Нефелометрия

Нефелометрия — метод количественного определения веществ или частиц, находящихся в состоянии тонких взвесей, эмульсий или коллоидных растворов. Он основан на измерении интенсивности света, рассеянного взвешенными в жидкой фазе (обычно в воде) частицами.

В микробиологии нефелометрию применяют в основном для установления плотности бактериальных взвесей (определения концентрации клеток).

Принцип работы и оборудование

Измерения осуществляют с помощью специальных фотоэлектрических приборов — нефелометров или фотоэлектрических колориметров (например, типа ФЭК-М). Их работа основана на оптической компенсации двух световых потоков:

  • Один поток проходит через кювету с исследуемой бактериальной суспензией.
  • Второй — через кювету с раствором сравнения (контрольным образцом, например, чистой средой).

Прошедший через кюветы свет направляется на светочувствительные поверхности селеновых фотоэлементов. Если интенсивность потоков различается (из-за рассеяния света частицами в пробе), стрелка гальванометра отклоняется от нуля.

Процедура измерения

  1. Стрелку гальванометра приводят к нулевому положению, регулируя компенсационную диафрагму, которая установлена на пути светового потока, прошедшего через кювету с бактериальной взвесью.
  2. Показание степени компенсации (величину, пропорциональную оптической плотности суспензии) снимают с отчётного барабана или шкалы прибора.
  3. Для перевода показаний прибора в абсолютное количество бактерий в 1 мл среды используют заранее построенную калибровочную кривую. Эта кривая отражает зависимость показаний прибора от известной концентрации клеток, определённой другим методом (например, подсчётом в камере Горяева или методом посева).

Детальный порядок работы зависит от конкретной модели прибора и изложен в его инструкции.

См. также: Бактериальный стандарт.

Современный контекст

Сегодня нефелометрия остаётся важным инструментом в микробиологии, биохимии и аналитической химии, однако оборудование значительно усовершенствовалось:

  • На смену аналоговым приборам с механической компенсацией пришли цифровые нефелометры и спектрофотометры, способные автоматически измерять оптическую плотность (OD, Optical Density) на определённой длине волны (чаще всего 600 нм для бактериальных культур).
  • Современные приборы часто совмещают функции нефелометрии и турбидиметрии (измерения ослабления проходящего света).
  • Широко используются микропланшетные ридеры, позволяющие одновременно измерять оптическую плотность в десятках или сотнях образцов, что критически важно для высокопроизводительных скринингов и экспериментов по росту микроорганизмов.
  • Калибровочные кривые могут быть заложены в программное обеспечение прибора для автоматического пересчёта показаний в концентрацию клеток.