生物化学 实验记录或传闻 简述(暂记)

        今天是2023年的1月1日，2022年是疫情肆虐的一年，由于疫情的叨扰，我在22年的最后一个月博客更新停滞了许久，这同时引发了我对一些医学方面的问题的观察，所以我准备在“力学+地球物理科学+化学”专栏的生物化学部分新增一个栏目实验记录或传闻 ，准备将一些生物化学方面的实验或者传闻，或者仪器制造的相关知识进行查阅与梳理，放在这个部分。（当然这些实验是请勿模仿的，很多可能没有完整的理论证明，或者有理论证明但是理论条件难以达到。）

我将此板块准备的内容列在以下

1. 自制盘尼西林
2. 胶体银的原理，制备与使用
3. 血氧仪的原理与制造
4. 呼吸机的原理与制造

自制盘尼西林

盘尼西林的发现与作用原理

发现历史略

青霉素

青霉素	Penicillin	β－内酰胺类抗生素（β－lactams）
青霉素类抗生素水溶性好，血消除半衰期大多不超过2小时	音译盘尼西林	抑制胞壁粘肽合成酶，从而使细菌胞壁缺损，菌体膨胀裂解。

生物制药的大致流程

        多年来，科学家们知道某些霉菌会杀死一些细菌。然而，研究人员需要了解如何利用这种抗菌微生物并制造足够的这种物质，然后才能制造出有用的药物。

1.青霉菌自然产生抗生素青霉素。
2. 科学家学会了通过添加一种糖和其他成分在深度发酵罐中培养青霉菌。这个过程增加了青霉菌的生长。
3. 然后，科学家将青霉素产品从霉菌中分离出来。
4. 最后将青霉素提纯用作抗生素药物。

自制盘尼西林

        How to Make Penicillin at Home (Just in Case SHTF)
        How To Make Homemade Penicillin

须知

        因为青霉素是“发霉的面包”，是偶然发现的，所以制造青霉素似乎很容易。是的，确实如此——但要安全地生产青霉素确实很困难。如果你想学习如何自制青霉素，以下是你需要知道的。

• 青霉素不治疗超级细菌：抗生素耐药细菌是一个巨大的问题。已经有许多细菌菌株对青霉素有抗药性。所以，不要指望青霉素来拯救你免受每一次感染！
• 青霉素不能治疗所有感染：青霉素可用于许多喉咙、呼吸道和皮肤感染。它不会治疗牙齿感染或尿路感染（以及其他）。
• 它需要奇怪的成分：如果SHTF，大多数人在家里都不会有这些东西。这是一种疯狂的准备水平。即使你有用品，安全制造青霉素仍然非常复杂。

制备

第 1 步：分离青霉素细菌

         将一块面包、哈密瓜或柑橘类水果放入 70 华氏度黑暗处的容器中。它应该放在一个封闭的（但不是密封的）容器中。在容器中加入几滴水会有所帮助，并关闭除一角以外的所有角落以保持水分。霉菌可能需要数周时间才能开始生长。（希望您不会尝试用DIY青霉素治疗坏疽，因为您的患者可能会在您获得任何可用的孢子之前死亡。）面包或水果会开始发灰霉。这种灰色霉菌最终会变成蓝绿色。这是你想要的制作青霉素的模具！

第 2 步：重新培养青霉素

         你种植的绿蓝色霉菌含有青霉素。有人称这种霉菌为“天然青霉素”，并说可以立即使用。不幸的是，事实并非如此。

• 将霉菌摩擦到伤口上： 将青霉素霉菌擦到伤口上可能会治疗表面细菌，但如果细菌已经扩散到血液中，则无济于事。

• 喝霉茶： 直接来源于霉菌的青霉素对胃酸非常敏感。如果你把它当作青霉素茶喝，它会在进入你的血液之前被破坏。使这种青霉素起作用的唯一方法是注射它（不推荐！）

• 重培养Re-Culturing

• 培养基

• 将200克未去皮的土豆切成薄片。将土豆放入 1 升的梅森罐中，并装满蒸馏水。拧紧盖子。将整个罐子放入一锅沸水中。煮沸30分钟。

• 冷却一点后，打开罐子。用粗棉布过滤内容物（无菌蕾丝窗帘在紧要关头工作）。接住液体！这是您需要的“肉汤”。在肉汤中加入20克葡萄糖（又名葡萄糖）。如果你没有葡萄糖，普通糖会起作用。
• 在肉汤中加入20克琼脂。如果你没有琼脂，那么普通明胶（不是果冻）就可以了。请注意，琼脂不会完全溶解。没关系。加入蒸馏水，直到总体积为 1 升。
• 将肉汤倒入带有可密封盖子的宽而扁平的罐子中。基本上，任何可以用作培养皿的东西。如果你真的有培养皿，那就用它们吧！
  立即盖上盘子，以防止空气中的微生物进入盘子。

第 3 步：划线培养法(提纯)

现在是时候将青霉素霉菌孢子转移到含有马铃薯汤的“培养皿”上了。

• 拿一根细线。将尖端弯曲成椭圆形。用火焰对电线尖端进行消毒。它应该是炽热的。

• 将热线浸入土豆汤中冷却（这样热量就不会杀死青霉素孢子）。

• 现在将线尖接触绿蓝色青霉素模具。在培养皿上做三条线。这是青霉素菌落开始生长的地方。

• 盖上盖子，让青霉素在您的DIY培养皿中生长约一周。

• 青霉素是黄色的。

• 然而，其他种类的细菌也可能是黄色的，所以很难确定你在没有训练有素的眼睛和显微镜的情况下得到了青霉素。

第 4 步：培养增殖

• 将烧瓶在 315 华氏度的烤箱中灭菌一小时。
• 将葡萄糖、酵母、柠檬酸、奶粉和海盐各 1 茶匙放入量筒中。
• 将烧瓶装满水，直到达到 100 毫升标记。
• 将内容物倒入烧瓶中。盖上盖子摇晃，直到内容物溶解。
• 将青霉素培养物添加到烧瓶中。确保您使用的是无菌方法，例如使用无菌的金属环添加培养物！
• 用无菌铝箔盖住烧瓶。这样可以防止不需要的微生物进入烧瓶，同时仍然允许空气流动。
• 让烧瓶静置至少 7 天，但不超过 14 天。

第 5 步：提取青霉素

• 液体中会有固体部分。您需要将这些与液体分开。液体是含有青霉素的部分，通过咖啡过滤器或无菌粗棉布过滤青霉素液体。将液体收集在无菌容器中。
• 现在你需要调整青霉素的pH值。加入一滴盐酸，然后测试pH值。开始时，pH值可能在5左右。继续添加滴剂并进行测试，直到pH值达到2.2。
• 理论上，您现在可以使用这种提取的青霉素。然而，青霉素非常不稳定。您必须立即使用它。考虑到大多数感染需要多轮抗生素来治疗，您的全部努力将一无所获。因此，您必须进行进一步提取青霉素的相当复杂和科学的步骤。

第6 步：进一步提取

         乙酸乙酯用于完全提取纯青霉素。青霉素溶解成乙酸乙酯。然后乙基可以蒸发，留下纯青霉素。

• 在冰箱中冷却乙酸乙酯。将冷的乙酸乙酯和青霉素液体在分离器漏斗中混合。将它们一起摇晃 30 秒，然后让它们再次分离。乙酸乙酯会沉到底部。
• 打开分液漏斗，让乙酸乙酯慢慢滴入无菌收集容器中。
• 现在在乙酸乙酯中加入乙酸钾。每 100 毫升溶液需要大约 1 克醋酸钾（钾盐不能用多了）。
• 将溶液放在通风处不加盖。乙基会蒸发，留下青霉素。

第7步：使用

• 您会注意到，我们从大约 100 毫升的发酵开始。从这个量中，你可能只会得到大约 100 毫克的青霉素。

• 考虑到治疗链球菌性咽喉炎的青霉素剂量是每 6-8 小时服用 125-250 毫克，持续 10 天，您需要大量自制青霉素来治疗感染！

• 还可以考虑自制肠溶胶囊。

CG

         https://gizmodo.com/in-case-of-apocalypse-heres-how-to-make-penicillin-in-1110902296
         https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/265627