- •Глава 1 Обзор и анализ литературных источников 7
- •Глава 2 Объекты и методы исследования 23
- •Глава 3 Экспериментальные данные и их анализ 35
- •Глава 4 Экономическое обоснование 41
- •Глава 1 Обзор и анализ литературных источников
- •Характеристика и способы получения покрытия
- •Бактерицидные покрытия
- •Бактерицидные свойства тяжелых металлов
- •Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы
- •Ингибирование роста культур микроорганизмов
- •Физиолого-биохимические параметры микроорганизмов при действии металлов
- •Влияние тяжелых металлов на энергетические и биосинтетические процессы
- •1.4 Предельно допустимые концентрации для тяжелых металлов
- •1.4.1 Санитарно-гигиеническая характеристика тяжелых металлов
- •Глава 2 Объекты и методы исследования
- •2.1 Объекты исследования
- •2.2 Используемые материалы и реактивы
- •2.3 Метод получения бактерицидного покрытия
- •2.4 Определение бактерицидной активности чашечным методом
- •Методы стерилизации
- •Приготовление сред и растворов
- •2.4.3 Тестирование на бактерицидные свойства
- •Смыв исследуемых посаженных бактерий
- •2.5 Определение фунгицидной активности чашечным методом
- •Глава 3 Экспериментальные данные и их анализ
- •3.1 Выбор состава для нанесения покрытия и его методики напыления
- •3.2 Фунгицидные свойства покрытий на примере Mucor Mucedo
- •3.3 Бактерицидная активность по отношению к Escherichia coli
- •Глава 4 Экономическое обоснование
2.5 Определение фунгицидной активности чашечным методом
Стерилизуем 12 чашек Петри для высаживания на них смыва микроорганизмов. И еще 10 чашек с нашим покрытием и 2 чашки сравнения. В сушильном шкафе стерилизуем вату, сложенную в конвертике из бумаги. Стерилизация проходит при 180-200 °С один час. Чашки Петри стерилизуются обернутыми в бумагу.
Готовим физиологический раствор и стерилизуем в автоклаве 40 мин при давлении 1 атм.
Готовим картофельно-глюкозную среду для плесени Mucor Mucedo. Приготовление: 1,0 литр процеженного через марлю отвара из 200 г картофеля, сваренного на дистиллированной воде, с добавлением 20,0 г глюкозы и 20,0 г агара. Плесень растет 4-5 суток при температуре 24 °С.
Стерилизуем среду в автоклаве при давлении 1 атм в течении 40 мин.
Подготавливаем для работы ламинарный бокс. Протираем его поверхность ваткой смоченной спиртом не менее 70 % и стерилизуем его с помощью УФ-ламп 15 минут. Зажигаем спиртовку. Стерилизуем спиртом автоматические пипетки.
Достаем из термостата чашку с плесенью и освобождаем от скотча и готовим суспензию плесени. В пробирку со стерильным физиологическим раствором вносим прокаленной в пламени горелки бактериальной петлей плесень из чашки. Размешиваем получившуюся суспензию.
Заражаем чашки Петри с покрытием и 2 контрольных образца следующим образом: в стерильных условиях (в ламинарном боксе) осторожно освобождаем чашки Петри от бумаги. Бумагу сразу выкидываем, чтобы не засорять рабочее место. Набираем автоматической пипеткой 100 мкл суспензии и осторожно приоткрыв крышку чашки Петри вносим суспензию. Даем так, чтобы суспензия покрыла всю нижнюю поверхность чашки. Повторяем эту операцию с оставшимися чашками.
Заматываем чашки скотчем. И оставляем на 1 день для взаимодействия микроорганизмов с поверхностью покрытия.
Заливаем оставшиеся 12 чашек Петри картофельно-глюкозной средой. Оставляем чашки до посева, замотав их скотчем.
Взятие смывов производится с помощью стерильных увлажненных ватных тампонов. Стерильные ватные тампоны на стеклянных, металлических или деревянных палочках, вмонтированных в пробирки с ватными пробками, заготавливают заранее в лаборатории. В день взятия смывов в каждую пробирку с тампоном наливают (в условиях бокса над горелкой) по 5 мл стерильного 0,1 % водного раствора пептона таким образом, чтобы ватный тампон не касался жидкости [6].
Непосредственно перед взятием смыва тампон увлажняют средой.
Делаем смыв со всей зараженной поверхности увлажненным ватным тампоном и вносим его на чашку Петри со средой. Не забываем подписывать чашки. Повторяем операцию для всех чашек.
Чашки со средой со смывом заматываем скотчем и ставим в термостат.
Следим за ростом микроорганизмов в течение нескольких дней. Записываем свои наблюдения.
Глава 3 Экспериментальные данные и их анализ
3.1 Выбор состава для нанесения покрытия и его методики напыления
При выборе материала разрабатываемого покрытия принимались во внимание известные сведения о фунгицидно-бактерицидных свойствах тяжелых металлов и их оксидов. В результате были отобраны следующие составы солей: SnCl4∙5H2О, CuCl2+SnCl4, AgNO3, CdCl2+SnCl4, PbCl2+SnCl4, KMnO4+SnCl4, MnCl2+SnCl4, ZnCl2+SnCl4, где хлорид олова является основой для создания тонкопленочных наноразмерных покрытий, в структуре которых будут находиться в качестве включений тяжелые металлы. Так как олово и его оксиды не имеют серьезных ограничений ПДК мы проанализируем его действие в сравнении с составами в составе которых находятся тяжелые металлы.
Технологическую обработку поверхности стекла с целью ее очистки от органических (жировые пленки) и химических (ионные, атомные и т.п.) загрязнений перед операцией распыления спиртовых растворов хлоридов олова и других металлов осуществляется по схеме:
Обработка в перекисно-аммиачной смеси (NH4OH по ГОСТ 3760-79, H2O2 по ГОСТ 177-88, H2O по ГОСТ 6709-72 в соотношении 1:1:3 по объему соответственно) при температуре 40±5 °С в течение 10 минут;
Промывка в деионизованной воде при температуре 45±5 °С в течение 10 минут;
Обработка в смеси Каро (H2SO4 по ГОСТ 4204-77, H2O2 по ГОСТ 177- 88 в соотношении 7:3 соответственно) при температуре 145±2,5 °С в течение 1-2 минут;
Промывка в проточной деионизованной воде при температуре 65±5 °С в течении 2-3 минут;
Сушка облучением инфракрасным светом при температуре 100±3 °С в течение 15-20 минут.
Для нанесения покрытий из оксидных пленок на жесткие подложки могут использоваться 2 известных метода:
Магнетронное реактивное распыление;
Осаживание из газовой фазы (распыление из спиртовых растворов).
Покрытия, нанесенные обоими методами, имеют похожую структуру в виде коалесцирующих (сросшихся) островков и различаются только меньшим разбросом толщин островков при нанесении первым методом. В связи с тем, что этот параметр не имеет решающего значения, для дальнейших исследований выбран более дешевый второй метод нанесения по пункту 2.3. В результате получаем прозрачные покрытия с радужным поблёскиванием, которое косвенно указывает на наличие покрытия [7].
