资料来源:蒂尔德·安徒森1号,罗尔夫·卢德1
1临床科学隆德系,感染医学系,生物医学中心,隆德大学,221 00 隆德,瑞典
似乎无法确定,微生物生物多样性确实令人震惊,估计有一万亿种物种并存(1,2)。虽然气候特别恶劣,如人类胃的酸性环境(3)或南极洲的冰下湖泊(4),可能由特定物种主导,但细菌通常存在于混合培养物中。由于每种菌株都可能影响另一种(5)的生长,分离和培养"纯"(仅包含一种类型)菌落的能力在临床和学术环境中都变得至关重要。纯培养能进一步进行遗传(6)和蛋白细胞学检查(7),分析样品纯度,也许更值得注意的是,从临床样本中鉴定和鉴定传染性病原体。
细菌具有广泛的生长要求,有许多类型的营养介质,旨在维持不苛求和挑剔的物种 (8)。生长介质可以以液体形式(作为肉汤)或以典型的琼脂基(一种从红藻中提取的凝胶剂)固体形式制备。直接接种到肉汤有产生基因多样性甚至混合细菌群的风险,电镀和再循环创造了一种更纯净的培养,每个细胞都有高度相似的遗传组成。条纹板技术基于样品的逐行稀释(图1),目的是将单个细胞彼此分离。任何由介质和指定环境维持的存活细胞(以下简称细胞形成单元,CFU)随后可以通过二元裂变找到孤立的子细胞群落。尽管细菌群落内突变率很快,但通常认为该细胞群为克隆细胞。因此,采集和重新采集这一种群可确保后续工作只涉及一种细菌类型。
图1:条纹板基于原始样品的逐行稀释。I)接种最初使用锯齿形运动进行分散,从而形成细菌相对密集的区域。II-IV)条纹从前面的区域绘制,每次使用无菌接种循环,直到达到第四个象限。V)最后一个指向板块中间的锯齿状运动形成了一个区域,其中接种已明显稀释,使菌落彼此分开出现。
条纹板技术也可以与选择性和/或差分介质的使用相结合。选择性培养基会抑制某些生物体的生长(例如通过添加抗生素),而差别培养基将仅有助于区分另一种(例如,通过血液琼脂板上的溶血)。
微生物学的所有工作的基础是使用无菌(无菌)技术。每种细菌培养物都应被视为潜在的致病性,因为存在危险菌株意外生长、气溶胶形成和设备/人员污染的风险。为了尽量减少这些风险,所有介质、塑料、金属和玻璃器皿通常在使用前后通过高压灭菌进行灭菌,使其在 121°C 左右受到高压饱和蒸汽的影响,从而有效清除任何残留的细胞。工作空间通常在使用之前和之后使用乙醇进行消毒。在与传染性病原体一起工作时,始终佩戴实验室外套和手套。
1. 设置
2. 议定书
初始条纹板可能含有来自不同遗传成分的细胞的菌落,或(取决于样本纯度)来自不同细菌物种的菌落(图2A)。
通过随后分离单个菌落,其中所有单位都派生自一个共同的母细胞,第二条纹程序产生相对克隆的细菌群,适合进一步表征或接种到肉汤(图 2B.
图2:通过隔离单个、隐蔽的菌群,可以从混合样本中生成纯区域性。A)单个细菌细胞(CFU)的生长产生了一个克隆菌落,与其他物种和菌株分离。此 CFU 用于随后条纹到新的板B)第二个板,其中细菌群仅由从初始 CFU 派生的细胞组成。
在临床和学术环境中,获得和培养纯细菌菌群的能力至关重要。条纹电镀能够分离相对克隆细胞群,源自共享的CFU,在诊断期间或分离物的额外表征中可能特别感兴趣。样品被条纹到合适的琼脂营养介质上,孵育,直到菌落变得可见。一个孤立的殖民地随后被收获,并重新被刺到第二个盘子上。
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