如何提高微生物实验室的日常工作效率.PDF

实验室耗材与试剂 如何提高微生物实验室的日常工作效率 ——MBS1 微生物膜过滤系统 卜继国 通用电气公司（GE ）医疗集团生命科学部 摘要 采用Whatman 新型膜过滤系统（MBS1）连续 检测微生物含量和限度，样本之间无需火焰灭菌操 作，实验表明：MBS1 比普通膜过滤系统具有显著 优势，德国食品技术研究院微生物室D. Dietrichs 博 士验证了这种用漏斗分配器（FunnelDispenser）准 备可重复利用的漏斗，借助取膜器（Membrane Butler）连续撕开一张张灭菌滤膜，漏斗、过滤底座 及支撑筛板无需火焰灼烧和酒精棉，微生物检测效 率和安全性可以大大提高，MBS1 系统这种简单、 快速和安全的操作，可为微生物实验室的常规流程 带来实质性进步[1]。 D.Dietrichs 博士，德国食品技术研究院 1.技术概要 薄膜过滤法（Membrane Filtration Method ）是定量测定液态样本中微生物含量及限 度的有效方法，即液态样本被倒入无菌漏斗，以真空抽滤方式将微生物富集或截留到一 张特定孔径的无菌滤膜上，微生物经过一段时间培养形成菌落，通过菌落计数来评估微 生物的含量[1-2]。薄膜过滤法对评估含菌量较低和体积较大的样本更具优势，特别是 测定量小而被稀释的高繁殖力的含菌样本[3]。因此，薄膜过滤法自上世纪50 年代至今 广泛用于饮料、药品、饮用水、化妆品等工业的微生物含量控制中。 2.常规膜过滤法与其灭菌的局限性 事实上常规膜过滤系统会遇到一些棘手的问题，其中之一便是每步过滤操作均需对 漏斗做清洗和火焰灼烧。虽然从单独或连续灭菌包装中取出无菌滤膜相对简单，但去除 前一个样本对漏斗的影响并对漏斗做灭菌操作始终是 “吃力不讨好”，因为涉及系统误 差、操作效率和安全性的问题。理论上说，漏斗上部和漏斗下部 （与滤膜接触）必须做 一次灭菌处理，如高压灭菌、火焰灼烧、干热灭菌等，然而当样本量较多的时候，这种 灭菌方式通常不切实际，下面分析几种实验室灭菌方法和它们的局限性。 2.1 气焰枪灭菌法 采用气焰枪灼烧和加热漏斗的内表面，如上部和下部必须被持续灼烧20 秒以上， 才能尽量减少可存活菌类的数量，还需确保火焰区域穿透过滤板且灼烧充分。该方法不 足之处： （1）操作比较复杂：转移滤膜之后，从滤板上换下漏斗，分别对漏斗和滤板实施火焰 灼烧； （2）需要充分冷却：待灼烧区域充分冷却以后，才能放置一张新滤膜，否则滤膜受热 实验室耗材与试剂 变形或孔径变化； （3）无法确保漏斗的整个内表面和/或滤板都被火焰触及并达到相同的灭菌效果； （4）上述流程因火焰枪和燃气的使用，安全风险最高，还需配备燃料供给系统。 2.2 乙醇溶液浸泡法 有实验员将漏斗浸泡于70%乙醇溶液、或之后于无菌水中浸泡。该方法不足之处是： （1）乙醇溶液和漏斗相互作用15-30 秒才具有杀菌作用； （2）乙醇溶液无法杀灭内生孢子类细菌，如杆状菌、梭菌等； （3）技术级乙醇本身含细菌孢子，反而可能引入外源污染； （4）若乙醇处理后不用无菌水浸泡，少量乙醇仍留在系统内并影响敏感型微生物的生 长。 2.3 无菌水浸泡 有实验人员将漏斗和滤板浸泡于无菌水中。该方法不足之处： （1）难以起到消毒杀菌作用； （2）必须重复用无菌水浸泡； （3）储藏无菌水需耗费也较高。 总之，常规薄膜过滤法如果无法提供足够的无菌部件，则无法短时间完成大量样本， 同时频繁灭菌会引起实验误差或失误，或引入上一个样本的污染或交叉污染扩大化，对 操作人员的经验和熟练程度要求高，检测结果可靠性难以保证，特别需注意的是，在密 闭无菌室中频繁使用火焰灼烧还将带来巨大的安全风险。 3. MBS1 薄膜过滤系统新概念 MBS1 微生物膜过滤设备创造性地引入组件系统概念，利用漏斗分配器（Funnel Dispenser）为每一个样本准备无菌漏斗，漏斗和过滤板的独特密封模式，彻底避免了两 者的火焰灼烧操作，同时 取膜器（MembraneBu