XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Микробное загрязнение поверхности мобильных телефонов и способы его снижения
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Мобильные телефоны стремительно вошли в нашу жизнь и появляются у детей в раннем возрасте, но культура их использования еще находится в стадии формирования. Существуют различные мнения о влиянии мобильных устройств на здоровье человека: нагрузка на зрение, позвоночник, центральную нервную систему. Но в повседневной жизни мало кто задумывается о микробной загрязненности их поверхности. Специалисты обеспокоены тем, что владельцы телефонов, и компьютерной техники, их не моют, что приводит к большому скоплению бактерий на поверхности [2].
Люди не выпускают телефоны из рук на протяжении всего дня, где бы ни находились. Это повышает риск увеличения количества бактерий на поверхности мобильных телефонов, так как создается благоприятная среда для их развития. А значит, увеличивается риск заражения бактериальными инфекциями.
Новизна работы в том, что исследование проводилось в конкретных условиях жизни, образцы для исследования собирались с лицевой поверхности мобильных телефонов с использованием экспресс-тестов «Петритест». Практическая значимость в том, что, полученные данные, могут быть полезны пользователям мобильных телефонов для формирования культуры их использования, что является актуальным.
Цель:определение общего микробного числа на поверхности мобильных телефонов и способов его снижения.
Задачи:
Выяснить профилактические гигиенические меры, применяемые пользователями телефонов.
Оценить степень микробной загрязненности поверхности мобильных телефонов.
Оценить влияние гигиенического ухода за поверхностью телефона на степень микробной загрязненности.
Объект исследования: микроорганизмы, обитающие на поверхности мобильного телефона
Предмет исследования: количество микроорганизмов, обитающих на поверхности телефона.
Гипотезаисследования: предположим, что в результате активного использования дезинфицирующих средств, можно добиться снижения количества микроорганизмов на телефонах.
Глава 1. Характеристика объекта исследования
Чёткого перечня бактерий, живущих на мобильных устройствах нет. Состав микрофлоры у каждого человека свой. Поэтому и состав бактерий на мобильном устройстве разный. Большинство микробов приносят пользу человеку. Они питаются кожными выделениями, очищая поверхность тела и обогащая организм полезными веществами. Лечение от них не требуется.
Меньшая часть бактерий относится к условно-патогенным. Они не приносят вреда в обычных условиях, но могут стать причиной заражения при ослаблении иммунитета. Ещё меньше на коже болезнетворных бактерий. Именно они вызывают болезни, иногда требующие серьёзного лечения.
Наибольшую опасность представляют следующие гости наших рук:
Сальмонеллы – некоторые виды вызывают острые кишечные заболевания (сальмонеллёзы), например, брюшной тиф.
Кишечная палочка – отдельные штаммы приводят к тяжёлым пищевым отравлениям, могут вырабатывать токсины, смертельные для детей, людей пожилого возраста или с ослабленным иммунитетом. Кишечная палочка (Escherichiacoli) является самым первым санитарно-показательным микроорганизмом, сохранившим свое значение до сих пор. Еще в 1888 г. Французский врач Е. Масе предложил использовать эту бактерию в качестве показателя фекального загрязнения воды. В третьем издании Руководства ВОЗ по контролю качества питьевой воды в качестве показателя выбора для оценки свежего фекального загрязнения рекомендуется показатель E.coli (индексный) [4].
Шигеллы – вызывают целый ряд инфекционных заболеваний, например, дизентерию.
Бруцеллы – приводят к множественному поражению внутренних органов, вызывают бруцеллёз.
Стафилококк золотистый – наиболее патогенный для человека вид стафилококка. Может вызвать как легкие кожные заболевания (угри, фурункулы), так и смертельно опасные (пневмония, менингит, сепсис). Существуют штаммы, устойчивые к антибиотикам, что усложняет лечение [5].
Общее микробное число (ОМЧ) – это число всех микроорганизмов в 1 см3 (мл) или в 1 грамме (г) субстрата/пробы. Значение ОМЧ выражается в колониеобразующих единицах КОЕ/мл и КОЕ/см3 – это микроорганизм, образующий колонию в ходе размножения [6].
Считается, что чем больше микроорганизмов обнаруживается во внешней среде, тем выше загрязнение патогенными микроорганизмами. ОМЧ –показатель, который дает представление об эпидемиологической обстановке, санитарно-микробиологическом состоянии. Критерий ОМЧ имеет большое значение при проведении сравнительных исследований. Внезапное повышение ОМЧ указывает на микробную обсемененность объекта, например, инвентаря, тары, рабочей поверхности, воды [9].
Глава 2. Обзор литературы
Чем больше разных людей пользуются компьютерной техникой, клавиатурой, телефонами, тем разнообразнее бактерии, встречающиеся здесь. Как отмечают исследователи, на клавиатуре успешно живут и золотистый стафилококк, и энтерококки, устойчивые к антибиотикам, в том числе к ванкомицину. Поэтому специалисты призывают к соблюдению гигиенических требований при их использовании [2].
Так как на поверхности телефонов остаются кожные выделения, клетки кожи и даже слюны. Телефоны всегда содержаться в тепле, а при зарядке даже нагреваются. Это создает благоприятные условия для развития бактерий, попавших на их поверхность. Можно наблюдать, как люди кладут телефоны на стол и даже на пол, подносят ко рту и лицу. В результате чего бактерии легко могут попасть на кожу и даже в рот и привести к заражению какой-либо инфекцией. При контакте с другим человеком или любой поверхностью происходит взаимное обсеменение, как кожи рук, так и поверхности [8].
Руки – один из основных факторов передачи микроорганизмов, так как кожа повсеместно и обильно заселена бактериями и грибами. В среднем на руках насчитывается около 840 тысяч различных микроорганизмов. Большинство сосредоточено под ногтями, на боковых частях ладоней и в складках кожи. На поверхности кожи рук живут аэробные и анаэробные бактерии, фекальные стрептококки, кишечная палочка и многие другие. Состав микрофлоры зависит от возраста, степени оволосения, влажности, температуры, кислотности, профессии, гигиены кожи рук. Кожа неравномерно заселена микробами. На поверхности и под первым и вторым слоями ороговевшего эпителия их много. Влажные области рук (ладони, промежутки между пальцев) – идеальная среда для развития всех видов бактерий [1].
Изучением морфологии, систематики, генетики, физиологии и распространения в природе микроорганизмов занимается микробиология. Для изучения различных свойств микробов в микробиологии разработан метод искусственного выращивания их на специальных средах. Микроорганизмы в природных условиях обычно находятся в виде сообществ различных видов. Точное изучение отдельных видов возможно только при выделении их в чистых культурах, то есть в культурах, содержащих лишь один вид микробов[1].
Глава 3. Материалы и методы работы
Для определения отношения людей к необходимости дезинфекции поверхности мобильного устройства мы провели анкетирование (Прил., анкета).
Для микробиологического контроля использовали экспресс-тесты «Петритест» (научно-производственное объединение «Альтернатива»). Это небольшая, пластиковая палетка, заполненная модифицированной питательной средой на основе агара и находящаяся в герметичной упаковке. Цвет стерильной среды – светло-жёлтый. Так же каждый вид теста имеет индивидуальную окраску. Например, ОМЧ – жёлтый, дрожжи и грибы – зелёный.
Чтобы провести тестирование, необходимо:
Стерильной ватной палочкой тщательно протереть исследуемую поверхность и затем поместить ее в пробирку с чистой водой, объемом1 мл (Рис.1,2).
Рис. 1,2. Смыв с поверхности мобильного телефона
Слегка приоткрыв чашку Петри, аккуратно налить 0,2 мл подготовленной жидкости, используя стерильный инсулиновый шприц, на агаризованную питательную среду (Рис.3).
Закрыть «Петритест» на защелки. Плавными горизонтальными движениями (из стороны в сторону) держа тест горизонтально, распределить исследуемую жидкость равномерно по поверхности питательной среды.
Поместить «Петритест» в термостат с температурой 35-370 С, размещая тесты дном вверх на 36 часов (Рис.4).
Рис. 3. Экспресс-тест для оценки Рис. 4. Результаты эксперимента
уровняобсеменённости поверхности
Для подсчета общего количества КОЕ в 1 см3 исследуемого образца нужно подсчитать все видимые – и большие и маленькие колонии, во всех квадратах. Сумму колоний умножить на 5, так как площадь палетки в пять раз меньше чашки Петри. И умножить в соответствии с используемым разведением, если отмечена высокая обсемененность. При утилизации использовать дезинфицирующие средства с соответствующими режимами применения [3, 7].
В ходе работы нами использован 20% спиртовой раствор, чтобы определить разницу между обсемененностью перед использованием чистящих средств и после. Каждый эксперимент проводился в 2-х кратной повторности.
Глава 4. Результаты работы и их обсуждение
В анкетировании приняли участие43 человека, от 9 до 60 лет. Более половины – это учащиеся 13 лет (Рис.5).
Рис.5. Возрастные группы участников анкетирования
Большинство – 78,5% опрошенных считают необходимым дезинфицировать поверхность своего мобильного телефона (Рис.6).
Рис.6. Респонденты, считающие необходимым дезинфицировать поверхность своего мобильного телефона
36,5 % считают, что надо проводить дезинфекцию 1 раз в неделю, по 26,9% –каждый день и раз в месяц. И только 9,7% считают, что не надо этого делать (Рис.7).
Рис.7. Периодичность ухода респондентов за поверхностью своего мобильного телефона
84,6% из опрошенных людей обрабатывают поверхность мобильного телефона (Рис. 8).
Рис. 8. Отношение участников к уходу за поверхностью мобильного телефона
48,9% опрошенных очищают поверхность мобильного телефона гигиеническими салфетками, 25,6% используют спирт, 6,4% - перекись водорода, остальные пользуются другими средствами (Рис. 9).
Рис.9. Средства, используемые в процессе дезинфекции поверхности мобильного телефона
Всего проанализировано 13 телефонов. Так как нами использованы экспресс-тесты на ОМЧ, то все колонии, которые выросли на питательной среде были жёлтые, круглые, полностью непрозрачные, плоские, с ровным краем. Отмечено, что общее количества КОЕ в 1 см3на поверхности телефонов до обработки варьирует от 50 до 1075 КОЕ/см3(Таб.1).
Таблица 1
Результаты подсчета колоний до и после обработки поверхности телефона
|
Номер образца |
Описание колоний |
Количество колоний до обработки, шт |
Общее количество микроорга-низмов, КОЕ в 1 см3 |
Количество колоний после обработки, шт |
Сокращение количества колоний после обработки, % |
Общее количество микроорга –низмов, КОЕ в 1 см3 |
|
1 |
Желтые, круглые, полностью непрозрачные |
5 |
125 |
2 |
60 |
50 |
|
2 |
3 |
75 |
- |
100 |
- |
|
|
3 |
6 |
150 |
3 |
50 |
75 |
|
|
4 |
7 |
175 |
- |
100 |
- |
|
|
5 |
2 |
50 |
- |
100 |
- |
|
|
6 |
5 |
125 |
- |
100 |
- |
|
|
7 |
4 |
100 |
- |
100 |
- |
|
|
8 |
17 |
425 |
9 |
47 |
225 |
|
|
9 |
19 |
475 |
6 |
68 |
150 |
|
|
10 |
5 |
125 |
- |
100 |
- |
|
|
11 |
43 |
1075 |
11 |
74 |
275 |
|
|
12 |
10 |
250 |
- |
100 |
- |
|
|
13 |
21 |
525 |
- |
100 |
- |
Общее количество микроорганизмов после обработки уменьшилось во всех образцах от 0 до 275 КОЕ/см3 (Рис.10). В процентном соотношении оно менялось от 47 до 100%. У 8 образцов из 13 после обработки зафиксировано полное отсутствие колоний. То есть, обрабатывая поверхность телефонов, мы можем снизить микробиологическую обсемененность в половину, или добиться 100% чистоты поверхности телефона. Что благоприятно отразится на здоровье человека. Наша гипотеза подтвердилась.
Рис.10. Количество колоний на поверхности телефонов до и после обработки
Выводы
По результатам работы можно сделать следующие выводы:
Большинство – 84,6% обрабатывают поверхность мобильного телефона. 36,5 % проводят дезинфекцию 1 раз в неделю, по 26,9% –– каждый день и раз в месяц. И только 9,7% этого не делают. Для дезинфекции используются различные средства, но большинство – 48,9% людей обрабатывают гигиеническими салфетками.
Общее количество микроорганизмов после обработки 20% спиртом уменьшилось во всех образцах от 0 до 275 КОЕ/см3. В процентном соотношении оно менялось от 47 до 100%. То есть в среднем количество колоний после обработки уменьшилось в 2 раза.
При обработке поверхности мобильных телефонов 20% спиртом можно снизить степень обсемененности микробиологической загрязненности от 50 до 100%.
Заключение
В ходе эксперимента нами освоена работа с экспресс-тестами –«Петритест» для микробиологического контроля поверхности. Мы убедились, что обработка спиртом снижает микробную загрязненность поверхности телефонов. В дальнейшем планируется использовать специальные чистящие салфетки и спрей для дезинфекции мобильных устройств, которые предлагает производитель, чтобы определить эффективность этих средств (Рис.11,12). В магазинах мы нашли специальные чистящие средства для гаджетов: салфетки, спрей. В их состав входят: АПАВ, изопропиловый спирт, антисептик, консервант.
Литература
Гусев, М. В. Микробиология: Учебник для студ. биол. Специальностей вузов / М.В. Гусев, Л.А. Минеева. - 4 изд., стер. М.: Издательский центр «Академия». 2003 – 464 с.
Вы в курсе? На вашем смартфоне может жить даже золотистый стафилококк – объясняем, как избавиться от бактерий на телефоне [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://citydog.by/post/bakterii-smartphone/, дата обращения 31.05.21.
Инструкция. «Петритест» (подложка) на ОМЧ и БКГП [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://petritest.ru/images/doc/instr-podlozhka-omch-bgkp.pdf, дата обращения 10.11.21.
Кишечная палочка (Escherichiacoli), ГКБ, ОКБ, ТКБ [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://mibio.ru/contents.php?id=2525, дата обращения 09.11.21.
КолдаеваН. Какие бактерии живут на наших руках [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://gdp7.medgis.ru/materials/view/kakie-bakterii-zhivut-na-nashih-rukah-3262), дата обращения 06.10.21.
Общее микробное число [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://fsvps.gov.ru/fsvps/news/ld/134311.html, дата обращения 09.11.21.
«Петритест» смыв на БГКП [электронный ресурс]. - Режим доступа:https://shop.christmas-plus.ru/catalog/oborudovanie_dlya_mikrobiologii/petritest_smyv_na_bgkp/, дата обращения 10.11.21.
Учёные выяснили, какие бактерии живут на мобильных телефонах [электронный ресурс]. - Режим доступа: [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.pravda.ru/news/science/1531448-samrtfon_bakterii/, дата обращения 17.09.2021.
Экспресс-тесты «Петритест» [электронный ресурс]. - Режим доступа: https://petritest.ru/test-omch-kmafanm, дата обращения 10.11.21.
Приложение
Анкета
Дорогие респонденты, пожалуйста, примите участие в исследовании. Выберите подходящий вам вариант ответа и обведите его. Опрос является анонимным, и личные данные не уйдут к третьим источникам.
Благодарим за уделённое время!
1. Считаете ли вы необходимым дезинфицировать поверхность своего мобильного телефона?
а) да б) нет
2. Как часто вы обрабатываете мобильный телефон?
а) каждый день в) раз в месяц
б) раз в неделю г) никогда
3. Чем вы очищаете поверхность мобильного телефона?
а) спиртом в) салфетками
б) перекисью водорода г) другими средствами
Рис.11,12. Специальные чистящие средства для гаджетов