва выявить возбудителя, а затем провести анализ на чувствительность к антибиотикам. Делают его так: на чашку Петри с исследуемой культурой помещают маленькие бумажные диски, пропитанные антибиотиками. Затем чашку помещают в термостат и через 2-3 дня смотрят, где задержка роста больше. Тот антибиотик, который вызывает большую задержку роста, наиболее эффективен. 

Хочу рассказать, что бывает, когда возбудителя не определяют вовремя. 

Ребенок, 4 года. Сильный кашель, температура. Сперва поставили диагноз - ОРЗ. Лечили-лечили. Потом, через месяц, поняли, что шо то не то. Бросились определять возбудителя. Правильный диагноз - коклюш. Из-за упущенного времени осложнения на слух, глухота и тугоухость. 

Молодой человек, около 25 лет. Температура 39 постоянно, недомогание, горло красное. Поставили ОРЗ, долбили антибиотиками больше месяца. В итоге он сам почитал информацию в инете, пошел, сдал анализ на вирусы в частную лабораторию. Правильный диагноз - герпес IV типа.

Недавно спорил с одним терапевтом ВК. Он утверждал, что определение возбудителя - это пустая трата времени и проще ебнуть антибиотиком широкого спектра. Да, тут есть момент, что анализ делается в среднем 5 дней. Но, важно понимать, что это позволяет поставить точный диагноз, скорректировать лечение. А не так - когда уже начался пиздец, то бросаются делать анализы на возбудителя.

Вот такие дела. Будьте здоровы! 

Планировка микробиологической лаборатории.

Приветствую! Сегодня расскажу, что и как располагается в лаборатории.

Начнем с того, что микробиологическая лаборатория - это закрытое подразделение. И никто, кроме сотрудников лаборатории не должен туда входить. А если кто-то и входит, то крайне редко и под неусыпным присмотром. И это просто чудесно! К примеру взять клиническую лабораторию, там постоянно всякие долбаебы шастают, бабки неадекаатные. Мы в танке. Входная дверь всегда должна быть закрыта на ключ или на кодовый замок. Материал принимается через приёмное окно в двери. На двери должен быть знак "биологическая опасность". 

Теперь перейдем к планировке. Лаборатория делится на "чистую" и "заразную" зоны. В заразной идёт работа с культурой.

Далее комната хранения сухих сред. Я рассказывал о готовых средах-полуфабрикатах. Хранятся они в обычных шкафах. При контроле влажности. Для этого есть специальный прибор. 

Психометр

Внизу один ртутный столбик обернут марлей и погружен в дистиллированную воду. Другой столбик всегда сухой. При измерении от большего показателя вычитаем меньшее. По таблице определяем влажность. Такие приборы должны быть во всех помещениях лаборатории.

В автоклавной стерилизуют уже чистую посуду, инструменты и питательные среды.

В моечной посуда после дезинфекции выдерживается в т.н. "моющим комплексе". Это стиральный порошок + моющий гель + перекись водорода. Затем все это моется, ополаскиваетсч в проточной воде, затем в дистиллированной воде, сушится. Часто в моечной стоят сухо-жаровые шкафы. В них можно стерилизовать посуду и инструменты.

В средоварочной идёт приготовление сред. Помимо плиты там должнен быть стол для взвешивания сухих сред и разливания готовой среды по ёмкостям. Я забыл его нарисовать.

Рабочий кабинет. Столы, где сидят лаборанты и врачи и занимаются ебучей писаниной. Часто есть компьютеры. Но наличие электронной базы очень часто не освобождает от бумажных журналов. Потому что "А вдруг компюхтеры сломаются, сбой и все данные пропадут!". То, что создание резервных копий это дело отдела ТО объяснить бесполезно. Поэтому делаем двойную работу. Компьютеры облегчают работу, говорили они. Думаю, многим эта ситуация знакома. 

Теперь идём в заразную зону. Сперва нужно пройти в тамбур, поменять халат и обувь. Вход в заразную зону посторонним запрещён. Исключение - всякие комиссии, ремонтные работы и т.п. ситуации. Допуск посторонних только под присмотром начальства. 

Теперь стерильный бокс. Там ещё один тамбур. Надеваем одноразовые бахилы

И стерильный халат.

Маску, стерильные перчатки и можно заходить в бокс. Разумеется, перед этим его кварцуют.

В термостатной стоят термостаты, там инкубируются среды с живой культурой. Так же в термостатной делают окраску мазков. 

В автоклавной идёт уничтожение культуры. В автоклаве или же в микроволновке. 

В общих чертах рассказал, как устроена лаборатория.

Полужидкие и плотные питательные среды.

Всем привет! Продолжим тему питательных сред.

Полужидкие питательные среды.

Позволяют ограничено культивировать анаэробы. По моим наблюдениям, этот тип сред не особо популярен. Единственная полужидкая среда, с которой мне довелось поработать - это Тиогликолевая среда. При приготовлении имеет довольно резкий запах и немного желеподобную консистенцию. Является универсальной средой, т.е. на в ней растут большинство микроорганизмов. Используется для контроля стерильности. Рост, как и на мясо-пептонном бульоне может проявляться по-разному. Помутнение, осадок, взвесь и т.д.

Тиогликолевая среда.

Плотные питательные среды. 

Это питательные среды с высоким содержанием агар-агара. Разливаются в чашки Петри или же в пробирки. 

Чашки Петри - это грубо говоря, два блюдца с высокими краями. Крышка больше по диаметру. Среда заливается  в чашечку меньшего диаметра. Чашка Петри со средой всегда хранится крышкой вниз. Так ее всегда можно поднять и чашечка со средой силой тяжести будет держаться на крышке. Изготавливают чашки Петри из стекла и пластика. Стеклянные чашки Петри после использования дезинфицируются, моются, стерилизуются. Пластиковые чашки Петри поставляются стерильными, в герметичной упаковке. Одноразовые. После использования обрабатываются в автоклаве или же в микроволновке и утилизируются. 

Стеклянная чашка Петри.

Пластиковая чашка Петри.

2. Желточно-солевой агар. Элективная питательная среда для выделения стафилококков. К стерильному Мяcо-пептонному агару в асептических условиях добавляется желток куриного яйца. Выглядит как мясо-пептонный агар, только немного с более желтым оттенком. 

3. Кровяной агар. Среда с добавлением крови животных или же человека. Человеческая кровь допускается к использованию, но не рекомендуется, т.к. в крови людей могут быть антитела к микроорганизмам. Служит элективной средой для стрептококков, а так же позволяет диагностировать гемолиз.

Пример гемолиза на кровяном агаре:

4. Среда Эндо. Дифференциально-диагностическая среда для кишечных бактерий. На этой среде кишечные палочки окрашиваются в специфический цвет. 

5. Питательный агар в пробирке столбиком. Используется для посева анаэробов. Петлей для посева материал помещают в глубь среды. Сверху наливают слой вазелинового масла. Таким образом создаются условия без доступа воздуха.

6. Скошенный столбик агара. Мы его использовали для диагностики кишечной бактерии рода Протей. На скошенном агаре эта бактерия образует характерный "ползучий рост".

На этом пока всё. В следующий раз продолжу знакомить вас с микробиологической лабораторией.