Метилен зәңгәре анаэроб һәм кислород индикаторы буларак: төс үзгәрүе нәрсәне раслый

Техник анаэроб савытны герметик итеп яба, капкач аша метилен зәңгәре индикатор тасмасын тикшерә һәм көткәнен күрә. Тасма зәңгәрдән акка әйләнгән. Техник тәҗрибә шартларын анаэроб дип терки һәм эшен дәвам итә. Ике көннән соң бер Петри тәлинкәсендә бернәрсә дә үсми, ә шул ук савыт эчендәге ябык туклыклы шулпа пробиркасында кислород тәэсире билгеләре күренә. Тасма дөрес мәгълүмат биргән. Аңа дөрес булмаган сорау бирелгән.

Бу буталчык төшенчәләрне бутаудан туа. Метилен зәңгәре анаэроб индикаторы оксидлашу-кайтарылу белән бәйле; ул стерильлекне дә, бөтен системаны раслауны да аңлатмый. Бу аерма ачыклангач, тасма тар вазифалы, төгәл һәм дөрес мәгълүмат бирүче коралга әйләнә.

Төшенчә: кайтма оксидлашу-кайтарылу пары

Эретелгән метилен зәңгәре ике хәлдә була. Оксидлашкан формасы — таныш зәңгәр катион. Лейкометилен зәңгәре дип аталган кайтарылган формасы төссез. Нейтральгә якын pH шартларында гадиләштерелгән ярымреакциядә бер зәңгәр катион, бер протон һәм ике электроннан бер төссез лейко-молекула барлыкка килә. pH 7 булганда стандарт водород электродына карата формаль потенциал якынча плюс 11 милливольт тәшкил итә. Бу күп кенә кайтаручы системалар ирешә ала торган, ә кислород кире бора ала торган диапазонга туры килә.

Кайтарылу өчен җирле оксидлашу-кайтарылу потенциалы түбән булырга тиеш. Кислородны гына бетерү һәрвакыт җитми. Анаэробиоз буенча беренче тикшеренүләрдә, кайтаручы матдә булмаса, метилен зәңгәренең кислородсыз гади суда төсен саклавы ачыкланган. Якынча 0.01 процент буягыч кушылган декстрозалы шулпа катнашмалары 37 C температурада җиңел төссезләнгән, ә шул ук катнашма 4 C температурада бер көн буе зәңгәр булып калган. Бу яңа алынган тукымалар һәм анаэроб культура үстерү шартлары буенча тәҗрибәләрдә тасвирланган. Температура, pH, глюкоза, аскорбат, тиогликоллат һәм микробларның кайтару активлыгы электроннарның җитәрлек булу-булмавын билгели.

Кире оксидлашу өчен кислород кына кирәк. Һава лейко-формага килеп җиткәч, ул яңадан зәңгәр формага әйләнә. Заманча эшләнгән индикаторлар нәкъ шушы циклга нигезләнә: буягыч, кайтаручы матдә һәм тотрыкландыручы матрица. Кислород аз булганда алар төссез, ә һава тәэсирендә яңадан зәңгәр була. Бу буягыч, кайтаручы матдә, өслек-актив матдә һәм балчык нигезендәге гибрид метилен зәңгәре кислород индикаторында күрсәтелгән. Әлеге прототипта pH 11 шартларында 2.0 миллимоляр аскорбат яки глюкоза белән 0.01 миллимоляр буягыч кулланылган. Ул кислородның күләм өлеше якынча 0.5 процент булганда төссезләнгән һәм сынау камерасында кислород күләме 0.1 проценттан түбән булган шартларны 0.5 проценттан югары булганнардан аерган.

Шулай итеп, эш принцибы гади. Зәңгәр төс индикатор зонасының оксидлашкан булуын аңлата. Төссез хәл индикатор зонасында кайтаручы, кислород аз булган шартлар урнашуын аңлата. Бу үзгәреш кайтма, җирле һәм химик. Үзеннән-үзе ул микроблар турында берни дә әйтми.

Анаэроб савытта метилен зәңгәре индикатор тасмасы ничек эшли

Анаэроб савыт өчен метилен зәңгәре индикатор тасмасы — савытны ачмыйча күреп була торган итеп аның атмосферасына урнаштырылган кечкенә реакция зонасы. Сатудагы төрләре төрле: кәгазь тасмалар, эшне әзерләгәндә эретелә яки чылатыла торган таблеткалар һәм яңарак гибрид кәгазьләр. Кайберләренең реакция зонасын активлаштыру өчен бер тамчы дистилляцияләнгән су кирәк. Башкалары — коры килеш калырга тиешле коры форматлы җайланмалар. Конкрет продуктның инструкциясен үтәргә кирәк, чөнки дымландыру, урнаштыру һәм күрсәткечне уку вакыты химик процессның бер өлеше булып тора.

Гамәлдә күрсәткеч ике хәлнең берсе буларак укыла. Зәңгәр төс тасма янында кислород яки җитәрлек дәрәҗәдә кайтаручы булмаган шартлар саклануын аңлата. Ак яки төссез хәл тасма янында анаэроб оксидлашу-кайтарылу шартлары урнашуын аңлата. Кайбер сәүдә кәгазьләренә кызыл фон пигменты кушыла, шуңа күрә аларның кайтарылган соңгы хәле ак түгел, алсу булып күренә. Бәя биргәнче, продуктыгыз өчен нинди соңгы төс каралганын белегез.

Вакыт системага карап үзгәрә. GasPak тибындагы бер системада төс якынча бер сәгать эчендә тоныклана башлаган һәм берничә сәгать эчендә тулысынча югалган, ә бүлмә температурасында үткәрелгән контрольле чагыштыруда метилен зәңгәренә алты сәгатьтән артык вакыт кирәк булган. Шул тикшеренүдә туклыклы мохитнең оксидлашу-кайтарылу потенциалы 60–100 минут эчендә якынча минус 100 милливольтка җиткән — буягычның төсе тулысынча үзгәргәнче үк. Тасма тулысынча төссезләнгән вакытка потенциал минус 200 милливольттан да шактый түбән булган. Индикатор атмосфера үзгәрешеннән соңара. Беренче сәгатьтә зәңгәр тасма уңышсызлыкны расламый, ә алтынчы сәгатьтәге ак тасма тасманың нәкъ алтынчы сәгатьтәге хәлен тасвирлый.

Шул ук сәбәптән урнаштыру да мөһим. Тасманы газ бушлыгында, капкач аша күренә торган итеп, агар өслекләреннән һәм туклыклы мохитләрдән еракта тотыгыз. Ул үз тирәсендәге шартларны күрсәтә. Аны салкын стенага терәп куйсагыз, тәлинкәләр астына яшерсәгез яки конденсат белән чылансын дип калдырсагыз, ул савытның гомуми шартларын түгел, ә шул микромохитне күрсәтәчәк.

Тасма нәрсәне күрсәтә һәм нәрсәне күрсәтми

Анаэроб савыттагы метилен зәңгәре индикаторын бер урындагы бер датчик итеп күз алдына китерегез. Ул үз реакция зонасындагы җирле оксидлашу-кайтарылу һәм кислород шартларын билгели. Әгәр катнашу һәм тигезләнеш җитәрлек булса, бу шартлар газ бушлыгын гомумән чагылдыра. Моннан тыш булган һәр нәтиҗә — фараз, ә фараз өчен аерым дәлилләр кирәк.

Төссез тасма стерильлекне расламый. Стерильлек — терек организмнарның булмавы; ул расланган стерильләштерү процессы һәм культураны тикшерү контроле белән исбатлана. Савыт тулысынча анаэроб булып та пычранган булырга, яки тулысынча стериль булып та аэроб булырга мөмкин.

Тасма культура үстерү системасының һәр өлешен расламый. Ябык пробирка эчендәге эретелгән кислород, тирән агарда тотылып калган кислород, тыгыз тутырылган савыттагы градиентлар һәм күрсәткеч укылганнан соң барлыкка килгән герметиксызлык — боларның барысы да бер тасма контроленнән читтә кала. Урын буенча үткәрелгән тәҗрибәләрдә бер үк савыт эчендә янәшә зәңгәр һәм төссез зоналар табылган: аларда кислород үтеп керүе белән кайтару активлыгының нисбәте төрле булган. Бер нокта бөтен күләмне раслый алмый.

Тасма өзлексез анаэробиозны расламый. Эшне әзерләгәндә бер тапкыр укылган тасма егерменче сәгатьтәге шартлар турында берни дә әйтми. Анаэроб шартларның сыйфаты буенча соңгы эшләр химик индикаторларның укылган мизгелдәге атмосфераны гына тасвирлавын һәм аз күләмдә калдык кислород булуына карамастан канәгатьләнерлек күренергә мөмкин булуын искәртә. Тасма күрсәткечен инкубация белән бәйләү өчен бер генә соңгы караш түгел, ә өзлексез яки билгеләнгән тикшерү нокталарында теркәү кирәк.

Төс үзгәрүе артындагы химия турында метилен зәңгәренең оксидлашкан һәм кайтарылган хәлләр арасында ничек күчүен карагыз. Кислородның үрнәкләр белән эшләүгә киңрәк йогынтысын аңлау өчен микроскопиядә һәм культура үстерүдә кислородны контрольдә тоту турында карагыз.

Савыт янында тоту өчен схема

Түбәндәге рәсем мәкаләне эш өстәле өчен бер белешмәгә туплый. Анда бер үк тасманың өч хәле, реакциянең ике юнәлеше һәм индикатор дәлиле белән системаны раслау арасындагы чик күрсәтелгән.

Тасманы зәңгәр килеш калдыручы яки ялган ышаныч тудыручы җитешсезлекләр

Күпчелек җитешсезлекләр биш төркемгә бүленә. Һәркайсының үз билгесе бар.

Герметик булмаган савыт яки капчык реакция зонасына кислород кертеп тора. Тасма зәңгәр булып кала яки төсе тоныкланганнан соң яңадан зәңгәрләнә. Химияне гаепләгәнче капкачны, тыгызлагычны, кыскычларны һәм герметиклык тәэмин итүче өслекләрне тикшерегез.

Ресурсы беткән яки дөрес активлаштырылмаган газ генераторы кислородны бөтенләй бетерми. Элекке, су белән активлаштырыла торган системаларда якынча 10–15 минутта конденсат булмавы һәм якынча 20–40 минутта капкачның җылынмавы шул система өчен иртә кисәтү билгеләре булган. Артык тутырылган савыт өчен сыйдырышлыгы җитмәгән пакет та шул ук рәвештә эшен башкара алмый.

Катализаторның агулануы элекке водород һәм палладий системаларына гына кагыла: аларда палладий водород белән кислородны суга берләштерә. Дым һәм водород сульфиды аның активлыгын киметә. Хәзерге күп кенә пакетларда палладий бөтенләй кулланылмый, шуңа күрә бу төзәтү чарасын тиеш булмаган системага кулланмагыз.

Үзлекләре начарланган яки дөрес кулланылмаган тасма сиздермичә дөрес эшләүдән туктарга мөмкин. Саклау вакытында буягыч һәм кайтаручы матдә кайтмалылыгын югалта. Яктылыкта төс тоныклануына һәм саклаганда үзлекләр югалуына чыдам гибрид составларның эшләнү сәбәпләренең берсе — шул. Яраклылык вакыты чыккан запасларны, башлангыч төсе гадәти булмаган запасларны, коры калырга тиеш булып та чылатылган яки чылатылырга тиеш булып та коры калдырылган тасмаларны кулланмагыз.

Градиент яки соңару химияне түгел, күрсәткечне укучыны адаштыра. Начар катнашкан газ бушлыгы, эретелгән кислородлы ябык пробиркалар һәм ярымкаты мохитләрнең һәркайсы үз шартларын тасма күрсәткәннән озаграк саклый. Резазурин тасмалары алсу хәл аша төссез хәлгә күчә һәм еш кына тизрәк эшли дип тәкъдим ителә. Әмма аларның чик кыйммәтләре үз составына хас һәм метилен зәңгәренә күчереп кулланыла алмый.

Контрольләр һәм кулланырга лаеклы уку протоколы

Ике арзан контроль күпчелек ялгыш укуларны ачыклый. Тәҗрибә белән беррәттән бүлмә һавасында яңа һава контроле тасмасын тотыгыз. Дөрес эшләгән метилен зәңгәре тасмасы анда зәңгәр булып кала. Кайбер төрелгән индикаторлар башта тонык була һәм ачкач зәңгәрләнә; бу үзе үк эшләү сәләтен тикшерү булып тора. Шулай ук вакыт-вакыт яңа тасманы элек расланган анаэроб системага урнаштырыгыз. Ул продукт өчен күрсәтелгән вакыт эчендә расланган кайтарылган соңгы хәлгә ирешергә тиеш. Контрольләрнең берәрсе көтелгәнчә эшләмәсә, савыттагы күрсәткечләргә ышанганчы партияне алыштырыгыз.

Уку протоколы механизмнан килеп чыга. Стенага кагылу һәм чылату буенча продукт инструкциясен үтәп, тасманы савытны ачмыйча газ бушлыгында күреп була торган урынга куегыз. Башлангыч төсне, савыт ябылган вакытны һәм продукт өчен күрсәтелгән тикшерү ноктасындагы төсне теркәгез. Савыт мөмкинлек бирсә, инкубация вакытындагы билгеләнгән тикшерү нокталарында индикаторның кайтарылган хәлдә калуын теркәгез. Соңгы төсне ачар алдыннан ук теркәгез. Ачканчыгы шул төс — әлеге тәҗрибәнең соңгы күрсәткече. Ачканнан соң яңадан зәңгәрләнүне көтегез һәм аңа элекке нәтиҗәне үзгәртергә юл куймагыз.

Күрсәтелгән вакыт узгач та тасма зәңгәр булып калса, анаэробиозны расланмаган дип санагыз. Чылбырны тәртип белән тикшерегез: герметиклык, пакет, булса катализатор, индикаторның дымландырылуы һәм яраклылык вакыты, аннары һава контроле белән чагыштырып индикаторның эшләве. Атмосфера раслангач кына, куллану максатына туры килгән анаэроб культура үстерү системасын һәм организм контрольләрен кулланып, үсеш яки үсеш булмау нәтиҗәләрен аңлатырга мөмкин.

Үз өлкәсендә соңгы сүз тасманыкы булырга тиеш. Зәңгәр булсынмы, төссезме — ул бер вакытта бер урын турындагы бер сорауга җавап бирә. Шул сорауны график буенча, янәшәсендә контрольләр белән бирсәгез, ул ышанычлы җавап бирә. Ә бер генә караштан аңа стерильлек, һәр пробирка яки бөтен инкубация турында сорау бирсәгез, бернинди индикатор химиясе дә бу укуны дөрес итә алмый.