آموزش رویت
)
محفظه‌هاي بي هوازي
محفظه‌هاي بي هوازي و جعبه‌هاي دستكش امكان كشت و پرورش نمونه ها، مشاهده رشد، انجام تست‌هاي بعدي و گرم كردن نمونه‌ها تحت شرايط بي هوازي را براي پرسنل آزمايشگاه فراهم مي‌كنند. باكتري‌هاي بي‌هوازي مختلف در مقابل تاثيرات اكسيژن، ميزان آسيب پذيري‌هاي متفاوتي دارند؛ در حالي كه گونه‌هاي ميكروآئروفيل و تا حدي بي هوازي، تا حدي مي‌توانند اكسيژن را تحمل كنند اما باكتري‌هاي بي هوازي اجباري، ممكن است حتي بعد از اين كه اندكي در معرض اكسيژن قرار بگيرند، غيرقابل كشت شوند. فرايند رنگ آميزي Gram كه نقش مهمي در شناسايي اوليه بي هوازي‌ها دارد، باكتري‌ها را به دو گروه تقسيم مي‌كند: دسته Gram مثبت و دسته Gram منفي.
برای مشاهده ی متن کامل,به ادامه ه ی مطلب رجوع کنید
مــزيــت اصـلــي مـحـفـظــه‌هــاي بــي هـوازي و جـعـبـه‌هـاي دستكش نسبت به قالب‌هاي (jar) بي‌هوازي اين است كه تكنسين مي‌تواند بدون وارد شـدن اكـسـيـژن هـوا بـه داخـل مـحـفـظـه، با نـمونه‌ها كار كرده و آن‌ها را ارزيابي كند. يك جايگزين ديگر براي محفظه‌هاي بي هوازي و جعبه‌هاي دستكش، سيستم roll-tube است كه در آن، ارگانيزم‌ها روي يك لايه از اگار رشد داده مـي‌شـونـد كـه ديواره‌هاي داخلي لوله تست را مي‌پوشاند. سپس لوله‌ها در يك محيط غني از دي اكسيد كربن قرار داده مي‌شوند. مزيت اين روش اين است كه مي‌توان هر لوله را بدون ايجاد مــزاحـمـت بـراي نـمـونـه‌هـاي كـشـت داده شـده اطـراف آن، بـررسـي كـرد؛ مشكل اين است كه استفاده از لوله‌ها مي‌تواند دست و پاگير باشد و مورفولوژي داخل لوله‌ها ممكن است نسبت به صفحه‌هاي اگار تمايز كمتري داشته باشند.
عفونت‌هاي باكتري‌هاي بي هوازي اغلب، مرتبط با آبسه‌هاي داخلي (مانند داخل شكمي، كبد، ريه و مغز) هستند و بيماران عفوني اغلب به شــدت بـيـمــارنــد. بـنـابـرايـن ضـروري اسـت كـه سرعت عامل ميكروبي ايجادكننده بيماري، كشت شده و شناسايي شود. عفونت‌هاي بي‌هوازي ممكن است منشا داخلي يا خارجي داشته باشند. عفونت‌هاي داخلي ناشي از ارگانيزم‌هاي بي هوازي هستند كه بخشي از فلور طبيعي انسان هستند و تحت شرايط مناسب، مانند درمان با آنتي بيوتيك، سركوب سيستم ايمني، يا زخم‌هاي باز بعد از جراحت، ايجاد بيماري مي‌كنند. عفونت‌هاي خارجي از ارگانيزم هايي كه بخشي از فلور طبيعي انسان نيستند ناشي مي‌شوند؛ آن‌ها معمولا گونه‌هاي spore-forming به عنوان مثال از نوع Clostridium هستند كه در خاك، گياهان و آب يافت مي‌شوند. با ايـــن‌حــال بـسـيــاري از عـفــونــت‌هــا عـمــلا نــاشــي از گــونــه‌هــاي non-spore-forming بي‌هوازي‌اند؛ Bacteroides fragilis يك باسيل مرسوم در اين گروه است.
اصول عملكرد
محفظه‌هاي بي هوازي و جعبه‌هاي دستكش بزرگ، پلاستيك روشن، كيسه‌هاي غيرقابل نفوذ به وسيله هوا يا محفظه هايي هستند كه از تركيبي از گازهاي بدون اكسيژن پر شده اند. آن‌ها معمولا قابي از جنس يك فلز محكم (مثلا استيل ضدزنگ)، اكريليك يا پـلاستيـك انعطاف پذير (مانند وينيل) دارند. محفظه‌ها مجهز به آستين و جعبه‌هاي دستكش مجهز به دستكش هستند كه اين‌ها به صورت مهر و موم شده به ديواره محفظه يا جعبه متصل هستند و امكان دسترسي پرسنل به داخل را در عين حفظ بي هوازي بودن محيـط داخل فراهم مي‌كنند. هر دو سيستم معمولا يك پورت ورودي قفل هوا به صورت يكپارچه يا مدولار، همراه با يك پمپ خلا و اتصالات مناسب گاز، يك جعبه كـاتـاليـزور و مـانيتـور اكسيـژن و تجهيـزاتـي بـراي تسهيـل كشـت دادن و ايـزوله كردن بي‌هوازي‌ها (مانند انكوباتورها، واحد استريل كردن، محيط كشت) دارند.
محفظه‌هاي بي هوازي و جعبه‌هاي دستكش با چند روش، انتشار اكسيژن به داخل محفظه را حداقل مي‌كنند. مدل‌هاي با ديواره وينيلي در فشار كمي مثبت عمل مي‌كنند تا از ورود اكسيژن جلوگيري شود. محفظه‌هاي محكم تر، از تنظيم كننده فشار استفاده مي‌كنند تا هر بار كه دستكش‌ها وارد محفظه مي‌شوند، گاز را بيرون دهند. Bubblerها گـاز محفظـه را بـه صـورت حبـاب از طريق يك ظرف آب به بيرون مي‌فرستند. يك انـدازه‌گيـر فشـار ديفـرانسيلـي، فشـار را بـه صـورت اتـومـاتيـك يـا دستـي بـا استفـاده از دريچه‌هاي برقي كنترل مي كند.
قفل مهروموم دو طرفه در يك انتهاي دستگاه دسترسي به محفظه را فراهم مي‌كند. يك پمپ خلا، مخزني از گازهاي تركيبي و مخزني از نيتروژن خالص به اين پورت متصل است. گاز پمپ شده به داخل دستگاه متشكل از تركيبي از نيتروژن، هيدورژن و دي اكسيدكربن است: 80% تا 85% نيتروژن براي يك محيط بي هوازي پايدار، 5% تا 10% هيدروژن براي حذف هر مولكول اكسيژني كه احتمالا در محفظه وجود دارد و 10% دي‌اكسيدكربن براي بهبود دادن رشد ميكروبي. مخزن دوم شامل نيتروژن ارزان تر با درجه تجاري است كه قفل ورودي را پر مي‌كند. (برخي از آزمايشگاه ها، براي كاهش هزينه‌ها خودشان گازها را تركيب مي‌كنند.)
Antechamber بعد از اين كه مواد كشت داخل محفظه قرار داده شدند، تخليه شده و در قفل مي‌شود. تخليه را مي‌توان به صورت دستي انجام داد يا براي كاهش خطا اين كار به صورت اتوماتيك انجام شود. قفل ورود تا فشار 20 اينچ جيوه تخليه مي‌شود و دوباره با نيتروژن پر مي‌شود، سپس دوباره خالي شده و پر مي‌شود. بعد از سومين و آخرين پر شدن، قفل ورودي با تركيب نيتروژن/هيدروژن/دي اكسيد كربن پر مي‌شود. سپس اپراتور مي‌تواند در داخل قفل (كه به سمت داخل محفظه است) را باز كند و مواد را با حداقل آلودگي توسط اكسيژن هوا، وارد محفظه كند. يك fan، گازهاي داخل محفظه را داخل جعبه‌هاي كاتاليزور پالاديوم، گردش مي‌دهد كه در آنجا هيدروژن هوا براي از بـيـن بـردن مـولـكـول‌هـاي اكـسيژن و حفظ شرايط بي هوازي بودن داخل محفظه، با كاتاليزور واكنش مي‌دهد. اگر هيچ نشتي وجود نداشته باشد و اگر كاتاليزور به اندازه مصرف، مجددا توليد شود، محفظه مي‌تواند با تنها مقادير كمي از گازهاي ديگر، در فشار پائيني از اكسيژن نگه داشته شود. مقدار سولفيد هيدروژن و رطوبت توليدشده تعيين مي‌كند كه كاتاليزورها با چه فركانسي بايد بازتوليد شوند. نرخ انتشار اكسيژن به داخل محفظه هم روي فعاليت كاتاليزور تاثير دارد. هر چه اكسيژن بيشتر باشد نياز است كه كاتاليزور با نرخ بيشتري بازتوليد شود و حجم بالاي اكسيژن مانع از عملكرد بهينه كاتاليزور مي‌شود. نفوذپذيرترين ماده به اكسيژن كه استفاده مي‌شود neoprene است كه در دستكش‌ها يا آستين‌ها به كار مي‌رود.
اغـلب محفظه‌هاي بي هوازي انكوباتورهايي دارند كه رشد ارگانيزم‌هاي كشت داده‌شده را افزايش مي‌دهند. بسته به اندازه دستگاه، انكوباتور مي‌تواند داخل محفظه اصلي قرار داده شود يا به خارج از آن متصل شود. انتخاب ديگر تنظيم دماي كل محفظه با استفاده از جعبه‌هاي كاتاليزور گرم شده است. جعبه‌ها fan هايي دارند كه هواي مـحفظه را از كاتاليزورهاي گرم شده گردش مي‌دهد. براي جلوگيري از رشد مواد آلاينده، رطوبت داخل محفظه (كه در اثر تبخير آب محيط و واكنش هيدروژن و اكسيژن ايجاد مي‌شود)، با استفاده از جاذب رطوبت ژل سيليكون، در سطح 50% يا كمتر نگه داشته مي‌شود. براي حفظ موثربودن اين خشك كننده، بايد گاهي اوقات آن را به مدت دو ساعت تا 110 درجه گرم كرد. مواد ديگر جاذب رطوبت هم مي‌توانند استفاده شوند به شرطي كه با دي اكسيد كربن واكنش ندهند.
مهم‌ترين فرايند كنترل كيفيت مانيتوركردن شرايط بي هوازي داخل محفظه است. تنها وسيله اي كه قادر است مقدار اكسيژن را در حضور دي اكسيدكربن اندازه بگيرد، يك آنالايزر اكسيژن است كه به مقادير بسيار كمي از اكسيژن هم حساس است. برخي از آنالايزرها بوروهيدريد سديم )Sodium borohydride( دارند كه اكسيژن آزاد مي‌كند. برخي ديگر پودر آهن دارند كه به اكسيژن متصل مي‌شود يا اسيد اسكوربيك دارند كه اكـسـيـژن را جـذب مـي‌كـنـد. روش‌هـاي ديـگـر تـشـخـيـص اكـسـيـژن مـانـنـد رنـگ‌هاي اكسيداسيون حساسيت كمتري دارند.
متيلن آبي (پتانسيل اكسيداسيون mv(11+ و reazurin) پتانسيل اكسيداسيون mv( 42- شاخص‌هاي بي هـوازي مـرسوم هستند. رنگ‌ها بعد از كاهش بدون رنگ هستند؛ بعد از اكسيژن‌دار شدن، به ترتيب آبي و صورتي مي‌شوند. اما متيلن آبي در غـلـظـــت‌هـــاي اكـسـيــژن ppm200 تــا ppm 300 هـمـچـنـان كـاهـش مـي‌يـابـد كـه هميـن مـوضـوع ممكن است مانع از رشد بي‌هوازي‌هاي بسيار حساس به اكسيژن شود. Reazurin يك شاخص با حساسيت قابل قبول است؛ اما بايد مستقيما داخل محيط باكتريولوژيك گنجانده شود. اين روش‌هــا بـراي آزمـايـشـگـاه‌هـاي بـالـيـنـي كـافـي هستنـد، امـا حسـاسيـت آن‌هـا كمتـر از آنـالايـزر اكسيژن است. روش ديگر براي مانيتور شدت اكـسـيــژن، اسـتـفــاده از آنــالايــزر گــاز اكـسـيــژن-هـيـدروژن بـراي حـس كـردن حـرارت اكسيژن هيدروژن واكنش با جزء پالاديوم است. روش ديـگـر هـم كـشت مداوم نمونه بذر داده شده با Clostridium novyi نوع B است. رشد اين ارگانيزم نشان مي‌دهد شدت اكسيژن در محفظه به اندازه كافي پايين است.
زنده ماندن نمونه كشت داده شده را مي‌توان مستقيما داخل محفظه تست كرد. مي‌توان براي اسـتـريـل كـردن حلقه‌هاي انتقال و دريچه‌هاي لـولـه تـسـت، يـك بـلـوك گـرم كـردن نـيـز داخـل محفظه در نظر گرفت (شعله‌هاي گاز را به خاطر نبود اكسيژن، نمي توان استفاده كرد.) محيط و ديـگــر تجهيـزات مـاننـد طبقـات را نيـز مـي‌تـوان داخل محفظه قرار داد.
مشكلات گزارش شده
يـــك دلــيــل مــرســوم بــراي نـشــت اكـسـيــژن، سائيده‌شدن دستكش‌ها است كه منجر به ايجاد بـرش كـوچـكـي در دسـتـكش و در ماده ديواره انعطاف‌پذير اطراف محل‌هاي ورود دستكش مي‌شود. اين معمولا در محفظه هايي كه چنـد سـال استفـاده شده اند رخ مي‌دهد، زيرا انعطاف پذيري وينيل با گذر زمان كم مي‌شود. همچنين ممكن است نشت اكسيژن از اطراف محل‌هاي ورودي دستكش در دستگاه‌هاي با ساختار بسيار محكم رخ دهد.
در مورد هر دو مدل با ساختار مستحكم و با ساختار انعطاف پذير، ممكن است در حين كار با مواد تيز داخل محفظه و به ويژه طبقه ها، برش در دستكش ايجاد شود. هر نشتي منجر به مصرف سريع تر تركيب گاز استفاده شده در فضاي بي هوازي مي‌شود. يك پروب ارزان و موثر الكترونيكي براي نشت گاز كه با تشخيص گازهاي قابل احتراق (مانند هيدروژن) عمل مي‌كند، موجود است.
كار با مدل هايي كه محفظه آن‌ها گرم مي‌شود براي طولاني مدت مي‌تواند موجب ناراحتي اپراتور شود. به علاوه گرم كردن سريع محفظه، محيط داخل آن را خشك كرده و كنترل رطوبت در محفظه را مشكل تر مي‌كند.
يـك محقـق زمـانـي كـه يك محفظه بي هوازي در حال انتقال از شرايط هوازي به بي‌هوازي بود، انفجارهايي را در آزمايشگاه تجربه كرد (1997 )Cox. در طول انتقال از شرايط بي هوازي به هوازي يابالعكس، تركيبي از اكسيژن از هوا و هيدروژن در تركيب گاز مي‌تواند به غلظت قابل اشتعال برسد.
نقص در بازتوليد كاتاليزور پالاديوم و مي‌نيمم كردن شدت اكسيژن باقي مانده در جعبه دستكش مي‌تواند باعث آسيب به بي هوازي‌ها شود. بي هوازي ماندن هميشه مسـالـه اصلي است؛ بنابراين خريداران هميشه بايد از ميزان موثر بودن آنالايزرهاي اكـسـيــژنــي كــه هـمــراه مـحـفظـه بـي هـوازي اسـت، آگـاه بـاشنـد. طبـق تحقيقـات اخيـر سيستم‌هايي كه از اسيداسكوربيك يا يك روش تخليه-جايگزيني استفاده مي‌كنند، در تـامـيـن اتـمـسـفر بي هوازي موثرترين بوده اند در حالي كه سيستم‌هاي borohydride كمترين كارائي را از خود نشان داده اند 1996 .Imhof and Heinzer
توصيه‌هاي خريد
توصيه‌هاي ECRI
عملكرد اصلي اين دستگاهها تامين يك محيط عاري از اكسيژن و پايدار براي رشد و مطالعه ي ميكروارگانيزم‌هاي بي هوازي است. بنـابـرايـن ECRI تـوصيـه مي‌كند كه محفظه‌هاي بـــي‌هــوازي و جـعـبــه‌هــاي دسـتـكــش مــانـيـتــور اكسيژن و نيز وسيله اي براي به گردش درآوردن گـازهـاي اكسيـژن داخـل محفظـه داشتـه باشند. سيستم مانيتور اكسيژن مي‌تواند بسته به كارائي كـاربر متفاوت باشد. همچنين توصيه مي‌شود كه يك پمپ تخليه به صورت يكپارچه درنظر گرفته شده باشد؛ گرچه اين ويژگي بهتر است مـوجـود بـاشـد امـا الـزامـي نيسـت. خـلاءسنج و تنظيم كننده‌هاي فشار براي يك سيستم ايمن و قابل اطمينان ضروري هستند. حذف رطوبت نيز براي پيشگيري از رشدآلاينده‌ها نياز است.
توصيه‌هاي ديگر
بيمارستان هايي كه نياز به كشت و شناسايي سريع حجم بالايي از عوامل ميكروبي دارند بايد بـــه فـكـــر خـــريــد مـحـفـظــه‌هــاي بــي هــوازي يــا جــعــبــــه‌هــــاي دســتــكــــش بـــاشـنـــد. مـحـفـظـــه و antechamber بـايـد بـراي تـامـيـن فـضـاي كـاري موردنياز، به اندازه كافي بزرگ باشند. برخي از تـوليدكنندگان محفظه‌هاي كاري اضافي و نيز سـيـنـي‌هـا و قفسـه‌هـاي اضـافـي ارائـه مـي‌كننـد. Antechamberهــاي اتــومــاتـيــك مـعـمـولا زمـان ورود به محفظه را كاهش مي‌دهند؛ آن‌ها اغلب همراه با antechamberهاي دستي براي تسهيل تخليه اوليه محفظه استفاده مي‌شوند. مدل هايي كه مجهز به انكوباتور يا بلوك‌هاي گرم كننده داخـلــي هـسـتـنــد، نـيــاز بــه انـتـقــال نـمــونـه‌هـا بـه محيط‌هاي بي هوازي خارجي را از بين مي‌برند و لـذا بـه ايـن وسـيله احتمال آلودگي را كاهش مي‌دهند.
مراحل توسعه
مـحـفـظـه‌هـاي بـي هـوازي تـكـنـولوژي بسيار پايداري دارند. توسعه هائي در اتوماتيك كردن فرايند تخليه-جايگزيني و در محفظه‌هاي تنظيم اتمسفر داخلي ايجاد شده اند.
منبع
/Chambers‚2004]ECRI1[
Anaerobic; Glove Boxes, Anaerobic
خواص مفيد کنجد براي بدن