Действительно ли горелки Бунзена являются необходимым инструментом микробиолога для предотвращения загрязнения? Ученые провели их проверку.
Когда два года назад лабораторию микробиолога Ханны Гэвин перевели в новое здание, ей предстояло самостоятельно решать, какое оборудование она сможет там разместить и как обустроить своё лабораторное пространство. «Газовые линии и открытое пламя были частью этого обсуждения», — вспоминает она, рассказывая о некотором сопротивлении со стороны строительных и противопожарных норм относительно необходимости их использования. «По сути, я сказала им: „Горелки это стандартная практика в микробиологии, позвольте мне найти литературу, подтверждающую это“, — сказала она. «Но я не смогла ее найти».
Гэвин, изучающая бактерии и бактериофаги в грудном молоке, решила проверить этот вопрос. Результаты, недавно опубликованные в журнале Microbiology Spectrum, показали, что горелки Бунзена не так универсально эффективны в предотвращении микробного загрязнения в экспериментах, как некоторые могли бы полагать, потенциально меняя представление исследователей об асептической технике. Чтобы изучить вопрос об эффективности горелок Бунзена, Гэвин и её коллеги использовали метод посева на чашки Петри. Это метод отбора проб воздуха, при котором микроорганизмы, находящиеся в воздухе, улавливаются на открытой агаровой чашке, расположенной на лабораторном столе, в течение заданного времени, чтобы любые загрязняющие бактерии могли осесть на поверхность питательной среды. Когда лаборатория Гэвина опробовала этот метод, они обнаружили, что через несколько минут им не удалось обнаружить никаких бактерий.
Поэтому они решили намеренно контаминировать воздух в лаборатории повсеместно распространенной в окружающей среде бактерией и сделали это двумя способами. В одном они распыляли бактерии из пульверизаторов, чтобы имитировать аэрозольные частицы, такие как частицы от разговора или кашля, или брызги воды из раковин. В другом они смачивали полотенце в бактериальной культуре, давали ему высохнуть, а затем встряхивали, чтобы имитировать распространение бактерии от одежды. В каждом эксперименте исследователи стояли либо перед зажженной горелкой Бунзена, либо перед незажженной и вскрывали чашки Петри с агаром, чтобы посмотреть, попали ли в них бактерии.
Вводя микробы в воздух, исследователям удалось собрать большое количество загрязнений. «Мы пытались воспроизвести диапазон возможных условий, которые могут наблюдаться в разных лабораториях», — рассказала Гэвин. «Мы знаем, что различные факторы могут временно увеличивать контаминацию воздуха и способствовать этому». Эколог Джордан Печчиа, не участвовавший в исследовании, отметил, что введение микробов в воздух и проверка влияния горелки Бунзена «кажется простым делом», но на самом деле это «очень сложная работа». Он добавил: «Они взялись за сложную задачу и смогли ее решить». Иммунолог Брайан Хейт, также не принимавший участия в исследовании, считает, что команда Гэвин «провела отличный эксперимент».
Исследователи обнаружили, что в среднем на чашках Петри, расположенных рядом с зажженными горелками Бунзена, загрязнений было меньше, чем на чашках, расположенных рядом с незажженной горелкой. Но предварительное включение горелок Бунзена перед открытием чашек Петри не уменьшило количество бактериальных колоний на чашках. Тем не менее, исследователи обнаружили умеренный эффект в зависимости от уровня загрязнения воздуха. Когда скорость загрязнения сухими частицами, попадающими на контрольные чашки Петри, превышала определенное значение — 83 колониеобразующих единицы в минуту — горелки Бунзена помогали снизить загрязнение сухими частицами. Но при более низких значениях включение горелок Бунзена оказывало вредное воздействие.
Исследователи предположили, что при более низких уровнях контаминации воздуха горелки могут создавать потоки, которые притягивают загрязненный воздух к чашкам Петри.
Хотя экспериментаторы стремились создать загрязняющие частицы разных размеров и количеств, используя метод с распылением полотенцем, они не измеряли размеры полученных частиц напрямую, поэтому не совсем ясно, где находились их частицы в том диапазоне частиц, который обычно присутствует в лабораторных условиях. «Я думаю, что их данные убедительно доказывают, что более крупные частицы не задерживаются горелкой Бунзена, но это не те частицы, которые обычно представляют для нас опасность при работе с горелкой Бунзена», — сказал Хейт.
Тем не менее, результаты этих экспериментов перекликаются с результатами исследования, проведенного несколько десятилетий назад, которое показало, что обжигание верхней части пробирки пламенем не снижает уровень загрязнения. «Вокруг этого много мифов и домыслов и я понимаю, почему они возникают», — отмечает Гэвин. «Что-то срабатывает один раз и поэтому говорят: "Давайте ничего не будем менять в том, что мы только что сделали“». Печчиа считает, что эта статья окажет «значительное влияние» на практику асептической техники. «Если эта статья не заставит отделы охраны труда и техники безопасности сказать: „Вам больше не нужны горелки“, то она заставит провести больше исследований, чтобы окончательно показать, действительно ли горелки эффективны», — добавил он.
Лаборатория Гэвин работает сейчас без газовых линий или горелок Бунзена и она предпочитает использовать бокс биологической безопасности для более чувствительных экспериментов и инфракрасные стерилизаторы для инокуляционных петель. На основе этого опыта Гэвин дает один совет: «Ставьте под сомнение свои методы. У многих из нас есть методы, которым нас учили и которые стали привычными, но я думаю, стоит проверять их на практическую достоверность».
