Biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm sinh học trong tủ ấm CO2

Biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm sinh học trong tủ ấm CO2

Tủ ấm carbon dioxide (CO2) hay còn được gọi là tủ ấm hiếu khí là loại thiết bị trong phòng thí nghiệm được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường CO2 có nồng độ được kiểm soát. Tủ ấm CO2 được ứng dụng chủ yếu trong nuôi cấy vi sinh vật yêu cầu môi trường ít oxy trong các kiểm nghiệm dược, trong kiểm soát môi trường, xét nghiệm y tế.

Ngoài ra, Tủ ấm CO2 còn được ứng dụng trong nuôi cấy mô và tế bào động thực vật trong công nghệ sinh học, tế bào gốc, IVF,…đối với công việc sinh học, tủ ấm điều chỉnh mức CO2, độ ẩm và nhiệt độ tốt, lý tưởng cho việc nuôi cấy mô và tế bào. Tuy nhiên, những điều kiện tối ưu cho tế bào và mô nuôi cấy cũng có khả năng thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật gây ô nhiễm như nấm, vi khuẩn, mycoplas-ma (là chủng vi khuẩn ở cá thể bò mắc bệnh viêm phổi và vi rút.

Khi ô nhiễm sinh học xảy ra, nó có thể ảnh hưởng xấu đến tiến độ nghiên cứu. Ví dụ, một số hệ thống tế bào như organoids (là các mô 3D cực nhỏ được nuôi cấy từ tế bào gốc) phải mất vài tuần nếu không muốn nói là vài tháng để phát triển và sự nhiễm bẩn dẫn đến giảm năng suất rất lớn. Mặt khác, thường không chú ý đến sự ô nhiễm liên quan đến mycoplasma ở giai đoạn đầu và không được phát hiện cho đến khi dữ liệu thử nghiệm cho thấy sự bất thường và phải bị loại bỏ. Nói chung, ô nhiễm làm gián đoạn tiến bộ khoa học, làm giảm độ tin cậy của dữ liệu khoa học.

Theo một báo cáo năm 2010, gần 9% mẫu cấy tế bào trong ngành dược phẩm sinh học đã phát hiện ô nhiễm sinh học. Thậm chí các số liệu thống kê còn đáng báo động hơn trong các phòng thí nghiệm học thuật, có 80% phòng thí nghiệm tại Nhật Bản và 65% phòng thí nghiệm tại Argentina đã bị nhiễm mycoplasma. Do ô nhiễm sinh học thông thường, các nhà nghiên cứu đã phát triển nhiều biện pháp kiểm soát nhằm ngăn chặn chúng.

Trong bài này, chúng tôi chia sẻ một số phương pháp mà chúng tôi đã phân loại thành kiểm soát người dùng và kiểm soát kỹ thuật. Kiểm soát kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm sinh học, các nhà sản xuất đã đưa ra một số giải pháp kỹ thuật. Đầu tiên, có thể trang bị tất cả các tủ ấm bộ lọc không khí dạng hạt (HEPA) hiệu quả cao, ở bên trong hoặc bên ngoài, loại bỏ các hạt từ không khí bên ngoài có đường kính lớn hơn 0,3 μm với hiệu suất hơn 99,95% trước khi nguồn không khí đã được lọc đi vào tủ ấm. Lưu ý: Do mycoplasma nằm trong khoảng 0,1-0,3 μm, các bộ lọc HEPA không thể lọc chúng nên cần có các biện pháp kiểm soát kỹ thuật khác. Hơn nữa, cần thay thế bộ lọc HEPA sáu tháng một lần vì các hạt lớn có thể làm tắc nghẽn dẫn đến giảm hiệu quả lọc.

Tiếp theo, trang bị các tủ ấm hiện đại hơn với chức năng khử trùng nhiệt tự động và tiệt trùng giúp làm sạch bằng cách sử dụng nhiệt và hơi nước. Tuy nhiên, nên kiểm tra hàng năm để đảm bảo duy trì chức năng tốt. Thật đáng tiếc, các tủ ấm thiết kế cũ thường không có hệ thống tiệt trùng tự động đi kèm – do đó, thường xuyên hàng tuần nên thực hiện vệ sinh thủ công.

Cuối cùng, cần cố gắng tận dụng đưa vào tủ ấm một số thiết kế để giảm thiểu ô nhiễm sinh học và người dùng. Ví dụ, kết hợp các góc tròn, người dùng có thể dễ dàng xác định và làm sạch vết tràn. Đồng cũng là vật liệu được lựa chọn cho tủ ấm, bao gồm cả giá đỡ và chảo nước, do đặc tính kháng khu-ẩn của đồng. Một số tủ ấm hiện đại hơn thậm chí còn được khử trùng bằng tia cực tím (UV). Thông thường, 15-30 phút xử lý bằng tia UV là đủ để khử nhiễm, nhưng người dùng cần lưu ý rằng, phương pháp này chỉ hoạt động trên bề mặt tiếp xúc với tia UV và tế bào phải được loại bỏ khỏi tủ ấm trước khi khử trùng bằng tia UV.

Kiểm soát của người dùng

Các nhà nghiên cứu như ngôi nhà của hệ sinh thái vi sinh vật phong phú và là nguồn gây ô nhiễm nhiều nhất. Tuy nhiên, bằng cách tuân theo thực hành tốt, các nhà nghiên cứu có thể giảm thiểu đáng kể nguy cơ đưa các chất gây ô nhiễm sinh học vào tủ ấm. Đầu tiên, tủ ấm phải được đặt càng xa các chất gây ô nhiễm càng tốt. Thông thường, nên đặt tủ ấm cao hơn mặt đất để vi sinh vật gần sàn nhà và trên giày của người dùng không xâm nhập vào tủ ấm trong quá trình mở và đóng. Cũng nên đặt tủ ấm xa các khu vực trong phòng thí nghiệm có nhiều người đi lại vì không khí di chuyển có thể vô tình đưa các chất gây ô nhiễm vào. Đặt tủ ấm tránh ánh nắng trực tiếp giúp tránh sự ngưng tụ do nhiệt độ bên trong tủ ấm khiến vi sinh vật có thể phát triển.

Thứ hai, nhân viên phòng thí nghiệm nên thực hành các quy trình tốt khi làm việc với tủ ấm. Họ không bao giờ được chạm vào bên trong tủ ấm bằng găng tay chưa khử trùng hoặc ống tay áo lỏng lẻo hoặc nói vào tủ ấm. Đặt bất kỳ vật dụng nào bên trong tủ ấm phải được khử trùng bằng 70% etha-nol và lau sạch. Điều quan trọng nữa là giữ cho tần suất mở cửa ở mức tối thiểu — trước khi mở tủ ấm, người dùng nên xịt 70% ethanol vào bên cửa và găng tay của họ để khử trùng các bề mặt có thể bị nhiễm vi sinh vật. Điều quan trọng là, người dùng cũng nên cẩn thận không để quá nhiều bình nuôi cấy tế bào và đĩa phiến vào tủ ấm vì điều này có thể làm gián đoạn sự đồng nhất của luồng không khí và nhiệt độ thích hợp. Khi chênh lệch nhiệt độ xảy ra, sự ngưng tụ có thể xảy ra trong tủ ấm, làm cho vi sinh vật phát triển mạnh.

Cuối cùng, nên làm sạch tủ ấm hàng tuần, vì điều này giúp loại bỏ sớm các chất ô nhiễm tiềm ẩn trước khi chúng trở nên nghiêm trọng hơn. Để vệ sinh bên trong tủ ấm một cách hiệu quả, trước tiên các vật dụng trong tủ ấm phải được chuyển sang một tủ ấm khác, không có chất gây ô nhiễm. Sau đó, sử dụng 2% chất khử trùng amoni cấp độ 4 và 70% etanol, khử nhiễm tủ ấm đúng cách. Trái ngược với thông lệ, các nhà sản xuất không khuyến khích sử dụng thuốc tẩy làm chất khử trùng vì nó có thể ăn mòn kim loại của tủ ấm. Quá trình khử nhiễm hoàn tất sau khi bật hệ thống sưởi để làm khô bên trong tủ ấm. Trong quá trình vệ sinh, phải thay đổi nước trong khay giúp duy trì độ ẩm cho tủ ấm và chỉ nên sử dụng nước cất vô trùng. Nên tránh dùng nước máy vì nó thường chứa vi khuẩn và nên tránh dùng nước khử ion vì nó có thể ăn mòn khay kim loại. Nói chung, các hóa chất như chất khử trùng amoni cấp độ bốn cũng được thêm vào khay nước để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật.

Tủ ấm CO2 đã làm thay đổi rất nhiều cách chúng ta thực hiện các thí nghiệm sinh học. Bằng cách điều chỉnh môi trường tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển tối ưu của tế bào và mô, là yếu tố quan trọng trong nhiều phòng thí nghiệm sinh học. Có nhiều nguồn ô nhiễm sinh học bao gồm môi trường phòng thí nghiệm (không khí và mặt đất) và người dùng, nhưng với các biện pháp kỹ thuật và kiểm soát người dùng hiệu quả, có thể ngăn chặn các chất ô nhiễm để tạo ra dữ liệu khoa học đáng tin cậy.

Đỗ Quyên dịch
Nguồn: Lab Manager – Hoa Kỳ

0934 517 576