96-пиннер, используемый для точечного анализа дрожжевых, грибковых или бактериальных клеток.
Отдельные микроорганизмы, помещенные на чашку, вырастут в отдельные колонии , каждая из которых представляет собой клон , генетически идентичный отдельному организму-предку (за исключением низкой, неизбежной скорости мутаций ). Таким образом, планшет можно использовать либо для оценки концентрации организмов в жидкой культуре или соответствующего разведения этой культуры с помощью счетчика колоний , либо для создания генетически чистых культур из смешанной культуры генетически различных организмов.
Доступно несколько методов высева клеток. Один из методов известен как « полосатость ». В этом методе капля культуры на конце тонкой стерильной проволочной петли, иногда называемой инокулятором, наносится штрихами по поверхности агара, оставляя организмы, большее количество в начале полосы и меньшее число в конце. В какой-то момент во время успешной «полосы» количество депонированных организмов будет таким, что в этой области вырастут отдельные отдельные колонии, которые можно будет удалить для дальнейшего культивирования, используя другую стерильную петлю.
Другим способом посева организмов, помимо нанесения штрихов, на чашки с агаром является точечный анализ . Этот тип анализа часто используется для проверки жизнеспособности клеток и выполняется с помощью пиннеров (часто также называемых лягушками). Третий используемый метод — использование стерильных стеклянных шариков для высеивания клеток. В этом методе клетки выращиваются в жидкой культуре, небольшой объем которой наносится пипеткой на чашку с агаром, а затем распределяется шариками. Посев реплик - еще один метод высева клеток на чашки с агаром. Эти четыре метода являются наиболее распространенными, но возможны и другие. Крайне важно работать стерильно , чтобы предотвратить загрязнение чашек с агаром. [1] Таким образом, покрытие часто выполняется в ламинарном шкафу или на рабочем столе рядом с бунзеновской горелкой . [2]
История
В 1881 году Фанни Гессе , которая работала техником у своего мужа Вальтера Гессе в лаборатории Роберта Коха , предложила агар в качестве эффективного средства для затвердевания, поскольку в течение некоторого времени он был обычным явлением при приготовлении варенья. [3]
Типы
Чашку с агаром просматривают на электронном счетчике колоний.Пример алгоритма исследования возможной бактериальной инфекции в случаях, когда нет конкретных целей (небактерии, микобактерии и т. д.), с наиболее распространенными ситуациями и агентами, наблюдаемыми в условиях общественной больницы Новой Англии. Для разных источников образцов используются разные чашки с агаром, как показано в верхнем левом квадранте.
Как и другие питательные среды , составы агара, используемые в чашках, могут быть классифицированы как «определенные» или «неопределенные»; определенная среда синтезируется из отдельных химических веществ, необходимых организму, поэтому точный молекулярный состав известен, тогда как неопределенная среда изготавливается из натуральных продуктов, таких как дрожжевой экстракт , точный состав которого неизвестен. [4]
Чашки с агаром могут быть сформулированы либо как разрешающие, с целью обеспечения возможности роста любых присутствующих организмов, либо как ограничительные или селективные, с целью обеспечения роста только определенной подгруппы этих организмов. [5] Это может принимать форму потребности в питании, например, предоставляя определенное соединение, такое как лактоза, в качестве единственного источника углерода и тем самым отбирая только те организмы, которые могут метаболизировать это соединение, или путем включения определенного антибиотика или другого вещества для выбора только организмы, устойчивые к этому веществу. Это в некоторой степени коррелирует с определенными и неопределенными медиа; Неопределенная среда, изготовленная из натуральных продуктов и содержащая неизвестную комбинацию очень многих органических молекул, обычно более либеральна с точки зрения удовлетворения потребностей более широкого круга организмов, в то время как определенная среда может быть точно адаптирована для выбора организмов с конкретными свойствами.
Чашки с агаром также могут быть индикаторными чашками, в которых организмы отбираются не по признаку роста, а вместо этого отличаются изменением цвета некоторых колоний, обычно вызываемым действием фермента на какое-либо соединение, добавленное в среду. [6]
Планшеты инкубируют от 12 часов до нескольких дней в зависимости от проводимого теста.
Пластинки с кровяным агаром (BAP) содержат кровь млекопитающих (обычно овцы или лошади), обычно в концентрации 5–10%. BAP — это обогащенная дифференциальная среда, используемая для изоляции прихотливых микроорганизмов и выявления гемолитической активности. β-Гемолитическая активность проявляется в лизисе и полном переваривании содержимого эритроцитов, окружающих колонию. Примеры включают Streptococcus haemolyticus . Альфа-гемолиз вызывает только частичный лизис эритроцитов (клеточная мембрана остается неповрежденной) и приобретает зеленый или коричневый цвет из-за превращения гемоглобина в метгемоглобин. Примером этого может быть Streptococcus viridans . γ-Гемолиз (или негемолитический) — это термин, обозначающий отсутствие гемолитической активности. [7] BAP также содержат мясной или дрожжевой экстракт , триптон , хлорид натрия и агар. [8]
Шоколадный агар
Шоколадный агар — это разновидность пластинки с кровяным агаром, в которой клетки крови лизируются путем нагревания клеток до 80 °C. Его используют для выращивания требовательных респираторных бактерий, таких как Haemophilus influenzae . Шоколадный агар назван в честь своего цвета, и на самом деле в тарелке шоколада не содержится.
Агар CLED - агар с дефицитом цистеина , лактозы и электролитов используется для изоляции и дифференциации бактерий мочевыводящих путей, поскольку он подавляет роение видов Proteus и может различать ферментирующих и неферментирующих лактозу.
Среда Гранада используется для выделения и дифференциации стрептококков группы В , Streptococcus agalactiae из клинических образцов. Он растет в среде Гранада в виде красных колоний, и подавляется большинство сопутствующих бактерий.
Агар МакКонки — это селективная и дифференциальная среда, используемая для дифференциации грамотрицательных бактерий и подавления роста грамположительных бактерий. Добавление в агар солей желчных кислот и кристаллического фиолетового подавляет рост большинства грамположительных бактерий, что делает агар МакКонки селективным. Лактозу и нейтральный красный добавляют, чтобы отличить ферментеры лактозы, образующие розовые колонии, от неферментирующих лактозу, образующих прозрачные колонии. Альтернативная среда, эозин-метиленовый синий, служит той же цели. [11]
Агар с маннитовой солью также является селективной и дифференциальной средой. Маннит указывает на организмы , которые ферментируют маннит: ферментация маннита производит молочную кислоту , снижая pH и окрашивая пластинку в желтый цвет. Соль отбирают для галофилов ; организмы, которые не выдерживают высокого содержания соли, не могут хорошо расти.
Агар Мюллера-Хинтона содержит говяжий настой, пептон и крахмал и используется в основном для тестирования чувствительности к антибиотикам. Это может быть кровяной агар.
Питательный агар обычно используют для выращивания неприхотливых организмов и наблюдения за выработкой пигментов. Его безопасно использовать в школьных научных лабораториях, поскольку он не способствует избирательному росту патогенных бактерий.
Агар Оноза позволяет проводить более быструю бактериологическую диагностику, поскольку колонии сальмонелл и шигелл можно четко и надежно отличить от других энтеробактерий. Выходы сальмонелл из образцов стула, полученных при использовании этой среды, выше, чем при использовании агара LEIFSON или агара Salmonella-Shigella .
Агар с фенилэтиловым спиртом позволяет выделить виды стафилококков , ингибируя при этом грамотрицательные бациллы (например, Escherichia coli , Shigella , Proteus и т. д.).
Агар R2A — неспецифическая среда, имитирующая воду, поэтому используется для анализа воды.
Триптический (триптиказный) соевый агар (TSA) представляет собой среду общего назначения, получаемую путем ферментативного расщепления соевого шрота и казеина . Часто это основная среда для других типов агара; например, пластинки с кровяным агаром изготавливаются путем обогащения пластинок TSA кровью. Пластины TSA поддерживают рост многих полуприхотливых бактерий, включая некоторые виды бруцелл , коринебактерий , листерий , нейссерий и вибрионов .
Ксилозо - лизин - дезоксихолатный агар используется для посева образцов стула и содержит два индикатора. Его формула подавляет рост грамположительных бактерий и стимулирует рост грамотрицательных бактерий . Колонии ферментеров лактозы имеют желтый цвет. Его также используют для культивирования возможных сальмонелл , которые могут присутствовать в образце пищи. Большинство колоний сальмонелл образуют на нем черный центр.
Агар Сабуро используется для культивирования грибов и имеет низкий уровень pH , что подавляет рост большинства бактерий; он также содержит антибиотик гентамицин , специально подавляющий рост грамотрицательных бактерий.
Агар с настоем сена предназначен для культивирования слизевиков (которые не являются грибами).
Хромогенные агары позволяют отличить некоторые основные типы грибковой инфекции.
Вид снизу на чашку с агаром Сабуро с колонией Trichophyton Rubrum var. Родхайни
CHROMAgar ( хромогенный агар ) с характерным присутствием некоторых основных грибковых патогенов.
Грибы ( аскомицеты ), растущие в аксенических культурах , каждая из которых представляет собой культуру одного выбранного организма и свободна от всех других организмов, что позволяет изучать культивируемый организм изолированно.
Среда для споруляции – это среда, используемая, когда необходимо образование спор. Его также можно использовать при работе с грибами или бактериями в зависимости от того, способен ли штамм образовывать споры.
Мега Тарелка
Чашка Петри размером 2х4 фута, наполненная 14 л (литрами) агаризованной среды, полученной из морских водорослей, созданной учеными Гарварда и использованной для того, чтобы увидеть, как E. coli эволюционировала и стала устойчивой к антибиотикам. Мега-пластина также помогла изучить более уникальные концепции микробиологии, такие как параллельная эволюция, мутационный отбор, колониальная интерференция и т. д. [13]
^ аб Мэдиган М., Мартинко Дж., ред. (2005). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN 0-13-144329-1.
↑ Сандерс, Эрин Р. (11 мая 2012 г.). «Асептические лабораторные методы: методы посева». Журнал визуализированных экспериментов (63): e3064. дои : 10.3791/3064. ПМЦ 4846335 . PMID 22617405. Архивировано из оригинала 14 ноября 2017 года . Проверено 3 мая 2018 г.
^ «История пластинки с агаром». Новости лаборатории . Архивировано из оригинала 11 февраля 2010 года . Проверено 22 февраля 2010 г.
^ Барон С; и др., ред. (1996). Медицинская микробиология барона (4-е изд.). Медицинский филиал Техасского университета . ISBN0-9631172-1-1. (через книжную полку NCBI).
_cells.jpg/1280px-Candida_albicans_growing_as_yeast_cells_and_filamentous_(hypha)_cells.jpg)
