Если бы перед Второй Мировой существовал бы интернет, то страниц со словом «бактериофаг» в нем было бы куда больше, чем в современном. Если не в количественном отношении, то в процентном точно. Сейчас тема бактериофага начинает всплывать опять — на волне борьбы с антибиотиками.
То есть у бактериофагов был как подъем перед Второй Мировой, так и падение к ним интереса после.
Давайте-ка разберемся, что оно такое…
По большому счету, бактериофаг это вирус. Вирус классический, как его рисуют — с большой головой, где он хранит ДНК и ножками, которыми он прикрепляется к стенке клетки.
И действует он подобно любому вирусу — впрыскивает внутрь клетки свое ДНК и клетка начинает бешено штамповать копии вируса, пока не умирает, выпускаю копии наружу. И все идет по новому кругу. Отличие от вируса гриппа только одно — бактериофаги не нападают на многоклеточных, их цели — бактерии. В данном случае нас интересует бактериофаг, цель которой — холерный вибрион.
Вообще бактериофаги открыты давно. Их в 1910 году обнаружил микробиолог Феликс Д`Эррель, когда изучал… понос саранчи. Что он искал — достаточно понятно, его интересовали всякие болезни, которые вредят саранче. И он выращивал в чашках Петри микробы, найденные в этом поносе. И обратил внимание, что в некоторых чашках микробы дохнут. Ну, такие себе проплешины среди микробов. То ли они там не выросли, то ли чего. Именно это «чего» и заинтересовало микробиолога, хотя многие это наблюдали и до него. Он приготовил фильтрат из бульонной культуры с умершими микробами и смешал с нормальными бактериями. Те загнулись.
Собственно, для того, чтобы сделать имя в микробиологии, попаданцу достаточно просто открыть бактериофаг. Это сделать нетрудно — начиная с изобретения микроскопа. Самого бактериофага вы в оптический микроскоп не увидите, да и сам Д`Эррель его тоже не увидел. Все-таки вирус — это очень и очень мелкая штука, ее можно увидеть только в электронный микроскоп, да и то не во всякий. Но то, что бактериофага не видно, не беда — достаточно видеть в микроскоп самих бактерий — и отличать мертвых бактерий от живых.
Соответственно, и поиск бактериофага ведется так же — делается посев холеры и находятся «проплешины». Холерных бактериофагов много в водах Ганга, иначе Индия давно бы загнулась, а Ганг не был бы священным.
Я не знаю, какая сложность выращивания холерного бактериофага, но возьмем случай из истории.
1942 год, Сталинград, в Красной Армии — эпидемия холеры. Эпидемия настолько широкая, что возникает вопрос — а возможно ли вообще наступление?
При этом все запасы имеющихся бактериофагов были уже отправлены в Сталинград и их банально не хватило. Запасы из Москвы не долетели, самолет был сбит.
В Сталинград отправляют Зинаиду Ермольеву с сотрудниками — и она решает на месте, в подвале здания организовать производство бактериофага. Результат известен из истории.
А теперь посмотрим, какие инструменты были у Ермольевой в Сталинграде. Парочка микроскопов. Конечно, попаданческий микроскоп Левенгука будет много хуже, но со своей задачей должен справиться. Чашки Петри с запасом агар-агара. Карболка, что представляет собой очищенный креозот. Стопка фильтровальной бумаги. Ну и, возможно, автоклав, чтобы температуру выдерживать… Я подозреваю, что это бОльшая часть оборудования, если не всё.
Секрет успеха был в том, что использовались не привезенные из Москвы бактериофаги, а бактериофаги, которые едят местный штамм холерного вибриона, для этого даже разведчики тягали через линию фронта трупы немцев, умерших от холеры. Хотя, я подозреваю, на входе использовался все же московский вариант бактериофага.
В любом случае — при наличии вменяемого врача и понимания что он делает, вывести качественный бактериофаг можно за достаточно короткое время. Пусть не за такое короткое, как в Сталинграде, но ведь «в военное время синус может равняться трем».
И до сих пор — бактериофаги от холеры являются очень используемым средством. Антибиотики не позволяют убивать холерные вибрионы, которые накопились в желчном пузыре, а у них там, между прочим, гнездо.
А сейчас, с падением эффективности антибиотиков (из-за того, что бактерии приспосабливаются быстрее, чем человек изобретает), опять вспомнили о бактериофагах. Ведь бактериофаг умеет приспосабливаться к бактерии так же быстро, как и она. Этому оружию миллионы лет, просто человек должен его заточить.
Вроде несложно. Хотя конечно если писать про холеру то надо физрастворы вспомнить.
>> Первоначально на первом этапе выделяют холерный бактериофаг 10345 из лизогенного штамма Vibrio cholerae eltor P — 10345 (депонирован в ГКПБ институте «Микроб» под номером КМ-60). Для этого одну петлю суточной агаровой культуры КМ-60 засевают в 4 мл бульона Мартена и сутки выращивают при температуре 37°С, затем проводят инактивацию бактерий хлороформом (1:10) с последующим получением надосадочной жидкости, содержащей бактериофаг в титре 102 БОЕ/мл. Для повышения титра проводят не менее четырех пассажей с упомянутой жидкостью в присутствии штамма V.eltor 208-27 (KM 185), депонированный в ГКПБ институт «Микроб», и получают фаг 10345 в концентрации n 108 БОЕ/мл.
>> Штамм-донор 208 — 27/10345 3H (Д) (штамм V.eltor 208-27 (KM-185) меченый 3H-тимидином с фагом 10345 3H) (Д) засевают в пробирку с 4 мл бульона, через сутки выращивания при 37°С инактивируют бактерии хлороформом (1:10) и после центрифугирования отбирают надосадочную жидкость, содержащую фаг 10345 3H (Д). В пробирку с 1 мл суточной бульонной культуры 208-27 (KM-185) (нелизогенный фагочувствительный штамм) вносят 1 мл фага 10345 3H (Д) и выращивают 20-24 часа при 37°С).
Я даже не искал точных рецептов, вряд ли попаданец-программист это осилит.
На самом деле возни с выведением самого эффективного штамма тут хватит.
И тут в описании еще хлороформ есть, но как я понимаю, вполне можно обойтись и без него.
Кстати да, очень попаданческая технология, требований к «общему уровню» — минимум. Фуговка или фильтр, даже мелкоскоп не обязателен.
Так и туберкулёз лечили, и много ещё чего. Не без побочек метод, прямо скажем, но за отсутствием альтернатив…
Сейчас к бактериофагам опять возвращаются. Конечно, уровень уже не тот, что в 1910, генная инженерия и все такое. Вообще, я не удивлюсь, если в скором времени вирусы вообще будут строить с нуля, они ведь самые простые из живых организмов (если считать их живыми, конечно).
А микроскоп нужен — чтобы точно убедится что это именно те бактерии и чтобы подсчитать процент издохших.
Ну и со стороны аборигенов — микроскоп сразу повышает левел врача.
«Вирусы с нуля» — это несложно и ненужно. А минусы фагов пока никто не отменял — иммунный ответ в частности. Их РЕГом не закроешь…
Смежная тема — ретровирусы и генная терапия, но это совсем другая история…
«Процент издохших» мелкоскопом — нафиг, там обычно бляшки полного лизиса. Ну а аутентичность можно (и нужно) по действию смотреть, мелкоскоп вторичен. Т.е. начать производство фага вполне можно и без него, а девайс мастрячить потом на досуге.
Хлороформ — да, не критичен, можно хоть спиртом…
И вся эта эпопея будет сложной и опасной — относительно низкими требованиями к приборостроению и химии обольщаться не надо. Но в принципе реализуемо.
Из приборов нужна центрифуга, тыщ на 6 оборотов… Либо думать об ультрафильтрах, ФФЕ и подобном. Центрифуга, пожалуй, проще всего — год на ручную юстировку ротора, и вперёд… ремённого редуктора и ручного привода достаточно.
>> а девайс мастрячить потом на досуге
Это очень врядли. Микроскоп задача для других людей. И времени он поначалу сожрет никак не меньше бактериофага.
Поэтому если попаданцев двое — то микроскоп делается в параллель. А если только один и врач… Есть шанс, что микроскопа ему не получить.
>>И вся эта эпопея будет сложной и опасной
А выплавка стали не опасна? А производство серной кислоты? А паровая машина?
Тут без шансов — при тех технологиях и выплавка стекла для микроскопа — очень вредное для здоровья производство. И достаточно опасное.
>>Центрифуга, пожалуй, проще всего — год на ручную юстировку ротора, и вперёд… ремённого редуктора и ручного привода достаточно
Центрифугу проще всего делать на паровом или воздушном роторе, ремень при таком количестве оборотов — без шансов.
Но в центрифуге главной проблемой будет подшипник, а не ремень или ротор.
Микроскоп будут делать помощники из местных, если затея раскрутится. Иначе добьёт попаданец микроскоп… и будет в него глядеть голодными зимними ночами.. Потом продаст за мешок репы… 🙂
———————————
Подшипник заменяется сальником, точнее двумя сальниками (один — опорный). Ресурс мал — так и фиг с ним. Крутить по 10 мин. нужно…
Ремень на 6кRPM «невозможен»? Пока не убеждён. Да, и диаметром ротора можно снижать обороты… что делает его обработку ещё интереснее :).
Воздушная или паровая турбинка? Не исключено, но сложно, аднака… Не говоря о том, что без редуктора обороты ещё и мерить надо будет…
В общем, мне видится этакая деревянная крестовина с 4 ведёрками (или пазами в дереве, но это хуже), метра на 2 размахом (радиус подняли на порядок — соответственно упали обороты), на 2 сальниках, и вероятно всё же ремённым приводом. Балансировать это надо будет до посинения…
Весы-коромысло для каждой загрузки ессно подразумеваются.
Технологии микроскопа в конечном итоге никак не проще, чем технологии бактериофага. Хорошо, если стекло нормально проплавленное есть, а оно появилось сравнительно недавно.
А про центрифугу — тема отдельная и немалая.
Те ремни, что были тогда (лучшие — из кетгута) никак не предусматривали 6к оборотов. Просто потому, что со снижением диаметра нужно натяжение увеличивать.
Про два сальника на 6к… Ну-ну, очень хочу увидеть это вживую. Не, ну секунд пять оно покрутится, но про 10 минут можно забыть.
И, кстати, турбину балансировать куда проще, токарные станки по меди известны очень давно (хотя тут диаметр большой, станок без саппорта может не взять).
Но не забывайте — слишком большие обороты невозможны, просто потому, что будет сам материал центрифуги деформироваться. Это не зря, что первые центрифуги начали изобретаться в районе 1750 года…
И, кстати, я не совсем понимаю — а зачем для бактериофага центрифуга?
Т.е. Вы таки согласны, что бактериофаг можно и нужно делать без микроскопа? Тогда о чём спор?…
А центрифуга нужна всяку бактериальную каку осаждать. Нас интересует коллоид нанометров не более 100, остольное надо выкинуть.
Токарный станок это замечательно, для деталей. Но сам ротор на нём точить не надо — слишком высокие обороты потребуются, и соответственно требования к материалам и точности.
Про сальники (они же подшипники скольжения) «вживую» — вентиляторы Вам в помошь, например :).
А в Сталинградском подвале центрифуга была?
>>вентиляторы Вам в помошь, например
Дайте ссылку на вентилятор с 6 тыс оборотов на подшипнике скольжения, пусть даже легенький пластиковый, где нагрузки копеечные.
И когда будете пересчитывать на центрифугу, то учтите — не будет ни современных материалов, ни масел.
Я не говорю, что такое сделать совсем невозможно, но это крайний геморрой.
P.S. Пора писать статью про баббит…
> А в Сталинградском подвале центрифуга была?
Хрен знает, может была, может фильтрами обошлись. Тогда фильтры уже делали нормальные, да и фуга в 40х вполне таскаема…
В принципе в желудок можно и нечищенную чачу залить — тот понос, который от неё будет — на фоне холеры и не заметить 🙂
Главное клетки надёжно убить не тронув фага. Наверно можно подобрать нужную концентрацию того же спирта… правда стрёмно как-то совсем без фуговки/фильтра.
А вот то, что должно куда-то всасываться (про инъекционные вообще молчу) — то чистить и чистить…
Кстати, ещё момент — некоторые фаги неплохо кристаллизуются. Чем не очистка? 🙂
А какие именно фильтры нужны? Есть по ним технические характеристики?
Про кристаллизацию не верю. Это наверняка для древности будет посложнее, чем центрифуга. Ну еще и слово «некоторые».
Кристаллизация может быть и несложной… Но вот то, что «некоторые» — это да. Основным методом её не поставить — можно пролететь. Зато если штамм будет хороший в этом смысле — и процесс будет прост, и на выходе — конфетка.
Фильтры — сейчас любой шприцевой на 100 нм, за 50 руб. подойдёт. Ну, пока не забьётся — на большие объёмы тангенциалка нужна.
В древности — наверно только керамика, но что и как — не в курсе. Надо ранние работы по «фильтрующимся патогенам», они же вирусы, смотреть… на чём фильтровали.
Требование — то одно, отсечь всё, что больше 200нм. Ну для гарантии — больше сотни, тогда и инактивировать не надо.
Кристаллизация белков (и тем паче вирусов) со слов человека, знакомого с ней, простым процессом не является. Одна из причин, по которой структура белков по рентгенодиффракции существует далеко не для всех белков (даже если брать белки, для которых кристаллизация заведомо возможна).
А кристаллизация вируса будет схожа скорее с выращиванием фотонного кристалла (с которой я знаком) — размеры и типичные массы сравнимы. Как метод очистки в условиях средневековья это сканает, ИМХО, только для патента. Бумага стерпит. 🙂
Ну, всё равно что электричество для освещения трибоэлектроэффектом добывать. Вроде как и можно, но как-то… странно, что ли?
В общем случае — примерно так (хотя вирусы обычно кристаллизуются проще белков, да и фотонные кристаллы в варке бывают ну очень простыми… делал, аднака — но разница всё же порядок).
А в частностях — некоторые вирусы кристаллизуются легко, и ВТМ вовсе не самый… Есть ли такие среди природных штаммов лечебных фагов — не знаю.
Центрифуга на 6000 оборотов — это молочный сепаратор Лаваля. Сомневаюсь, что в этом применении он будет иметь существенные преимущества перед керамическим фильтром.
Насчёт трудности балансировки посмотрите в википедии в статье про «центрифугу» что такое «самобалансировка ротора». Собственно, именно Лаваль окрыл эффект самобалансировки, исследовал и использовал.
Сепаратор Лавалая, на минуточку, это конец 19 века — с соответствующими материалами и обработкой. А у нас эпоха до изобретения микроскопа как минимум :).
Аналогично с керамическим фильтром — во-первых его надо сделать и доказать, что размер пор именно тот (пропись в студию); во-вторых ёмкость у него мизерная — придётся или кучу предфильтров делать, или что-то вроде тангенциальной… скорее и то и другое, и что-то ещё.
Не, я не против фильтров (см. посты выше), но по всей видимости придётся сочетать — хреновая центрифуга+хреновый фильтр+возможно хреновый сорбент, форезник, тыщщи их… глядишь, на выходе что-то и получится.
» А у нас эпоха до изобретения микроскопа как минимум»
С чего бы это вдруг такие ограничения?
«Аналогично с керамическим фильтром»
Фильтр нужен только чтобы очистить жидкость от явной мути: мы ведь не делаем инъекционный раствор? То есть, как и в Сталинграде, хватит обыкновенной фильтровальной бумаги.
см. посты выше, напр. 05.12.2013 at 14:29
Как прошедший курс микробиологии скажу. Выделить бактериофаг подручными средствами — это ад.
Но вероятность есть.
Позволю себе напомнить, что холерный вибрион — тварь нежная, в кислой среде дохнет за считанные секунды. То есть чтобы дезинфицировать от него питательную среду, достаточно подлить в неё простого уксуса. После чего можно фильтровать чем угодно, без заморочек с центрифугой.
pH и время экспозиции в студию, чтоб и сдох 100%, и фаг выжил…
рН-метр в средневековье мастрячить не будем :), а вот подобрать пару солей для надёжного буфера взвешиванием… на это значение… это будет любопытно 🙂
А вот pH-метр было бы очень полезно, нужно думать как обойтись..
только набор индикаторов, и референсные буферы… века до 19го
да, и диапазон устойчивости фагов разных штаммов был бы интересен
Если конкретно о холере — то раствор Рингера изготовить значительно проще, а эффекта будет гораздо больше, чем от бактериофага.
инъекционно или перорально? и насчёт «гораздо больше» — обоснуйте-с…
Раствор Рингера холеру не лечит. Он поддерживает организм, чтобы не было обезвоживания, мы же рассматриваем именно варианты лечения.
Не лечит, но в большинстве случаев поддержки Рингером хватает чтобы организм справился сам. Холера то убивает исключительно обезвоживанием.
дык так-то оно так (если убрать «исключительно»)…
но это неделя минимум на имунный ответ. и технология инфузии, если именно о Рингере речь. внешние техники регидратации знали задолго до, и они даже работали, но…
в общем, пропасть как между аспирином и пенициллином для пневмонии
Именно что лечит. Лечение бывает 3х типов — этиотропное, патогенетическое и симптоматическое. В случае с холерой необходимо именно патогенетическое лечение, заключающееся в непрерывной регидратации организма, воздействие на возбудитель играет здесь меньшую роль.
Подавляющее большинство вирусов, и, в частности, упомянутый вирус гриппа, все таки РНК содержат, а не ДНК. В то время как большая часть бактериофагов таки использую двухспиральную ДНК.
И чого?…
В статье неточность
А, это… неточностью не назову, поскольку ДНК-вирус — классика, распространённость тут не важна. Он — минимальная база, на которую и обратные транскриптазы можно вешать с заменой сахара, и чёрти-что ещё.
А вот немного про борьбу с заразой вообще… У многих такое описано, из наших помню Вересаева. И посейчас среди бесхвостых обезьян… http://lenta.ru/news/2010/12/23/voodoo/ — не про колндунов, хотя тоже поучительно, но и про ООНовцев. Короче, попытаешься лечить, а они неправильно проассоциируют, что там где ты, там и болезнь — так вот он, источник болезни. На костер!
Т.е. спасаем реально единиц наиболее своих/полезных/богатых, насчет массовой помощи даже не пытаемся ее осуществить…
285-е Правило Приобретения — «Ни одно доброе дело не останется безнаказанным».
Ну и нафиг эти «добрые дела» — люди никогда не благодарны в должной мере, а частенько еще и «за шапочку» предъявляют. Только адресно, и пусть клиент сперва заслужит особое отношение к себе, а потом уже получает внимание попаданца.
Ну и нафиг эти «добрые дела» — люди никогда не благодарны в должной мере, а частенько еще и «за шапочку» предъявляют. Только адресно, и пусть клиент сперва заслужит особое отношение к себе, а потом уже получает внимание попаданца.
Оно увы, даже добрые дела не надо делать, чтобы предъявили, достаточно хоть немного выделиться из общей массы. Там этот странный хрен кует какие-то непонятные колдовские железки, а у нас в селе коровы стали дохнуть, на вилы его!!!
Всерьез в медицину можно лезть только в конце 19 века и дальше, но для этого надо иметь за плечами соответствующее образование и хорошую память, а иначе нахрен.
Дык. Потому, если слыть колдуном — то злобным. Причем конкретно злобным, не то, что навел порчу на овец, молоко сквасил или еще какой град призвал, а так, чтобы до каждого доперло, чуть что — сразу убьет нахер. Кощей бессмертный — хороший пример попаданца в средневековье — живет себе на отшибе, а слава о нем распространяется далеко-далеко и лишь немногие избранные герои с кладенцом в трясущихся лапках отваживаются приблизиться к логову 🙂
Ультрафильтры для выделения бактериофага из культуральной жидкости можно достаточно легко делать на основе нитроцеллюлозы или других эфиров целлюлозы
https://chem21.info/page/053053058031231062228207184186065222024070250205
Приготовление фильров требует аккуратностм, но в общем вполне доступная технология.
Кроме бактериофагов можно выделять адреналин из надпочечников скота или подобные вещества.
Любопытно, хотя я бы на таком уровне (эфиров целлюлозы) технологий пошёл в форезник. Ну, это кто с чем больше сталкивался….
Наверно можно сделать и желатиновый фильтр с кросс-сшивками чем-то подоступнее формалина — фурфурол, квасцы какие-нить… ацетальдегид через брожение…
Тут база попроще, но довести это до ума — мало не покажется ).
Желатиновые фильтры в этой же книжке описано, как делать. Но результат менее воспроизводимый.
Только квасцы не прокатят, они водой из задубленного материала вымываются.
Если соответствующие ионы бактериофаг не прибьют — можно в среду их добавить, будет равновесие и никакого вымывания. Железо и/или алюминий в равновесных фильтру при нейтральном pH количествах — не особо злобные ионы.
Но фурфурол, думаю, лучше.
С достаточным успехом бактериофаги применялись для профилактики раневых инфекций и лечения гангрены
https://www.google.com/url?q=https://core.ac.uk/download/pdf/42071101.pdf&sa=U&ved=2ahUKEwiv6Mb5-q_vAhVNAxAIHdPSA30QFjAAegQICxAB&usg=AOvVaw0Kk6I-5SGJmc4_-zn4yPA3
Фаги слишком специализированы… Для гангрены — неплохо, спектр там достаточно узкий.
Для раневых инфекций вообще — коктейль на несколько десятков хотя бы основных возбудителей надо… в дополнение к прочим средствам. Да и не на всё эффективные фаги есть.
Ну и не сказал бы, что препараты фагов, особенно многокомпонентные — это проще, чем антибиотики :).
Меня больше удивляет, что они сейчас из моды вышли — когда из антибиотиков выжали почти максимум, а конструировать/оптимизировать фаги может любой аспирант.
Так в брошюрке все эти вопросы и обсуждаются. Снижение смертности в несколько раз — уже неплохо.
А из моды фаги вышли потому, что при массовом применении бактерии к ним приспосабливаются чуть ли не быстрее, чем к антибиотикам. Эволюционная гонка, ну вы и сами лучше в этом разбираетесь.
Я бы больше грешил на аллергенность капсида, до распространения тераностических чипов и всяких иммуномодуляций — проблема при применении «внутрь» почти нерешаемая… А на то, что сейчас стало побольше возможностей — не отреагировали пока…
Ну и резистентность, да — это сейчас фага можно пересобрать оперативненько…
День добрый, автор статьи. Как будущему попаданцу, мне катастрофически не хватает полезных практических знаний по теме. Не только про холеру, но и про остальные болезни (да и остальные темы тоже не раскрыты). Хочу руководство к действию. Типа холера — это такие-то симптомы, человеки заражаются так-то и так-то, поэтому не делайте того-то и соблюдайте такие-то правила социального поведения; вот так можно устроить профилактику, а вот так лечить в условиях отсутствия медицины. Например, я знаю, что сама по себе холера не сильно смертельна, но люди не доживают до выздоровления — умирают от обезвоживания. Значит надо поить больного неким электролитным напитком (например сода, соль, сахар в равных частях на литр воды, выпивать по два литра в день) ну и т.д. Кроме того, что делать с трупами? Кремировать, похоронить на глубине не менее 2-х метров? Мне, как попаданке со среднестатистическим багажом гуманитарных знаний, без разницы какой там вибрион и из какого мангрового леса он взялся, мне нужны практические рекомендации по выживанию. Спасибо за внимание =)