Mikrobiologinen kulttuuri - Microbiological culture

Mikrobiviljelmät kiinteällä ja nestemäisellä alustalla

Mikrobiologista kasvualustaa , tai mikrobikasvatuksia , on menetelmä kertomalla mikrobeille antamalla ne lisääntymään ennalta elatusaineessa valvotuissa laboratorio-olosuhteissa. Mikrobiviljelmät ovat perustutkimus- ja diagnoosimenetelmiä, joita käytetään molekyylibiologian tutkimusvälineenä .

Mikrobiviljelmiä käytetään organismityypin, sen runsauden tutkittavassa näytteessä tai molempien määrittämiseen. Se on yksi mikrobiologian ensisijaisista diagnostisista menetelmistä ja sitä käytetään työkaluna tartuntatautien syyn määrittämiseen antamalla aine lisääntyä ennalta määrätyssä väliaineessa. Esimerkiksi kurkunviljely otetaan kaapimalla kurkun takaosassa oleva kudosvuori ja pyyhkimällä näyte väliaineeseen, jotta voidaan seuloa haitalliset mikro-organismit, kuten Streptococcus pyogenes , streptokokin aiheuttama aine. Lisäksi termiä viljely käytetään yleisemmin epävirallisesti viittaamaan tietyn tyyppisen mikro-organismin "selektiiviseen kasvamiseen" laboratoriossa.

Usein on välttämätöntä eristää puhdas mikro-organismiviljelmä. Puhdas (tai akseninen ) viljelmä on solu- tai monisoluisten organismien populaatio, joka kasvaa muiden lajien tai tyyppien puuttuessa . Puhdas viljelmä voi olla peräisin yhdestä solusta tai yksittäisestä organismista, jolloin solut ovat toistensa geneettisiä klooneja . Mikrobiviljelmän hyytelöimiseksi käytetään agaroosigeeliväliainetta ( agar ). Agar on hyytelömäinen aine, joka on peräisin merilevästä . Halpa agarin korvike on guarkumi , jota voidaan käyttää termofiilien eristämiseen ja ylläpitoon .

Bakteeriviljely

Bacillus anthracis -viljelmä

Bakteeriviljelymenetelmiä on useita tyyppejä, jotka valitaan viljeltävän aineen ja jatkokäytön perusteella.

Liemiviljelmät

Yksi bakteeriviljelymenetelmä on nestemäinen viljely, jossa halutut bakteerit suspendoidaan nestemäiseen ravintoalustaan, kuten Luria-liemi , pystysuorassa pullossa. Tämän avulla tutkija voi kasvattaa suuria määriä bakteereja moniin loppupään sovelluksiin.

Nesteviljelmät ovat ihanteellisia antimikrobisen määrityksen valmistamiseksi, jossa kokeilija ympää nestemäisen liemen bakteerien kanssa ja antaa sen kasvaa yön yli (he voivat käyttää ravistajaa tasaiseen kasvuun). Sitten he ottavat näytteistä alikvootteja testatakseen tietyn lääkkeen tai proteiinin ( antimikrobiset peptidit ) antimikrobisen aktiivisuuden .

Nestemäisiä viljelmiä ja syanobakteerin Synechococcus PCC 7002

Vaihtoehtoisesti mikrobiologi voi päättää käyttää staattisia nesteviljelmiä. Näitä viljelmiä ei ravisteta, ja ne antavat mikrobeille happigradientin.

Agar-levyt

Mikrobiologisia viljelmiä voidaan kasvattaa erikokoisissa petrimaljoissa , joissa on ohut kerros agaripohjaista kasvualustaa. Kun petrimaljan kasvualustaan ​​on ympätty halutut bakteerit, levyjä inkuboidaan optimaalisessa lämpötilassa valittujen bakteerien kasvua varten (esimerkiksi tavallisesti 37 celsiusasteessa tai ihmiskehon lämpötilassa ihmisiltä peräisin oleville viljelmille tai pienempi ympäristökulttuureille). Kun haluttu kasvutaso on saavutettu, agar-levyjä voidaan varastoida ylösalaisin jääkaapissa pitkäksi aikaa bakteerien pitämiseksi tulevia kokeita varten.

On olemassa erilaisia lisäaineita , joita voidaan lisätä agariin ennen kuin se kaadetaan levyyn ja annetaan jähmettyä. Jotkut bakteerityypit voivat kasvaa vain tiettyjen lisäaineiden läsnä ollessa. Tätä voidaan käyttää myös luodessaan muokattuja bakteerikantoja, jotka sisältävät antibioottiresistenssigeenin . Kun valittu antibiootti lisätään agariin, vain bakteerisolut, jotka sisältävät resistenssin aikaansaavan geenin insertin, voivat kasvaa. Tämän avulla tutkija voi valita vain onnistuneesti muunnetut pesäkkeet.

Agar-pohjaiset mittatikut

Pienennetty versio agar-levyistä, jotka on toteutettu mittatikkuformaateihin, esim. Dip Slide , Digital mittatikku näyttää potentiaalia olla käytössä point-of-care for diagnoosin tarkoituksiin. Niillä on etuja agar-levyihin verrattuna, koska ne ovat kustannustehokkaita ja niiden toiminta ei vaadi asiantuntemusta tai laboratorioympäristöä, mikä mahdollistaa niiden käytön hoitopaikassa.

Stab-kulttuurit

Liikkuvat ja liikkumattomat bakteerit voidaan erottaa puukotuslinjalla. Liikkuvat bakteerit kasvavat puurauslinjasta, kun taas liikkumattomia bakteereja on läsnä vain puurauslinjaa pitkin.

Stab-viljelmät ovat samanlaisia ​​kuin agar-levyt, mutta ne muodostetaan kiinteästä agarista koeputkessa. Bakteerit tuodaan rokotusneulalla tai pipetin kärjellä, joka puukotetaan agarin keskelle. Bakteerit kasvavat lävistetyllä alueella. Stab-viljelmiä käytetään yleisimmin viljelmien lyhytaikaiseen varastointiin tai lähettämiseen.

Kulttuurikokoelmat

Mikrobiviljelmäkokoelmat keskittyvät tavallisten vertailumikro- organismien , solulinjojen ja muiden mikrobisysteemien tutkimiseen tarkoitettujen elinkelpoisten viljelmien hankintaan, todennukseen, tuotantoon, säilyttämiseen, luettelointiin ja jakeluun . Kantakokoelma ovat myös varastoalueiden tyypin kantoja .

Suurimmat kansalliset kulttuurikokoelmat.
Kokoelman lyhenne Nimi Sijainti
ATCC American Type Culture Collection Manassas , Virginia
BCCM Belgian koordinoimat mikro-organismien kokoelmat Hajautettu koordinointisolu Brysselissä , Belgiassa
CCUG Kulttuurikokoelma Göteborgin yliopisto Göteborg, Ruotsi
CECT Colección Española de Cultivos Tipo Valencia, Espanja
CIP Collection d'Institut Pasteur Pariisi , Ranska
DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen Braunschweig , Saksa
ICMP Kansainvälinen kasvien mikro-organismien kokoelma Auckland , Uusi-Seelanti
JCM Japanin mikro-organismien kokoelma Tsukuba, Ibaraki , Japani
NCTC Tyyppikulttuurien kansallinen kokoelma Kansanterveys Englanti , Lontoo , Iso-Britannia
NCIMB Teollisten, elintarvike- ja meribakteerien kansallinen kokoelma Aberdeen , Skotlanti

Termofiilisten mikro-organismien kiinteä levyviljelmä

Termofiilisten mikro-organismien, kuten Bacillus acidocaldarius, Bacillus stearothermophilus, Thermus aquaticus ja Thermus thermophilus , kiinteät levyviljelmät, jotka kasvavat 50-70 ° C: n lämpötilassa, matalan asyylin kirkastettu gellaanikumi on osoittautunut edulliseksi hyytelöimisaineeksi agariin verrattuna edellä mainittujen termofiilisten bakteerien laskeminen tai eristäminen tai molemmat.

Virus- ja faagiviljelmä

Virus- tai faagiviljelmät vaativat isäntäsoluja, joissa virus tai faagi lisääntyy. Ja bakteriofagit , kasvatetaan infektoimalla bakteeri- solut. Faagi voidaan sitten eristää tuloksena olevista plakkeista levyn bakteerin nurmikolla. Virusviljelmät saadaan niiden sopivista eukaryoottisista isäntäsoluista. Viivalevymenetelmä on tapa erottaa fyysisesti mikrobipopulaatio, ja se tehdään levittämällä rokotetta edestakaisin ympyränsilmukalla kiinteän agarlevyn päälle. Inkuboinnin aikana syntyy pesäkkeitä ja yksittäiset solut on eristetty biomassasta. Kun mikro-organismi on eristetty puhtaassa viljelmässä, on välttämätöntä säilyttää se elinkelpoisessa tilassa jatkokokeita ja käyttöä varten. Kantaviljelmiä on ylläpidettävä siten, että niiden biologiset, immunologiset ja kulttuuriset ominaisuudet eivät häviä.

Eukaryoottinen soluviljely

Puhtaiden viljelmien eristäminen

Yksisoluisten eukaryoottien, kuten hiivan, puhtaiden viljelmien eristämisessä käytetään samoja tekniikoita kuin bakteeriviljelmissä. Puhtaat monisoluisten organismien viljelmät eristetään usein helpommin yksinkertaisesti valitsemalla yksi yksilö viljelmän aloittamiseksi. Tämä on hyödyllinen tekniikka esimerkiksi sienten , monisoluisten levien ja pienten metatsoastojen puhtaalle viljelylle .

Puhtaan viljelytekniikan kehittäminen on ratkaisevan tärkeää kyseisen näytteen havainnoimiseksi. Yleisin menetelmä yksittäisten solujen eristämiseksi ja puhtaan viljelmän tuottamiseksi on valmistaa juovalevy. Putkilevymenetelmä on tapa erottaa fysikaalisesti mikrobipopulaatio, ja se tehdään levittämällä siirrostettu ympyrä ympyrän läpi kiinteän agarlevyn päälle . Inkuboinnin aikana syntyy pesäkkeitä ja yksittäiset solut on eristetty biomassasta. Kun mikro-organismi on eristetty puhtaassa viljelmässä, on välttämätöntä säilyttää se elinkelpoisessa tilassa jatkokokeita ja käyttöä varten. Kantaviljelmiä on ylläpidettävä siten, että niiden biologiset, immunologiset ja kulttuuriset ominaisuudet eivät häviä.

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit

  • EFFCA - European Food and Feed Cultutes Association. Tietoja mikrobiviljelmien tuotannosta ja käytöstä sekä lainsäädännöllisistä näkökohdista.