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微生物及无菌知识.
微生物及无菌知识培训
一.前言
我们所生活的环境中,到处都存在着大量的微生物。在一般空气中,微生物达800~3500个/m3,在土壤中达1~500×108个/g,在严重污染的水中可达107个/ml。(饮用水要求细菌总数≤100个/ml,大肠杆菌≤3个/ml。经水塔或贮水池贮存后,短期内可繁殖至105~106个/ml。)人的头皮上有140万个/cm2,两手上约有4~40万个,1g指甲污垢有38亿个,1g粪便可达10~1000亿个。可以说微生物是无处不在,无处不有。许多以前被人们认为是极端(高温、高压、强酸、强碱、低温等)甚至是致死的环境,现在已发现生活着各种类型的微生物(称为极端微生物)。事实说明,微生物有特别顽强的生存、繁殖和变异能力来适应环境。
微生物种类繁多,有的对人有益,有的有害,有的无益也无害。但在药品生产过程中,不可能对环境中的各种微生物加以区别对待,为保证药品的安全有效,需要对其进行控制。空气中的微生物多数附着在灰尘上,或以芽孢形式悬浮于空气中,1μm以下者处于悬浮状态,10μm以上者会逐渐沉下来而形成菌尘。所以也要对尘粒进行控制。
大量临床资料表明,注射剂(尤其是静脉注射剂)如污染了7~12μm的尘粒,可导致热原反应、肺动脉炎、微血栓或异物肉芽肿等,严重的还会致人死命。而如果污染了细菌,轻则局部红肿化脓,重则引起全身细菌性感染。因此,对微生物和尘粒进行更加严格的控制对于针剂生产洁净室非常重要。
人是洁净室最大的污染源,占90%左右。一般男性每人每分钟向周围排放1000个以上的含菌粒子,女性为750个以上。穿无菌服时,静止时的发菌量为10~300个/min,一般活动时发菌量为150~1000个/min,行走时发菌量为900~2500个/min。咳嗽一次发菌量为70~700个/min,喷嚏一次为4000~60000个/min。所以在洁净室中,人的数量和活动应有特别严格的限制。
二.微生物简介
微生物是广泛存在于自然界的一群体形微小(直径小于1mm)、结构简单、肉眼看不见,必须藉助光学或电子显微镜放大数百至数万倍才能观察到的生物。需要说明的是,微生物是一个比较笼统的概念,界线有时非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物,但通常它们并不放在微生物中进行研究。
微生物具有以下特点:①体积小,面积大;②吸收多,转化快(2000倍体重/h);③生长旺,繁殖快(20min分裂一次);④易变异,适应强;⑤分布广,种类多(10万种以上)。
微生物按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类:
1.真核细胞型 细胞核的分化程度较高,有核膜、核仁和染色体;胞质内有完整的细胞器(如内质网、核糖体及线粒体等)。真菌属于此类型微生物。
2.原核细胞型 细胞核分化程度低,仅有原始核质,没有核膜与核仁;细胞器不很完善。这类微生物种类众多,有细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌。
3.非细胞型 没有典型的细胞结构,亦无产生能量的酶系统,只能在活细胞内生长繁殖。体积微小,能通过除菌滤器。病毒属于此类型微生物。
微生物在自然界中的分布极为广泛,空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。
绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收,土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物,以供植物生长的需要,而植物又为人类和动物所利用。因此,没有微生物,植物就不能新陈代谢,而人类和动物也将无法生存。
另一方面,由极少数微生物引起的传染病发病快、死亡率高、传播迅速、传播范围广,严重危害着人民健康。
三.微生物的形态结构
1.细菌(原核单细胞生物)
细菌按形状可分为:球菌(0.5~2μm)、杆菌(长1~5μm,宽0.3~1μm)和螺形菌(大小与杆菌相似)。
按革兰氏染色法染色的不同,分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌的细胞壁表面含较多的磷壁酸,会产生外毒素,如金黄色葡萄球菌;革兰氏阴性菌的细胞壁表面多含脂蛋白和脂多糖,会产生内毒素(即热原),如大肠杆菌。
细菌一般有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,有的还有荚膜、鞭毛、菌毛和芽胞特殊结构μm。菌丝分枝连接,交错集合在一起的总体称为菌丝体。
霉菌大多数是多细胞微生物,菌丝细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和各种细胞器组成。细胞壁很薄,往往在表面产生色素,使菌落出现各种颜色。
霉菌靠孢子繁殖,有无性繁殖和有性繁殖两种方式,以无性繁殖为主。
有些真菌可用酿酒造酱,或用于发酵生产柠檬酸、葡萄糖酸、酶、抗生素(如青霉素、头孢菌素);少数真菌能引起各种真菌病。真菌产生的真菌毒素(如黄曲
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