АППАРАТ ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУХА Советский патент 1945 года по МПК C12Q1/06 

В основу конструкции аппарата положен принцип выделения микроорганизмов из воздуха на питательную среду действием центробежной силы. На черт. фиг. 1 изображает схему прибора, фиг. 2 - кольцевой шаблон для подсчета числа колоний.

К вертикальной оси электродвигателя прикреплен металлический стакан 1, который вращается со скоростью 3000 об/мин. В этот стакан помещается стерильный стеклянный цилиндр 2 с питательной средой. Под основанием металлического стакана находится улитка центробежного вентилятора 3, ротор которого состоит из 12 лопастей. Вентилятор отсасывает воздух из пространства, ограниченного съемным герметическим кожухом 4. На место удаляемого воздуха через наружное отверстие воздухопроводящей трубки 5, сделанной по специальному образцу, входит исследуемый воздух. Количество его точно учитывается с помощью микроманометра с постоянным углом наклона трубки, равным 30°. Микроманометр соединен с воздухопроводящей трубкой посредством штуцера 6.

Количество вводимого в цилиндр воздуха легко регулируется с помощью задвижек 7 на крышке кожуха; в последних моделях для облегчения регулировки предусмотрены три задвижки. Создаваемое работой центробежного вентилятора разрежение внутри кожуха компенсируется за счет воздуха, входящего в прибор по осевой воздухопроводящей трубке и через отверстия регуляторов.

Аппарат портативен; его вес вместе с вспомогательным оснащением (см. ниже) не превышает 8 кг. Размеры деревянного футляра, в который заключен аппарат, составляют 24×24×48 см, т.е. он немногим больше футляра обычного микроскопа.

Мотор является одной из важнейших деталей прибора. Наиболее подходящими оказались моторы Ярославского машиностроительного завода.

При пользовании ручным приводом аппарат устанавливается на несколько более широкой подставке и фиксируется на корпусе с червячной передачей от обычной лабораторной 4-гнездной ручной центрифуги. Рядом с этим корпусом на подставке помещается стойка ручного привода. К корпусу и стойке приделаны шкивы с жолобами, на которые надет круглый ремень. Нужное число оборотов цилиндра легко достигается от ручного привода. Эффективность действия не уступает аппарату с электродвигателем.

Стеклянные детали, требующие стерилизации, состоят из цилиндров для посева воздуха и воздухопроводящей трубки.

Дли бесперебойной работы аппарат снабжается комплектом из 2-3 дюжин цилиндров и 4-5 воздухопроводящих трубок.

Весьма важной функциональной частью аппарата является микроманометр. В качестве индикаторной жидкости для микроманометра применяется керосин, окрашенный алканной. Микроманометр тарируется в зависимости от калибра воздухопроводящих трубок в пределах от 5 до 40 л/мин. На шкале одного микроманометра легко умещаются характеристики 6-7 воздухопроводящих трубок, что вполне достаточно для одного аппарата.

Пользование аппаратом, как и устройство его, весьма простое. При зарядке прибора снимают кожух вместе с закрепляемой в нем воздухопроводящей трубкой, а в металлический стакан вставляют стеклянный цилиндр. Затем в цилиндр наливают 22-25 мл предварительно расплавленной и охлажденной до 45°С питательной среды, после чего при включением в сеть мотора кожух вновь устанавливают на место. Зарядка прибора отнимает не более 30-40 сек. Сразу же после включения мотора жидкая питательная среда, благодаря вращению цилиндра, поднимается кверху, распределяясь слоем около 1,5 мм толщины по внутренней поверхности цилиндра. Площадь этой поверхности равняется 195 см² при высоте цилиндра в 170 мм и диаметре в 40 мм.

Продолжительность работы аппарата обусловливается содержанием микробов в воздухе: чем меньше обсемененность, тем большие объемы воздуха должны пройти через прибор, и наоборот. В среднем аппарат работает 10 минут, причем за это время может быть пропущено, исходя из мощности электродвигателя, до 500 л воздуха. В стандартных условиях через прибор в течение 10 минут пропускают 250 л воздуха.

По окончании опыта стеклянный цилиндр вынимают в подсушивают в термостате, в положении кверху дном, и после подсушки закрывают пробкой. Выращивание воздушной микрофлоры в термостате производится в течение двух суток при различных температурах (22 и 37°С), в зависимости, от условий опыта. При этом колонии хорошо развиваются и вполне доступны для изучения.

Колонии микробов в цилиндрах обычно распределяются достаточно равномерно, хотя несомненно, что в нижней части цилиндра, в особенности у дна, формируется несколько большее количество колоний, чем в верхней. Избыточное количество конденсационной влаги внутри цилиндра может иногда повлечь за собой зарастание отдельных участков питательной среды, что мешает подсчету выросших колоний. Для предотвращения этого явления, помимо подсушки цилиндров после опыта, рекомендуется применять повышенные концентрации агар-агара (4-5%) и прогревать цилиндры до их заполнения питательной средой над пламенем спиртовки.

Для качественного анализа микрофлоры воздуха используются диференциальные питательные среды: например, для определения присутствия зеленеющего и гемолитического стрептококков применяется кровяной агар, а также среда Гер-рода, представляющая собой кровяной агар с генциан-виолетом; для изучения избирательного роста плесеней используется среда Чапека и т.д.

При небольшом количестве (до 200-300) выросших колоний, они подсчитываются полностью.

Удобно пользоваться специально изготовленным кольцевым шаблоном, изображение которого дано на фиг. 2.

В 12-14 квадратах («окошечках») шаблона с противоположных сторон цилиндра подсчитывают число колоний и выводят среднее содержание колоний в одном кв. см. Площадь каждого окошечка равняется 4 см². Число колоний в одном кв. см. помножают на площадь внутренней поверхности цилиндра. Полученное произведение определяет число микроорганизмов в 250 л воздуха, которое затем приводится к одному куб. метру.

При очень большом количестве развившихся колоний для подсчета и ориентировки в их морфологии удобно пользоваться лупой или особо сконструированным приспособлением, состоящим из маленькой электрической лампочки и вводимого внутрь цилиндра небольшого отражателя, типа зубного зеркала.

Учет проскока микроорганизмов из аппарата показал, что среднее количество микроорганизмов в выхлопном воздухе по сравнению с исследуемым воздухом составляет всего 14,5% с очень небольшими колебаниями, от 11,4 до 17,2%. Таким образом на стенках цилиндров в среднем оседает свыше 85% всех микробов, содержащихся в. данном объеме воздуха.

1. Аппарат для микробиологического исследования воздуха, выполненный в.виде центрифуги, снабженный воздухопроводящей трубкой и стаканчиком с питательной средой, через которую просасывают исследуемый воздух, отличающийся тем, что кожух 4 и воздухопроводящая трубка 5 выполнены съемными.

2. В аппарате по п. 1 применение центробежного вентилятора, установленного в нижней части аппарата и служащего для просасывания воздуха через последний.

3. В аппарате по п.п. 1, 2 применение регулятора 7, служащего для регулирования количества засасываемого воздуха.