XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Антисептики. Их действие и эффективность
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На уроках окружающего мира мы познакомились с темой «Бактерии». Учитель рассказала нам о влиянии вредных бактерий на организм человека, мы повторили правила санитарной обработки рук. В условиях эпидемии COVID-19 гигиена рук приобрела первостепенное значение. Во всем мире резко увеличился спрос на антисептики. Антисептические средства включены в перечень товаров первой необходимости наравне с медицинскими масками, средствами гигиены и детскими товарами. Меня заинтересовал вопрос: действительно ли антисептики предотвращают развитие бактерий? Можно ли изготовить антибактериальное средство в домашних условиях? Какой антисептик лучше справляется с бактериями?
Актуальность. Современная медицина и промышленность предлагают нам множество разнообразных антисептиков — средств для обработки рук, уничтожающих основные болезнетворные микроорганизмы. Их производство растет с каждым годом. Но многие жалуются на неприятный запах от антисептиков, неприятные ощущения на коже. Отсюда возникает потребность на средство, которое эффективно справится с бактериями, но не будет выделять неприятный запах и сухость кожи.
Цель: исследовать состав антисептиков и их влияние на рост и развитие бактерий.
Объект исследования: антисептические средства промышленного и домашнего производства.
Предмет исследования: эффективность антисептических средств.
Задачи исследования:
изучить литературные источники об антисептиках и их влиянии на организм человека;
изучить и сравнить состав антисептиков;
выяснить, как приготовить экологический антисептик;
подобрать методику для посева микроорганизмов;
провести эксперимент по влиянию антисептиков на рост и развитие бактерий.
Гипотеза: антибактериальное средство домашнего изготовления так же эффективно борется с бактериями, как и магазинные антисептики.
Методы исследования: анализ литературы, сравнение, эксперимент, анкетирование.
Научная новизна: в работе представлены данные практического исследования, созданного нами антисептика на основе растительных компонентов.
Теоретическая значимость: данные исследования можно использовать при проведении лабораторных работ, классных часах.
Практическая значимость: данные исследования можно применять при разработке состава антисептиков, при выборе антисептика, который лучше справляется с бактериями.
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Что такое антисептики?
Антисептик – это слово пришло из греческого. Дословно означает «против гноя». Еще Гиппократ использовал при операциях только кипяченую воду или вино.
Сам по себе антисептик – это специальный медикамент, который уничтожает бактерии, вызывающие гниение. Но они отличаются по свойствам. Есть антисептики, предотвращающие развитие микробных бактерий. А есть такие, которые полностью уничтожают вредоносные бактерии. Антисептик влияет на белок клетки.
С распространением коронавирусной инфекции, выросло и производство этих препаратов (Приложение 1).
Антисептики обычно классифицируются по их химической структуре. Все типы дезинфицируют кожу, но у некоторых есть дополнительное использование. Общие типы с различным использованием включают в себя:
Хлоргексидин и другие бигуаниды. Используются на открытых ранах и для ирригации мочевого пузыря.
Антибактериальный краситель. Помогают лечить раны и ожоги.
Перекись и перманганат. Часто используются в антисептических полосканиях рта и на открытых ранах.
Галогенированное производное фенола. Это используется в медицинских мылах и чистящих растворах [7].
Рассмотрим основные антисептики.
Борная кислота
Используется в составе специальных медицинских свечек, которые предназначаются для излечения различных половых инфекций. К примеру, борная кислота хорошо работает против герпеса. Часто это вещество используют в противоожоговые мази или специальную жидкость, в которой хранятся глазные линзы.
Глюконат хлоргексидина
Рекомендованная насыщенность – 0,5-4%. Вещество допускается использовать как само по себе, так и с добавлением спиртов. Применяется как кожный антисептик. Популярен для излечения гингивита.
Зеленка
Или же раствор бриллиантовой зелени. Препарат, который найдется в любой домашней аптечке. Принято применять для обеззараживания небольших ранок, нарывов, гнойничков. Уничтожает бактерии. Во влажном климате антисептик зеленка показывает лучшие результаты, так как имеет эффект подсушивания ранки.
Йод
Зачастую используется в лекарственных растворах, типа «Люголь». Данный антисептик применяется как до, так и после операции. Обрабатывать небольшие ранки не советуют, ведь йод способствует тому, что на коже образуются рубцы. Самое большое достоинство этого антисептика в высокой степени уничтожения вирусов. Способен устранять даже бактериальные споры.
Мирамистин
Считается лучшим антисептиком современности. Антисептик используют для рук, для горла и для профилактики венерических заболеваний. Применяется не только для излечения, но и для предупреждения бактериальных, вирусных и грибковых инфекций. Мирамистин назначается врачами для лечения ОРВИ, и для горла, пациенты хорошо отзываются об этом препарате. Действенен против воспалительных и гнойных бактерий, герпеса и так далее. Уровень активности вещества не зависит от сосредоточения микробов.
Перекись водорода
Данный антисептик чаще всего встречается в домашней аптечке. Для очистки и дезодорирования ран. Имеет большую популярность в обработке бытовых царапин. В аптеке можно приобрести растворы 3 и 6%.
Соединения аммония
Они же – четвертичные аммониевые соединения (или ЧАС). В них содержится целый перечень химических веществ. К примеру, хлорид бензалкония добавляют в отдельные обеззараживающие препараты. Он нужен для обработки кожных покровов перед оперативным вмешательством. Применяется также для пропитки специальных салфеток. Воздействие соединений аммония после применения антисептика для рук можно деактивировать обычным мылом.
Спирт
Самый любимый народный антисептик для рук и не только. Используется сразу несколько разновидностей – изопропиловый, пропиловый, метилкарбинол. Насыщенность 60-90%. Применяются как чистые спирты, так и комбинированные. Требуются для обеззараживания кожи перед введением инъекций либо операционным вмешательством. Нередко упомянутые спирты используются с йодовой настойкой или же с такими веществами, подобными по свойствам Хлоргексидину.
Фенол
Раствор данного вещества доктора используют для дезинфекционной обработки рук перед началом операционного вмешательства. Часто назначается, как полоскание для ротовой полости или горла. Фенол в виде порошка используется для заживления пупочка. Он не только обеззараживает рану, но и снимает боль [3].
Природные антисептики
Природа позаботилась о человеке и окружающем мире, предоставив им свои дары. Одним из них являются растения с высоким содержанием антисептических веществ.
Ромашка. Растение безоговорочно лидирует в списке природных антисептиков. Полоскания ромашкой убивают микробов при инфекционных заболеваниях горла – ангине и продолжительном (запущенном) насморке. Чай из ромашки хорошо помогает в борьбе с кишечными инфекциями, а настоем цветков лечится масса кожных недугов.
Календула. Особенно в форме масла, эффективна в борьбе с грибками и бактериями, обладает противовоспалительными свойствами. Ее используют для заживления ран, снятия экземы и опрелостей. Масло календулы также используют как антисептик. Календула повышает иммунитет, стимулируя лимфодренаж. Лимфа является важной частью нашей иммунной системы, фильтруя и удаляя вредные бактерии, а также вырабатывая клетки, борющиеся с инфекциями. Календула, применяемая внутрь, может использоваться для лечения низкой температуры, кожной сыпи, акне, герпеса, герпеса, гепатита, мастита, простуды, гриппа, дрожжевых инфекций, варикозного расширения вен, геморроя, желтухи и т. д.
Кора дуба. Она отлично снимает воспалительный процесс. Содержащиеся в коре дуба вещества не только убивают микробы, но и подсушивают слизистую, что актуально при чрезмерном выделении слизи или гноя.
Эфирное масло чайного дерева является эффективным противогрибковым, противовирусным и антибактериальным средством. Таким образом, оно отлично подходит не только для избавления от вирусов простуды и гриппа, но также эффективно при бактериальных инфекциях, таких как бронхит, синусит и коклюш. Кроме того, масло чайного дерева полезно при респираторных заболеваниях в целом, доказана его эффективность при облегчении симптомов астмы. Данное средство имеет специфический запах, так что в случае, если этот фактор вас отталкивает, можно смешать его с эфирными маслами лимона, апельсина или лаванды.
Побочные эффекты антисептика.
Некоторые сильные антисептики могут вызвать химические ожоги или сильное раздражение при нанесении на кожу без разбавления водой. Даже разбавленные антисептики могут вызывать раздражение, если они остаются на коже в течение длительного времени. Этот вид раздражения называется раздражающим контактным дерматитом.
Врачи рекомендуют использовать антисептик в домашних условиях не более недели и избегать использования безрецептурных антисептиков для более серьезных ран, таких как: травмы глаз, укусы человека или животных, глубокие или большие раны, сильные ожоги, раны, содержащие посторонние предметы. С ними лучше всего обращаться к врачу или в клинику неотложной помощи.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов запретило использование 24-х ингредиентов в антисептических средствах, отпускаемых без рецепта, начиная с 20 декабря 2018 года. Это связано с обеспокоенностью по поводу того, как долго эти ингредиенты могут оставаться в организме, и отсутствием доказательств их безопасности и эффективности. Помимо триклозана, большинство этих ингредиентов не присутствуют в обычных антисептиках, поэтому запрет не оказывает большого влияния на имеющиеся в настоящее время антисептики. Производители уже начали обновлять свои продукты, чтобы удалить триклозан и прочие запрещенные ингредиенты [1].
Глава 2. Практическая часть
План исследования
Провести анкетирование.
Изучить составы антисептических средств.
На основе теоретических знаний, изготовить антисептик в домашних условиях.
Провести экспериментальное исследование.
Выводы.
Мы провели опрос по теме антисептиков среди знакомых (34 человека). Мы выяснили, что только половина из них пользуется антисептиком каждый день. Большинство пользуется антисептиком в виде спрея, со спиртовым составом. Среди минусов большинство отметило резкий запах и сухость рук после использования антисептика. (Приложение 2)
Для нашего исследования мы взяли антисептики разных составов. Один экземпляр на основе спирта. второй антисептик на основе ионов серебра и растительных компонентов, а третий экземпляр мы приготовили сами. Мы сравнили три антисептика. (Приложение 3)
Затем мы провели эксперимент (схема эксперимента Приложение 4)
Для проведения эксперимента я подготовила ватные палочки, питательную среду, чашки Петри, различные антисептики. При работе с питательной средой, нужно быть очень аккуратной, простерилизовать чашки Петри, хранить их в холодильнике, чтобы не занести на поверхность среды лишние микроорганизмы.
Я решила вырастить бактерии с различных поверхностей до обработки антисептиком и после обработки. Для этого мне понадобилась среда для выращивания бактерий. Я выбрала куриный бульон и желатин.
Рецепт приготовления питательной среды:
Поместите емкость с куриным бульоном на плиту и, доведя его до кипения, кипятите бульон в течение минуты.
В емкости с куриным бульоном разведите желатин.
Питательная среда считается готовой, когда порошок полностью растворился, а сам бульон - прозрачный.
Дайте питательной среде остыть.
Чашки Петри должны быть стерильны!! Иначе результаты эксперимента по выращиванию бактерий пойдут насмарку. Если вы покупаете чашки Петри, то они должны продаваться в герметично запакованной упаковке (такие чашки предварительно простерилизованы холодным методом).
Достаньте чашки из упаковки и разделите половинки. Очень аккуратно залейте питательную среду в нижнюю половинку чашки тонким слоем, только лишь покрывающим дно.
Быстро закройте чашку Петри, чтобы не допустить попадания в желатин бактерий из воздуха. Дайте чашкам Петри спокойно постоять минут 30-120, пока питательная среда на остынет и не затвердеет (готовая питательная среда будет напоминать желе).
Основной этап
После подготовки среды я поместила на неё бактерии. Для эксперимента я взяла пробы бактерий со своих рук. У меня получилось 4 чашки Петри.
Для образования колоний бактерий поместила чашки в тёмное сухое место.
После 5 дней я проверила результаты эксперимента. Во всех чашках Петри образовались колонии бактерий. Данные участки были обработаны антисептиками. (Приложение 5)
Антисептик № 1 хорошо справился со своей задачей. Под микроскопом мы увидели, что бактерии погибли. Антисептик №2 не совсем справился со своей задачей. А антисептик домашнего приготовления не справился с бактериями.
После проведения эксперимента я утилизировала бактерии.
Заключение
В ходе работы я изучила литературные источники про антисептики, узнала их виды, историю возникновения, влияние на организм человека. Выявила их преимущества и недостатки. Антисептики необходимы в повседневной жизни человека. Они предотвращают развитие бактерий, следовательно, возникновение различных заболеваний.
В результате эксперимента я сделала вывод, что два из трёх антисептических средств являются самыми эффективными. После обработки поверхностей этим антисептиком рост микроорганизмов прекратился. Также я выяснила, что антисептик из отвара растений не является эффективным. И если мы хотим открыть антисептик с идеальным составом, то нужно провести много исследований. Я убедилась, что не все антисептические средства эффективны на 100% и поэтому проблема неэффективности антисептиков остается и будет оставаться актуальной в ближайшее время.
Моя гипотеза не подтвердилась. Но хочу предупредить, что нельзя часто пользоваться антибактериальными средствами, так как помимо вредных бактерий, вы убьёте и полезных, которые защищают наши руки от проникновения в кожу вирусов и прочих микробов. После многоразового использования антисептического средства кожа рук может высохнуть, потому что в состав входит спирт и другие вещества. Использовать антибактериальные средства нужно только в случае крайней необходимости, когда рядом с вами не имеется мыла и воды.
Список использованной литературы
Курс лекций по общей хирургии для студентов 3 курса лечебно-профилактического факультета (часть I): Учебное пособие. / Сушков С.А., Становенко В.В., Фролов Л.А. - Витебск, ВГМУ, 2002. - 267с.
Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник / Под ред. В.В. Зверева, А.С. Быкова. — М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2016. — 816 с.
Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник для студентов медицинских вузов / Под ред. А.А. Воробьева. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2012. – 704 с.
Антисептик что это такое? Зачем нужен антисептик для рук?: [электронный ресурс] // TEPLOGALAXY. М., 2019г. URL: https://teplogalaxy.ru/antiseptik-dlya-ruk/
Как выращивать культуры бактерий в чашке Петри: [электронный ресурс] // WikiHow. М., 2021г. URL:http://ru.wikihow.com/выращивать-культуры-бактерий-в-чашке-Петри
«У вас руки чистые?» Все, что вы хотели знать об антисептиках: [электронный ресурс] // Спид.Центр. М., 2016-2021г. URL: https://spid.center/ru/articles/2826/
Фармконсультирование по вопросам гигиены рук: [электронный ресурс] // Pharmznanie. М., 2019г. URL: https://pharmznanie.ru/article/coronavirus/farmakonsultirovanie_po_voprosam_gigieny_ruk
Приложение
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Схема эксперимента
Выводы.
Наблюдение, анализ.
Воздействие на бактерии антисептиками
Посев бактерий, выращивание
Подготовка питательной среды, инструментов