🦠 Бактериология и антибиотикочувствительность

Калькулятор микробиологии

Кривая роста бактерий, КОЕ/мл, время генерации, OD600, МИК антибиотиков, стандарты Макфарланда и зоны ингибирования — всё в одном калькуляторе.

N = N₀·2^(t/g)КОЕ/мл = колонии/(D×V)g = t·ln(2)/ln(N/N₀)μ = ln(2)/gMcF 0.5 = 1–2×10⁸

🦠

Калькулятор микробиологии

Кривая роста, КОЕ/мл, OD600, время генерации, МИК, стандарты Макфарланда

Расчёт численности бактерий N по формуле N = N₀ · 2^(t/g) (логарифмическая фаза). Укажите начальную численность, время генерации, длительность лаг-фазы и общее время культивирования.

Начальная численность N₀ (КОЕ/мл)

Начало эксперимента

Время генерации g (мин)

Время удвоения (обычно 20–30 мин для E. coli)

Лаг-фаза (мин)

Адаптация к среде

Общее время t (мин)

Момент, для которого рассчитывается N

Загрузка калькулятора...

инструментов микробиолога

EUCAST

стандарт 2024 года

20 мин

время генерации E. coli

McF 0.5

стандарт инокулюма

Основы количественной микробиологии

Микробиология — наука о микроорганизмах: бактериях, вирусах, грибах, протистах и археях. Количественные методы незаменимы в клинической микробиологии, биотехнологии и пищевой промышленности. Основные параметры — численность клеток (КОЕ/мл), скорость роста и чувствительность к антибиотикам.

В России микробиологические исследования регламентированы ГОСТ Р 58443-2019 (антибиотикочувствительность), МУК 4.2.1890-04 (методы посева и подсчёта) и методическими указаниями Роспотребнадзора. Контроль качества требует использования аттестованных культур АТСС/NCTC в качестве контрольных штаммов.

📈Кривая роста бактерий

Кривая роста бактериальной культуры описывает изменение численности во времени и включает четыре фазы: лаг-фазу (адаптация), логарифмическую (экспоненциальный рост), стационарную (равновесие) и фазу гибели. Логарифмическая фаза — период максимальной физиологической активности.

N = N₀ · 2^(t/g)

g — время генерации; t — время от начала лог-фазы

🧫Метод КОЕ (посев на агар)

Метод колониеобразующих единиц (КОЕ) — «золотой стандарт» подсчёта жизнеспособных бактерий. Культуру серийно разводят и высевают на агар. После инкубации подсчитывают колонии (30–300 КОЕ/чашку), вычисляя исходную концентрацию.

КОЕ/мл = N / (D × V)

D — разведение, V — объём посева (мл)

💊МИК и антибиотикочувствительность

МИК (минимальная ингибирующая концентрация) — наименьшая концентрация антибиотика, предотвращающая видимый рост. Интерпретируется по критериям EUCAST (Европа) или CLSI (США). В России применяется EUCAST (ГОСТ Р ИСО 20776). Категории: S, I, R.

S — ЧувствительныйI — ПромежуточныйR — Резистентный

⚗️Стандарты Макфарланда

Стандарты Макфарланда — суспензии сульфата бария (BaSO₄) с определённой мутностью, имитирующей концентрацию бактерий. McFarland 0.5 ≈ 1–2 × 10⁸ КОЕ/мл — обязательный стандарт инокулюма для дисково-диффузного метода и МИК-тестов по EUCAST/CLSI.

McF 0.5 = 1–2 × 10⁸ КОЕ/мл

OD₆₂₅ = 0.08–0.10 | Агар Мюллера-Хинтона

Микробиология в медицине и биотехнологии России

Клиническая микробиология

В России ежегодно проводится свыше 30 миллионов микробиологических исследований. Антибиотикорезистентность — приоритет здравоохранения: по данным НИИ антимикробной химиотерапии (НИМЦ), до 60% штаммов K. pneumoniae резистентны к карбапенемам.

• Стафилококковые инфекции (MRSA): резистентность к метициллину
• E. coli ESBL — продуцент бета-лактамаз расширенного спектра
• Мониторинг СКАТ (система контроля за применением антибиотиков)

Биотехнология и ферментация

Знание кинетики роста — основа производства антибиотиков, ферментов, вакцин и пробиотиков. В России биотехнологический рынок превышает 300 млрд рублей в год. Уравнение Моно (μ = μmax × S/(Ks+S)) описывает зависимость роста от субстрата.

• Производство пенициллина: Penicillium chrysogenum, pH 6.5, 25°C
• Лактобактерии в пробиотиках (g ≈ 60–90 мин)
• Рекомбинантный инсулин: E. coli BL21, IPTG-индукция

Практические советы микробиолога

🧫

Точность посева

Для получения 30–300 КОЕ/чашку ориентируйтесь на ожидаемую концентрацию. Для образцов мочи (≈10⁵ КОЕ/мл) высевайте разведения 10⁻² и 10⁻³, для воды (≈10² КОЕ/мл) — неразведённой и 10⁻¹.

🔬

Работа со спектрофотометром

Всегда калибруйте спектрофотометр по чистой питательной среде. Измеряйте OD600 только в линейном диапазоне (0.1–0.8). При OD > 0.8 разведите культуру 1:5 или 1:10 и умножьте результат на коэффициент разведения.

💊

Интерпретация МИК

Всегда сверяйтесь с актуальной версией таблиц EUCAST (eucast.org). Результат S/I/R зависит от точки взятия пограничного значения. Для грибов используйте EUCAST AFST, а не таблицы для бактерий.

Как использовать калькулятор микробиологии

Выберите инструмент

Перейдите на нужную вкладку. "Кривая роста" — для расчёта N и определения фазы роста. "КОЕ/мл" — для подсчёта концентрации по посеву. "OD600" — для конвертации оптической плотности. "МИК" — для интерпретации чувствительности к антибиотикам.

Введите данные

Заполните поля числовыми значениями. Для OD600 выберите микроорганизм из списка. Для МИК и зон ингибирования выберите антибиотик и возбудитель. Степени разведения вводите в формате 1e-6 (10⁻⁶).

Нажмите "Рассчитать"

Результат отобразится мгновенно. Для МИК и зон ингибирования — категория S, I или R с цветовой кодировкой и пограничными значениями EUCAST. Для КОЕ/мл — предупреждение при выходе за диапазон 30–300 колоний.

Интерпретируйте и используйте

Используйте результаты для оформления лабораторных работ, написания курсовых и дипломных, клинических протоколов. Для официальных заключений обратитесь к актуальным нормативным документам (ГОСТ, EUCAST, МУК).

Часто задаваемые вопросы

КОЕ/мл = число колоний / (степень разведения × объём посева в мл). Например, 150 колоний при разведении 10⁻⁶ и посевном объёме 0.1 мл: 150 / (10⁻⁶ × 0.1) = 1.5 × 10⁹ КОЕ/мл. Достоверен результат при 30–300 колоний на чашке. При превышении — пересеять с большим разведением, при недостатке — с меньшим.

Время генерации (время удвоения, g) — время, за которое численность бактерий удваивается. Рассчитывается по формуле g = t · ln(2) / ln(N/N₀), где t — время в минутах, N₀ и N — начальная и конечная численность. Для E. coli при 37°C g ≈ 20 мин, для M. tuberculosis — 12–24 часа. Знание g критично для планирования ферментации и временных расчётов в лаборатории.

Оптическая плотность OD₆₀₀ линейно коррелирует с концентрацией клеток в пределах 0.1–0.8 для E. coli. Приблизительный коэффициент: 1 единица OD₆₀₀ ≈ 8 × 10⁸ клеток/мл для E. coli. Коэффициент зависит от вида, штамма, среды и конструкции спектрофотометра. При OD > 1 разведите культуру 1:10 и умножьте результат на 10 для точности.

МИК (минимальная ингибирующая концентрация) — наименьшая концентрация антибиотика, подавляющая видимый рост микроорганизма. По EUCAST: S (чувствительный) — лечение стандартными дозами эффективно; I (промежуточный) — требуются максимальные дозы или местное применение; R (резистентный) — стандартные режимы неэффективны. МИК определяют методом серийных разведений в бульоне или E-тестом.

Стандарт Макфарланда 0.5 соответствует ≈ 1–2 × 10⁸ КОЕ/мл и используется для приготовления стандартного инокулюма при тестировании антибиотикочувствительности дисково-диффузным методом и при определении МИК. Это требование EUCAST и CLSI. Суспензию готовят путём разведения свежей 18–24-часовой культуры в 0.9% NaCl до мутности, соответствующей стандарту, и используют в течение 15–30 минут.

Кривая роста бактериальной культуры включает 4 фазы: 1) Лаг-фаза — адаптация к среде, синтез ферментов, роста нет; 2) Логарифмическая (экспоненциальная) фаза — быстрое удвоение, N = N₀ · 2^(t/g), клетки наиболее физиологически активны; 3) Стационарная фаза — скорость роста = скорость гибели, N = const из-за истощения питательных веществ; 4) Фаза гибели — преобладает лизис клеток. Для биотехнологических процессов клетки берут на логарифмической фазе.

Диско-диффузный метод (Кирби-Бауэра): антибиотик диффундирует из диска в агар, создавая концентрационный градиент; размер зоны ингибирования интерпретируется по EUCAST/CLSI таблицам. МИК в бульоне: прямое определение минимальной ингибирующей концентрации путём роста в серийных разведениях. МИК точнее, но трудоёмче. Дисково-диффузный метод доступнее для рутинных исследований. Оба метода регламентированы ГОСТ Р 58443-2019.

Удельная скорость роста μ (мин⁻¹ или ч⁻¹) — показатель интенсивности роста. Рассчитывается двумя способами: 1) через время генерации: μ = ln(2) / g; 2) через динамику численности: μ = ln(N/N₀) / t. Связь: N(t) = N₀ · e^(μt). Для E. coli при g = 20 мин: μ = 0.693 / 20 ≈ 0.0347 мин⁻¹ = 2.08 ч⁻¹. Используется в математических моделях ферментации и уравнении Моно.

EUCAST (Европейский комитет по тестированию антимикробной чувствительности) — европейская система критериев интерпретации МИК и зон ингибирования. CLSI (Институт клинических и лабораторных стандартов) — американская система. В России рекомендуется применение EUCAST (ГОСТ Р ИСО 20776-1-2010). Критерии обновляются ежегодно. EUCAST и CLSI различаются значениями пограничных концентраций для ряда антибиотик-микроорганизм комбинаций.

Протокол 10-кратных разведений: 1) Добавить 0.1 мл исходной культуры в 0.9 мл стерильного физраствора (разведение 10⁻¹); 2) Взять 0.1 мл из 10⁻¹ в следующую пробирку (10⁻²); 3) Повторить до нужной степени разведения; 4) Высеять 0.1 мл нужных разведений на питательный агар; 5) Инкубация 24–48 ч; 6) Подсчёт колоний на чашках с 30–300 КОЕ; 7) Расчёт: КОЕ/мл = N / (D × V). Используйте свежие стерильные наконечники для каждого разведения.

Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.

Калькулятор микробиологии

Калькулятор микробиологии

Основы количественной микробиологии

📈Кривая роста бактерий

🧫Метод КОЕ (посев на агар)

💊МИК и антибиотикочувствительность

⚗️Стандарты Макфарланда

Микробиология в медицине и биотехнологии России

Клиническая микробиология

Биотехнология и ферментация

Практические советы микробиолога

Точность посева

Работа со спектрофотометром

Интерпретация МИК

Как использовать калькулятор микробиологии

Выберите инструмент

Введите данные

Нажмите "Рассчитать"

Интерпретируйте и используйте

Часто задаваемые вопросы

Лиана Арифметова

Отказ от ответственности

Похожие инструменты

Калькулятор логистики

Калькулятор погашения долгов

Калькулятор теории цвета: гармония, конвертер, палитры, смешивание, дальтонизм

Калькулятор сантехника: трубы, поток, давление

Калькулятор GPA: средний балл диплома и перевод оценок

Калькулятор амортизации кредита (график платежей)

Калькулятор орошения и полива

Калькулятор оборачиваемости запасов

Калькулятор ЧПУ (станков с ЧПУ)

Калькулятор декретных выплат

Универсальный калькулятор дозировок

Калькулятор RLC

Калькулятор риска портфеля (Sharpe, VaR, Beta)

Калькулятор клиренса креатинина (Кокрофт-Голт)

Калькулятор зон пульса (ЧСС)

Калькулятор микробиологии