Przygotowanie podłoży hodowlanych

Podłoża hodowlane, nazywane także pożywkami hodowlanymi, to określone mieszaniny składników odżywczych i innych substancji, które sprzyjają rozwojowi mikroorganizmów, takich jak bakterie i grzyby (drożdże i pleśnie). Podłoża hodowlane znajdują zastosowanie w testach kontrolujących jakość niejałowych surowców i produktów gotowych, a także w testach zanieczyszczenia mikrobiologicznego (sterylności). Zakres zastosowań obejmuje monitorowanie czystości, walidację procesów sterylizacji oraz badanie skuteczności konserwantów i środków do zwalczania mikrobów.

W przypadku produktów niejałowych testy oznaczania liczby mikroorganizmów przeprowadza się zgodnie ze zharmonizowanymi procedurami testowania farmakopei europejskiej, amerykańskiej i japońskiej. Testy te, nazywane dawniej testami limitu mikrobiologicznego (Microbial Limit Tests, MLT), pozwalają ustalić zanieczyszczenie biologiczne próbki. W tym celu liczy się wyhodowane na podłożu jednostki tworzące kolonie (colony forming units, CFU) i odnosi wynik do rozmiaru próbki (wynik testu jest podawany w CFU/g). Kryteria akceptacji produktu są oparte na ogólnej liczbie drobnoustrojów tlenowych (Total Aerobic Microbial Count, TAMC) i ogólnej liczbie drożdży i pleśni (Total Yeast and Mold Count, TYMC). Wykonuje się także określone testy mające potwierdzić obecność lub brak określonych mikroorganizmów, które mogą się okazać niedopuszczalne.

Stosowane składniki podłoży hodowlanych różnią się w zależności od wykonywanych testów i badanych mikroorganizmów. Najczęściej stosuje się bulion odżywczy (ciekły), mieszany często z agarem i umieszczany na szalkach Petriego w postaci stałej lub półstałej. Podłoża wzbogacone i selektywne wymagają uzupełnienia o inne, określone składniki.

Aby podłoża hodowlane zapewniały prawidłowy wzrost mikroorganizmów, niezbędna jest dokładność przy ich przygotowywaniu. Składniki podłoży (proszki, żele i ciecze) muszą zostać starannie naważone zgodnie z recepturą. Do składników podstawowych używa się zazwyczaj wag precyzyjnych o dokładności odczytu od 1 mg do 10 mg. Do naważania składników występujących w ilościach śladowych, takich jak miedź lub cynk, mogą być potrzebne wagi analityczne. W zastosowaniach wymagających mniejszych ilości podłoży hodowlanych należy zwrócić uwagę na poprawne przeliczenie ilości składników. Aby wymagania w zakresie dokładności były spełnione, może być także potrzebna waga o większej dokładności odczytu.

Dokładność w przygotowaniu podłoży hodowlanych jest warunkiem koniecznym do uzyskania prawidłowego rozwoju mikroorganizmów. Obejrzyj film przedstawiający wykorzystanie wag precyzyjnych XPR METTLER TOLEDO do zapewnienia dokładności recepturowania pożywek hodowlanych oraz uproszczenia procesu, by zapewnić oszczędność czasu i pieniędzy.

Przygotowanie receptur podłoży hodowlanych, w tym podłoży ciekłych i zawierających pożywki agarowe, to procedura wykonywana często w każdym laboratorium mikrobiologicznym. Recepturowanie podłoży hodowlanych to wieloetapowy proces, który wymaga uwagi, ponieważ zanieczyszczenie krzyżowe mogłoby oznaczać zagrożenie dla zdrowia konsumentów.

1. Wybór receptury podłoża hodowlanego z bazy danych
2. Przeliczenie ilości składników receptury zgodnie z wymaganą objętością podłoża hodowlanego
3. Naważanie głównych składników do pojemnika
4. Naważanie do pojemnika składników śladowych za pomocą wagi o wysokiej dokładności
5. Uzupełnienie wodą dejonizowaną do około 80% objętości docelowej
6. Rozpuszczenie składników przez mieszanie, w razie potrzeby z delikatnym podgrzewaniem
7. Sprawdzenie wartości pH za pomocą pH-metru i ewentualna korekta
8. Dopełnienie podłoża do wymaganej objętości
9. Oznaczenie pojemnika etykietą
10. Sterylizacja w autoklawie
11. Udokumentowanie wyników

Rodzaje mikrobiologicznych testów kontroli jakości

Istnieją trzy główne kategorie mikrobiologicznych testów kontroli jakości wymagających pożywki hodowlanej, które są stosowane zależnie od typu produktu i jego zastosowania:

Wytyczne z zakresu badań mikrobiologicznych produktów niejałowych

Procedury testów limitu mikrobiologicznego przeprowadza się w celu ustalenia, czy produkt niejałowy zachowuje zgodność z określoną specyfikacją jakości mikrobiologicznej. Do tego rodzaju produktów niejałowych zaliczają się kosmetyki, wyroby medyczne i produkty farmaceutyczne o zastosowaniu doustnym, miejscowym lub wziewnym. Obecność pewnych mikroorganizmów może pogorszyć lub wręcz całkowicie znieść skuteczność takich produktów, a w niektórych przypadkach także powodować zagrożenie dla zdrowia konsumentów. Testy oznaczania liczby mikroorganizmów to zbiorcza nazwa, pod którą kryje się szereg testów pozwalających producentom upewnić się, że poziom zanieczyszczenia mikrobiologicznego gotowych wyrobów nie wykracza poza bezpieczne granice.

Choć wiele krajów posiada własne wytyczne w zakresie uznawania produktów niejałowych za bezpieczne, istotne normy obowiązujące na rynkach Europy, Stanów Zjednoczonych i Japonii zostały zharmonizowane (patrz tabela poniżej).

Wytyczne z zakresu testów sterylności produktów jałowych

Celem testów sterylności jest potwierdzenie, że produkty są wolne od aktywnych mikroorganizmów. Mają one kluczowe znaczenie w przypadku wyrobów medycznych, środków farmaceutycznych, materiałów tkankowych i innych materiałów, gdy ich producent deklaruje, że są one jałowe lub wolne od aktywnych mikroorganizmów. Oprócz identyfikacji możliwych zanieczyszczeń testy sterylności mogą także służyć do potwierdzania skuteczności zwalczania drobnoustrojów i walidacji procedur sterylizacji.

Z uwagi na złożoność receptur oraz dużą liczbę składników przygotowanie podłoży hodowlanych może być procesem praco- i czasochłonnym. Od prawidłowego przeprowadzenia całej procedury zależy bezpieczeństwo konsumentów. Nasz zespół ekspertów służy pomocą w zakresie przygotowania podłoży hodowlanych oraz poradą w takich dziedzinach jak zapewnienie przestrzegania procedur SOP, elektrostatyka oraz prowadzenie dokumentacji i identyfikowalność produktu. Zachęcamy do kontaktu i skorzystania z naszej pomocy oraz porad.

Liczba składników podłoży hodowlanych (pożywek hodowlanych) często przekracza pięć, a czasem sięga trzydziestu. Przy takim stopniu złożoności procesy recepturowania wymagają ogromnej ostrożności oraz uwagi, a nawet najszybsi laboranci mogą potrzebować 1,5 godziny na przygotowanie odpowiedniej mieszaniny.

Obliczenia dotyczące podłoży hodowlanych

Typowa receptura podłoża hodowlanego umożliwia przygotowanie 1 litra roztworu. Gdy wymagana jest inna objętość, należy ponownie przeliczyć ilość wszystkich składników i zapisać nowe wartości. Błąd w obliczeniach lub przy zapisywaniu nowych wartości może sprawić, że podłoże nie będzie mieć wymaganych właściwości, co z kolei może skutkować poważnymi konsekwencjami.

Ważenie i rejestrowanie wyników pomiaru masy

Laboranci wykonujący kolejne kroki procedury recepturowania lub odczytujący ponownie obliczone wartości muszą mieć pewność, że każdy składnik zostanie użyty we właściwej ilości i że żaden ze składników nie zostanie przypadkowo pominięty. W praktyce często oznacza to „odhaczanie” z listy kolejnych składników w miarę naważania. Przy rejestrowaniu rzeczywistych mas i przenoszeniu wartości do komputera należy uważać, aby uniknąć błędów przepisywania. Stopień złożoności całego procesu przygotowania podłoża hodowlanego wzrasta jeszcze bardziej, gdy laborant używa dwóch wag – obniża to wydajność i zwiększa ryzyko błędu.

Wpływ na ważenie

Składniki podłoży hodowlanych można naważać do różnego rodzaju pojemników – od łódeczek wagowych po pięciolitrowe zlewki. Wszystkie rodzaje pojemników wraz z samą wagą mogą podlegać wpływowi czynników zewnętrznych, takich jak ruch powietrza, ładunki elektrostatyczne lub pole magnetyczne wytwarzane przez mieszadło. Mogą one powodować różne problemy, na przykład dryft i brak stabilności odczytów, wydłużenie czasu stabilizacji czy utrudnione tarowanie wagi. Tego rodzaju trudności zwiększają czasochłonność przygotowania podłoża hodowlanego i obniżają produktywność.

Trudności podczas ważenia w komorze ważenia lub pod wyciągiem

Wpływ ruchu powietrza w komorze ważenia lub pod wyciągiem można zniwelować poprzez stosowanie osłon przeciwwiatrowych, które chronią wagę i pojemnik. Osłona przeciwwiatrowa bardzo skutecznie zabezpiecza przed błędami ważenia, ale ma także kilka wad praktycznych:

1. Otwieranie i zamykanie drzwiczek osłony przeciwwiatrowej jest czasochłonne.
2. Dostęp do szalki wagowej jest ograniczony, co pogarsza ergonomię pracy.
3. Operowanie nieporęcznymi i ciężkimi pojemnikami może być utrudnione.
4. Osłona przeciwwiatrowa stanowi dodatkowy element wymagający czyszczenia.

Dokumentacja

Podłoża hodowlane muszą być oznaczone w sposób wykluczający ich pomylenie, a dodatkowo wszystkie ich dane muszą zostać bezpiecznie zapisane w miejscu, gdzie będzie z nich można korzystać w celach informacyjnych i w celu zapewnienia identyfikowalności produktu. Ręczna obsługa dużych ilości danych jest czasochłonna i wiąże się z dużym ryzykiem błędu.

Wagi precyzyjne XPR METTLER TOLEDO zapewniają wysoką dokładność i pozwalają uporać się w wieloma trudnościami związanymi z przygotowaniem podłoży hodowlanych, umożliwiając uproszczenie przebiegu procesów i zmniejszenie obciążenie laborantów. Dzięki dokładności odczytu od 0,1 mg do 100 mg i nośności do 10 kg wagi precyzyjne XPR doskonale sprawdzą się w wielu zastosowaniach związanych z przygotowaniem podłoży hodowlanych.

Receptury w wadze

Wagi umożliwiają zapamiętanie nawet 50 receptur podłoży hodowlanych. Są one zapisywane jako metody ważenia, co pozwala laborantom szybko przejść do potrzebnej pozycji i rozpocząć pracę. Ukazujące się na wyświetlaczu wagi szczegółowe instrukcje pozwalają technikom łatwo zorientować się, na jakim etapie procesu przygotowania podłoża aktualnie się znajdują.

Automatyczne obliczenia i przechowywanie wyników

Rozpoczynając przygotowanie podłoża hodowlanego, laborant wpisuje tylko żądaną objętość, a waga automatycznie oblicza ilości poszczególnych składników. Waga wyświetla polecenia naważania kolejnych składników, zapisuje wynik pomiaru masy i automatycznie taruje się przed przejściem do dodawania kolejnego składnika. Laborant nie musi ręcznie zapisywać wyników, a po zakończeniu pracy waga może je automatycznie wydrukować.

Osłona przeciwwiatrowa jest zbędna

Wszystkie wagi precyzyjne XPR są wyposażone w szalkę wagową SmartPan™. Szalka SmartPan minimalizuje wpływ ruchu powietrza na czujnik wagowy, zapewniając wyjątkową stabilność i umożliwiając naważanie z dokładnością odczytu 1 mg bez używania osłony przeciwwiatrowej. Szalki SmartPan umożliwiają uzyskanie wyników dwa razy szybciej niż w przypadku użycia standardowych szalek.

Łatwe czyszczenie

Czyszczenie urządzeń to ważna czynność ograniczająca ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego. Podstawka szalki wagowej SmartPan zatrzymuje rozlane i rozsypane substancje, umożliwiając ich bezpieczne usunięcie. Szalkę wraz z podstawką można łatwo wymontować w celu umycia w zmywarce. Pokrywa ochronna na korpus wagi zabezpiecza czujnik wagowy przed przedostaniem się do niego rozlanych i rozsypanych substancji, a jej gładką powierzchnię można łatwo wyczyścić, więc nie zbiera się na niej brud. Dostępne są także odporne chemicznie pokrywy wyświetlaczy, które po zakończeniu pracy z wagą można po prostu zdjąć i wyrzucić, unikając zanieczyszczenia krzyżowego.

Czy kiedykolwiek marzyło Ci się, aby procesy naważania i dokumentacji podczas recepturowania pożywek były mniej skomplikowane? Czy odtworzenie zoptymalizowanej receptury pożywki jest dla Ciebie trudne? Przeczytaj nasz przewodnik i dowiedz się, w jaki sposób dostosowane do potrzeb urządzenia, oprogramowanie i akcesoria wspomagają laboratoriom badawczo-rozwojowym osiągnąć wysoki stopień wiarygodności ważenia, spójności pożywek, ogólnej efektywności kosztowej i jakości produktu w procesach recepturowania.

Połączenie wag precyzyjnych XPR METTLER TOLEDO z naszym firmowym oprogramowaniem laboratoryjnym LabX pozwala zbudować pełne rozwiązanie do obsługi przepływu pracy z kompleksowymi możliwościami zarządzania danymi. Dzięki scentralizowanej bazie danych wszyscy podłączeni użytkownicy zyskują dostęp do standardowych procedur operacyjnych przygotowania podłoży hodowlanych, dzięki czemu każdy laborant pracuje według tych samych procedur. Oprogramowanie automatycznie przetwarza wszystkie informacje i obliczenia dotyczące procesu. Wyniki są zapisywane w bezpiecznej bazie danych, która pozwala w każdej chwili wykorzystać je do dalszej analizy i przygotowania raportu. Oprogramowanie praktycznie eliminuje potrzebę ręcznej rejestracji danych – teraz nawet etykiety ze szczegółowymi opisami mogą być drukowane automatycznie.

Rozwiązanie to można zintegrować z istniejącym systemem ERP/LIMS, co umożliwia dwukierunkowe przesyłanie receptur i wyników. Zarządzanie urządzeniami, zadaniami i wynikami zostało w tym rozwiązaniu scentralizowane, a kierownicy laboratoriów mogą teraz zdalnie monitorować postęp prac w czasie rzeczywistym. W środowiskach podlegających ścisłym regulacjom oprogramowanie to pomaga zachować zgodność z wymogami FDA ALCOA+ dotyczącymi integralności danych.

W ofercie METTLER TOLEDO są dostępne rozwiązania umożliwiające zarówno szybki i niezawodny pomiar pH, jak i zapewnienie zgodności z rygorystycznymi przepisami.

Linia SevenExcellence obejmuje najwyższej klasy rozwiązania z intuicyjną obsługą za pośrednictwem ekranu dotykowego OneClick™, które umożliwiają uruchamianie metod za pomocą skrótów na ekranie głównym. Funkcje inteligentnego zarządzania czujnikami pozwalają utrzymać elektrody pH w idealnej kondycji i uzyskiwać zawsze dokładne wyniki. Urządzenia z linii Seven Excellence można łączyć w oprogramowaniem LabX, zapewniając sobie integralność danych i identyfikowalność produktu.

Do pomiarów pH na płaskich powierzchniach, takich jak płytki agarowe, zalecane są specjalistyczne elektrody powierzchniowe, na przykład InLab Surface Pro-ISM.