Bluja e metilenit si indikator anaerob dhe i oksigjenit: çfarë provon ndryshimi i ngjyrës

Një teknike mbyll hermetikisht një enë anaerobe, kontrollon shiritin indikator me blu metileni përmes kapakut dhe sheh atë që dëshiron të shohë. Shiriti ka kaluar nga blu në të bardhë. Ajo e regjistron ciklin si anaerob dhe vazhdon punën. Dy ditë më vonë, në njërën pjatë nuk ka rritje, ndërsa një epruvetë e mbyllur me bujon brenda së njëjtës enë shfaq shenja ekspozimi ndaj oksigjenit. Shiriti po tregonte të vërtetën. Ajo i kishte bërë pyetjen e gabuar.

Ky ngatërrim lidhet me konceptin. Një indikator anaerob me blu metileni bazohet në konceptin e redoksit, jo në atë të sterilitetit apo të validimit të të gjithë sistemit. Pasi ky dallim bëhet i qartë, shiriti shndërrohet në një instrument të saktë e të besueshëm, me një detyrë të kufizuar.

Koncepti: një çift redoks i kthyeshëm

Bluja e metilenit e tretur ekziston në dy gjendje. Forma e oksiduar është kationi i njohur me ngjyrë blu. Forma e reduktuar, e quajtur leukobluja e metilenit, është pa ngjyrë. Pranë pH-së neutrale, gjysmëreaksioni i thjeshtuar përfshin një kation blu plus një proton plus dy elektrone, që japin një molekulë leuko pa ngjyrë. Potenciali formal është afër plus 11 milivolt kundrejt elektrodës standarde të hidrogjenit në pH 7, çka e vendos atë në një interval që shumë sisteme reduktuese mund ta arrijnë dhe ku oksigjeni mund ta kthejë reaksionin në drejtimin e kundërt.

Reduktimi kërkon një potencial të ulët lokal redoks. Vetëm largimi i oksigjenit nuk e siguron gjithmonë këtë. Studimet e hershme mbi anaerobiozën zbuluan se bluja e metilenit në ujë të thjeshtë pa oksigjen e ruante ngjyrën nëse nuk ishte e pranishme një substancë reduktuese dhe se përzierjet e bujonit me dekstrozë, me rreth 0.01 për qind ngjyrues, çngjyroseshin lehtësisht në 37 C, ndërsa e njëjta përzierje e mbajtur në 4 C mbetej blu për një ditë, siç raportohet në eksperimentet mbi indet e freskëta dhe kushtet e kulturës anaerobe. Temperatura, pH-ja, glukoza, askorbati, tioglikolati dhe aktiviteti reduktues mikrobik përcaktojnë të gjitha nëse elektronet janë të disponueshme.

Rioksidimi kërkon vetëm oksigjen. Kur ajri arrin te forma leuko, ajo kthehet sërish në blu. Indikatorët modernë të projektuar shfrytëzojnë pikërisht këtë cikël: ngjyrues plus reduktues plus një matricë stabilizuese, pa ngjyrë në nivele të ulëta oksigjeni dhe sërish blu pas ekspozimit ndaj ajrit, siç demonstrohet në një indikator hibrid të oksigjenit me blu metileni, të bazuar në ngjyrues, reduktues, surfaktant dhe argjilë. Ai prototip përdorte 0.01 milimolar ngjyrues me 2.0 milimolar askorbat ose glukozë në pH 11, bëhej pa ngjyrë pranë 0.5 për qind oksigjen sipas vëllimit dhe dallonte nivelet nën 0.1 për qind nga ato mbi 0.5 për qind oksigjen në dhomën e tij të testimit.

Pra, parimi i funksionimit është i thjeshtë. Ngjyra blu do të thotë se zona e indikatorit është e oksiduar. Mungesa e ngjyrës do të thotë se zona e indikatorit ka arritur kushte reduktuese me pak oksigjen. Ndryshimi është i kthyeshëm, lokal dhe kimik. Në vetvete, ai nuk tregon asgjë për mikrobet.

Si funksionon një shirit indikator me blu metileni në një enë anaerobe

Një shirit indikator me blu metileni për një enë anaerobe është një zonë e vogël reaksioni, e vendosur në atmosferën e enës aty ku mund të shihet pa e hapur enën. Formatet tregtare ndryshojnë: shirita letre, tableta që treten ose lagen gjatë përgatitjes dhe letra hibride më të reja. Disa kërkojnë një pikë ujë të distiluar për të aktivizuar zonën e reaksionit. Të tjerat janë pajisje në format të thatë që duhet të mbeten të thata. Duhet ndjekur fleta e udhëzimeve të produktit përkatës, sepse hidratimi, vendosja dhe koha e leximit janë pjesë e procesit kimik.

Në praktikë, leximi i synuar është binar. Ngjyra blu do të thotë se te shiriti vazhdon të ketë oksigjen ose kushte jo mjaftueshëm reduktuese. Ngjyra e bardhë ose mungesa e ngjyrës do të thotë se te shiriti janë krijuar kushte redoks anaerobe. Disa letra tregtare përmbajnë edhe një pigment të kuq sfondi, ndaj pika përfundimtare e tyre e reduktuar shfaqet rozë dhe jo e bardhë. Duhet të dini se çfarë pike përfundimtare parashikon produkti juaj përpara se ta gjykoni.

Koha ndryshon sipas sistemit. Në një konfigurim të tipit GasPak, zbehja filloi brenda rreth një ore dhe përfundoi brenda disa orësh, ndërsa në një krahasim të kontrolluar në temperaturë ambienti, blusë së metilenit iu deshën më shumë se gjashtë orë. Potenciali redoks i mjediseve ushqyese në atë studim arriti afërsisht minus 100 milivolt brenda 60 deri në 100 minutash, shumë përpara se ngjyruesi të përfundonte ndryshimin, dhe ishte shumë më poshtë se minus 200 milivolt kur shiriti u bë plotësisht pa ngjyrë. Indikatori reagon me vonesë ndaj atmosferës. Një shirit blu në orën e parë nuk provon dështim, ndërsa një shirit i bardhë në orën e gjashtë përshkruan gjendjen e shiritit në orën e gjashtë.

Vendosja ka rëndësi për të njëjtën arsye. Mbajeni shiritin në hapësirën e gazit mbi përmbajtjen e enës, të dukshëm përmes kapakut, larg sipërfaqeve të agarit dhe mjediseve të kulturës. Ai tregon gjendjen e mjedisit të tij të menjëhershëm. Nëse e vendosni rrafsh pas një muri të ftohtë, e mbuloni me pjata ose e lini të laget nga kondensati, ai tregon gjendjen e atij mikromjedisi dhe jo të enës.

Çfarë zbulon shiriti dhe çfarë nuk zbulon

Mendojeni indikatorin me blu metileni të enës anaerobe si një sensor të vetëm në një vend të vetëm. Ai përcakton kushtet lokale të redoksit dhe oksigjenit në zonën e vet të reaksionit, të cilat janë përgjithësisht përfaqësuese të hapësirës së gazit nëse përzierja dhe arritja e ekuilibrit janë të mjaftueshme. Çdo gjë përtej kësaj është një përfundim i nxjerrë, dhe përfundimet kërkojnë prova të veçanta.

Një shirit pa ngjyrë nuk vërteton sterilitetin. Steriliteti është mungesa e organizmave të gjallë, e provuar përmes sterilizimit të validuar dhe kontrolleve të validimit të kulturës. Një enë mund të jetë plotësisht anaerobe dhe përsëri e kontaminuar, ose plotësisht sterile dhe përsëri aerobe.

Ai nuk validon çdo pjesë të sistemit të kulturës. Oksigjeni i tretur brenda një epruvete të mbyllur hermetikisht, oksigjeni i bllokuar në thellësi të agarit, gradientet në një enë të mbingarkuar dhe një rrjedhje që shfaqet pas leximit mbeten të gjitha jashtë asaj që mund të tregojë një shirit i vetëm. Eksperimentet hapësinore treguan zona blu dhe pa ngjyrë pranë njëra-tjetrës në të njëjtën enë, ku depërtimi i oksigjenit dhe aktiviteti reduktues ekuilibroheshin në mënyra të ndryshme. Një pikë e vetme nuk mund të vërtetojë gjendjen e një vëllimi të tërë.

Ai nuk provon anaerobiozë të pandërprerë. Një shirit i lexuar vetëm një herë gjatë përgatitjes nuk tregon asgjë për orën e njëzetë. Studimet e fundit mbi cilësinë e kushteve anaerobe paralajmërojnë se indikatorët kimikë përshkruajnë atmosferën në çastin kur lexohen dhe mund të duken të kënaqshëm pavarësisht pranisë së niveleve të ulëta të oksigjenit të mbetur. Dokumentimi i vazhdueshëm ose në pika kontrolli, jo një vështrim i vetëm te pika përfundimtare, është ai që e lidh shiritin me inkubimin.

Për kiminë që qëndron pas ndryshimit të ngjyrës, shihni si kalon bluja e metilenit në mënyrë ciklike ndërmjet gjendjeve të oksiduara dhe të reduktuara. Për mënyrën se si oksigjeni ndikon më gjerësisht në trajtimin e mostrave, shihni kontrollin e oksigjenit në mikroskopi dhe në punën me kultura.

Një diagram për ta mbajtur pranë enës

Figura më poshtë e përmbledh artikullin në një material referimi për tryezën e laboratorit. Tre gjendje të të njëjtit shirit, dy drejtimet e reaksionit dhe kufiri ndërmjet provave që jep indikatori dhe validimit të sistemit.

Mënyra dështimi që e mbajnë shiritin blu ose japin siguri të rreme

Shumica e dështimeve ndahen në pesë grupe. Secili ka shenja dalluese.

Një enë ose qese që nuk është hermetike vazhdon të furnizojë zonën e reaksionit me oksigjen. Shiriti mbetet blu ose bëhet sërish blu pas zbehjes. Kontrolloni kapakun, guarnicionin, kapëset dhe sipërfaqet e mbylljes hermetike përpara se t’ia atribuoni problemin procesit kimik.

Një gjenerues gazi i shteruar ose i aktivizuar gabimisht nuk e largon oksigjenin. Në sistemet e vjetra që aktivizoheshin me ujë, mungesa e kondensimit rreth 10 deri në 15 minuta dhe mungesa e ngrohjes së kapakut rreth 20 deri në 40 minuta ishin paralajmërime të hershme për atë sistem. Një qese me kapacitet të pamjaftueshëm në një enë të mbingarkuar dështon në të njëjtën mënyrë.

Helmimi i katalizatorit vlen vetëm për sistemet e vjetra me hidrogjen plus paladium, ku paladiumi bashkon hidrogjenin dhe oksigjenin për të formuar ujë. Lagështia dhe sulfuri i hidrogjenit e degradojnë atë. Shumë qese të sotme nuk përdorin fare paladium, prandaj mos e zbatoni këtë masë korrigjuese aty ku nuk ka vend.

Një shirit i degraduar ose i trajtuar gabimisht dështon pa shenja të qarta. Ngjyruesi dhe reduktuesi e humbasin kthyeshmërinë gjatë ruajtjes, çka është një nga arsyet pse u zhvilluan formulime hibride për t’i rezistuar zbehjes nga drita dhe humbjes së funksionit gjatë ruajtjes. Mos përdorni produkte të skaduara, produkte me ngjyrë fillestare jonormale dhe shirita të lagur kur duhet të jenë të thatë ose të lënë të thatë kur kërkojnë lagie.

Një gradient ose vonesë mashtron lexuesin, jo procesin kimik. Hapësira e gazit e përzier dobët, epruvetat e mbyllura hermetikisht me oksigjen të tretur dhe mjediset gjysmë të ngurta i ruajnë secili kushtet e veta për më gjatë sesa sugjeron shiriti. Shiritat me rezazurinë kalojnë përmes ngjyrës rozë deri në mungesë ngjyre dhe shpesh tregtohen si më të shpejtë, por pragjet e tyre i përkasin formulimit të tyre dhe nuk mund të zbatohen te bluja e metilenit.

Kontrolle dhe një protokoll leximi që ia vlen të ndiqet

Dy kontrolle me kosto të ulët zbulojnë shumicën e leximeve të gabuara. Mbani një shirit të ri kontrolli në ajrin e dhomës, krahas ciklit. Një shirit funksional me blu metileni mbetet blu aty. Disa indikatorë të paketuar janë fillimisht të zbehtë dhe bëhen blu kur hapen, gjë që përbën në vetvete një kontroll funksional. Gjithashtu, vendosni periodikisht një shirit të ri në një konfigurim anaerob të validuar më parë. Ai duhet të arrijë pikën përfundimtare të reduktuar të validuar brenda kohës së përcaktuar për produktin. Nëse cilido nga kontrollet nuk sillet siç pritet, zëvendësoni lotin përpara se t’u besoni leximeve nga ena.

Protokolli i leximit rrjedh nga mekanizmi. Vendoseni shiritin në hapësirën e gazit, aty ku mund të shihet pa hapur enën, duke ndjekur fletën e produktit për kontaktin me murin dhe lagien. Regjistroni ngjyrën fillestare, kohën kur ena u mbyll hermetikisht dhe ngjyrën në pikën e kontrollit të përcaktuar për produktin. Kur ena e lejon, regjistroni që indikatori mbeti i reduktuar në pika kontrolli të përcaktuara gjatë inkubimit. Regjistroni ngjyrën përfundimtare menjëherë përpara hapjes. Ajo ngjyrë përpara hapjes është pika përfundimtare e atij cikli. Pas hapjes, prisni që shiriti të bëhet sërish blu dhe mos lejoni që kjo ta ndryshojë historikun.

Nëse shiriti mbetet blu përtej kohës së përcaktuar për të, trajtojeni anaerobiozën si të paverifikuar. Ndiqni zinxhirin sipas radhës: mbyllja hermetike, qesja, katalizatori nëse është i pranishëm, hidratimi dhe skadenca e indikatorit, pastaj funksioni i indikatorit në krahasim me kontrollin në ajër. Vetëm pasi atmosfera të jetë verifikuar duhet të interpretohet rritja ose mungesa e rritjes, duke përdorur konfigurimin e kulturës anaerobe dhe kontrollet e organizmave të përshtatura për përdorimin përkatës.

Shiriti meriton fjalën e fundit brenda fushës së vet. Blu ose pa ngjyrë, ai i përgjigjet një pyetjeje për një vend në një çast të caktuar. Bëjani atë pyetje në kohën e planifikuar, me kontrollet përkrah tij, dhe ai përgjigjet në mënyrë të besueshme. Pyeteni për sterilitetin, për çdo epruvetë ose për të gjithë inkubimin nga një vështrim i vetëm, dhe asnjë proces kimik i indikatorit nuk mund ta shpëtojë interpretimin.