Method Article
כאשר עובד במעבדה, חובה לצמצם מקורות זיהום. הטכניקה אספטי מתייחס נהלים המאפשרים העברה של תרבויות ריאגנטים תוך הימנעות ממגע עם משטחים לא סטריליים. בטפי להחדרת נוזלים סרולוגית ו micropipettors משמשים למדידת כמויות מדויקות מבלי להתפשר על עקרות של פתרונות המשמשים בניסויים.
מיקרואורגניזמים נמצאים בכל מקום - באוויר, אדמה, גוף האדם, כמו גם על משטחים דוממים כמו ספסלים מעבדה ומקלדות מחשב. המצאות בכל מקום של חיידקים יוצר היצע רב של מזהמים פוטנציאליים במעבדה. כדי להבטיח את הצלחת הניסוי, מספר מזהמים על משטחים ציוד העבודה חייב להיות ממוזער. המשותף בין ניסויים רבים במיקרוביולוגיה טכניקות הקשורות מדידה והעברת תרבויות המכילים תאים חיידקיים או חלקיקים נגיפיים. כדי לעשות זאת בלי קשר לא סטריליים משטחים סטריליים או זיהום התקשורת דורש (1) הכנת סביבת עבודה סטרילית, (2) בדיוק ההגדרה ומדויק לקרוא מכשירים להעברת אספטי של נוזלים, ו (3) שצריך לתמרן מכשירים, תרבויות צלוחיות, בקבוקים צינורות בתוך שדה סטרילי. למידה הליכים אלה דורשת אימון ותרגול. בתחילה פעולות צריך להיות איטי ומחושב, ונשלט במטרה להיות עבור T אספטייםechnique להיות טבע שני כאשר עובדים על הספסל. כאן אנו מציגים את הפעולות למדידת נפח באמצעות בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות ו micropipettors בתוך שדה סטרילי נוצר על ידי מבער בונזן. הכרכים נע בין מיקרוליטר (μl) כדי מיליליטר (מ"ל), תלוי במכשיר שימוש. הנוזלים מועברים בדרך כלל כוללות מרק סטרילית או תמיסות כימיות, כמו גם תרבויות חיידקים ומניות הפאג. על ידי ביצוע הליכים אלה, התלמידים צריכים להיות מסוגלים:
1. להכין סביבת עבודה סטרילית
2. העברת נוזלים באמצעות טפטפות סרולוגיות
3. העברת נוזלים באמצעות Micropipettors
Volumeter מראה שלושה מספרים. בהתאם micropipettor, המספרים הם פירושים שונים. שים לב כי כל micropipettor רק מדויקת ככל סימן הסיום הקטן ביותר.
P2: עבור אמצעי אחסון μl בין 0.2-2.0. המספר הגבוה מציין נפח מיקרוליטר. Indicat מספר 2הגזע עשיריות microliter (0.1 μl), ומספר 3 מייצגת מאיות microliter (0.01 μl). כל סימן הסיום שווה תוספת של 2 חד אלפיות (0.002 μl) של microliter.
P10: עבור אמצעי אחסון μl בין 1.0-10.0. המספר הגבוה הוא עשרות מיקרוליטר, זה בדרך כלל מוגדר על "0" וצריך להיות מוגדר רק ב "1" עם שני מספרים אחרים שנקבעו על "0" כאשר מחלק 10.0 μl. המספר האמצעי מציין נפח מיקרוליטר. מספר 3 מציין עשיריות microliter (0.1 μl). כל סימן הסיום שווה תוספת של שתי מאיות אחד (0.02 μl) של microliter.
P20: עבור אמצעי אחסון μl בין 2.0-20.0. המספר הגבוה הוא שחור לעשרות מיקרוליטר, זה צריך להיות מוגדר רק על "2" עם שני מספרים אחרים שנקבעו על "0" כאשר מחלק 20.0 μl. המספר השני מציין בשחור נפח מיקרוליטר. מספר 3 באדום עולה 10ths של microliter (0.1 μl). כל סימן הסיום שווה תוספת של שתי מאיות אחד (0.02 μl) של microliter.
P200: עבור אמצעי אחסון בין μl 20.0-200. המספר הגבוה הוא מאות מיקרוליטר, זה צריך להיות מוגדר רק על "2" עם שני מספרים אחרים שנקבעו על "0" כאשר מחלק 200 μl. המספר האמצעי מציין את נפח לוותר בעשרות מיקרוליטר, ומספר 3 מציין נפח מיקרוליטר. כל סימן הסיום שווה תוספת של שתי עשיריות אחד (0.2 μl) של microliter.
P1000: עבור אמצעי אחסון μl בין 200-1000. המספר הגבוה הוא במשך אלפי מיקרוליטר, זה בדרך כלל מוגדר על "0" וצריך להיות מוגדר רק ב "1" עם שני מספרים אחרים שנקבעו על "0" כאשר מחלק 1000 μl. המספר האמצעי הוא מאות מיקרוליטר. המספר הנמוך הוא של עשרות מיקרוליטר. כל סימן הסיום שווה תוספת של שתי (2 μl) מיקרוליטר.
4. לנקות את שטח העבודה
5. נציג תוצאות
יישום לדוגמה עבור משתמש בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות להעביר נוזלים מוצג באיור 7. בטפי להחדרת נוזלים אלה לעתים קרובות משמשים המעבדה למיקרוביולוגיה להכין את המדיה עבור חיסון עם תרבויות חיידקים. לדוגמה, צלוחיות סטריליים 1 מלאים נפח המצוין של מרק תרבות, במקרה זה מרק לוריא (LB), אז מספר קטן של תאים (כגון E. coli) מתווספים לתקשורת. שימוש עמ 'סרולוגיתipette, 1 מרק יש להעביר בסביבה נקייה מחיידקים, מהבקבוק מדיה הבקבוק. במקרה זה, 25 מ"ל של LB נוסף בבקבוק סטרילי 125 מ"ל בעזרת פיפטה 25 מ"ל סרולוגית. לאחר מכן, מרק חייב להיות מחוסן עם א ' קולי תאים. כאן, 10 μl של תאים הועברו בסביבה נקייה מחיידקים, באמצעות micropipettor P20 מתוך בקבוק התרבות גדל בעבר 25 מ"ל של LB טרי. הבקבוק הוא מודגרות בתא הגידול בסכום מסוים של זמן, מה שמאפשר לתאים לשכפל (בדוגמה זו, התאים החיידק היו מודגרות לילה על פלטפורמה רועדת על 37 מעלות צלזיוס). התוצאה היא תרבות עכור תא החיידק, שניתן להשתמש בהם לניסויים הבאים.
בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות גם יכול לשמש כדי להעביר את התקשורת שסופקו במקור בבקבוק כדי מבחנות, או בין מבחנות, כפי שנעשה בעת ביצוע דילולים של התרבות חיידקים. אם הטכניקה aseptic לא נשמר לאורך כל סוגי מניפולציות התקשורת אז התרבויות יהפוך מזוהמים, וניסויים הבאים באמצעות אלה תרבויות יעוכב בשל טריים, תרבויות שלא נוגעו צריך להיות מוכנים. טעויות מתרחשות בגלל שדה סטרילי לא נשמר לאורך כל ההליך. למשל, אתה יכול לשכוח לחטא את הספסל מעבדה או להבה ושפה של בקבוק תרבות או צינור. אתה יכול לגעת בקצה הצינורית או להגדיר את שווי בקבוק או מבחנה על הספסל במקום להחזיק אותו ביד. ההליך הנכון הוא קריטי לשמירה על זיהום התקשורת ותרבויות למינימום. איור 8 א דוגמה של התרבות טהור לעומת מזוהמים של א ' coli ב שפופרת המכילה 5 מ"ל של LB. הלוח השמאלי מציג את התרבות הצגת עכירות בסדר אחיד אופייני ה טהור coli התרבות. לעומת זאת, הפאנל הימני מראה התרבות מזוהמים שבהם המאפיינים הצמיחה לסטות אלה צפוי מתח זה חיידקי.
"> טעויות טכניות עלולה להתרחש כאשר מניפולציה סרולוגיות בטפי להחדרת נוזלים וכתוצאה מכך העברת כמויות נכונות של התקשורת בין מבחנות. למשל, תוכל לקרוא את עוצמת הקול פיפטה באופן שגוי (כלומר, למעלה לעומת התחתון של המניסקוס) או שאתה יכול לגרש את התקשורת לחלוטין פיפטה TD, אשר תוכנן לצאת טיפה בקצה לא יועברו. בעת ביצוע המסירה נקודה לנקודה של התקשורת, אתה יכול להשתמש בסימני כיול הלא נכונים לוותר נפח שגוי. 8B איור מראה דוגמה מבחנות עם כמויות נכונות לעומת נכונה של המדיה. צינור בצד שמאל מכיל 3.5 מ"ל של LB נמדד עם פיפטה 5 מ"ל סרולוגית. הסטודנט שנערך משלוח נקודה לנקודה של התקשורת שבו LB הוכנה לציון סיום הלימודים 5.0 מ"ל ו לוותר על הגובה 1.5 מ"ל. צינור בצד ימין מכיל 2.5 מ"ל של LB נמדד עם טפטפת באותו גודל כי התלמיד שביצע את המסירה נקודה לנקודה של התקשורת אניncorrectly לוותר עליו מפני סימן 5.0 מ"ל לציון 2.5 מ"ל. טעות זו תגרום התרבות חיידקי שיהיה בריכוז גבוה יותר מהמתוכנן, וגרם דילולים הבאים להיות שגוי. זה התפשטות של שגיאות יכול לגרום הניסוי נכשל כי היה צריך לחזור עם ריכוזים סלולריים הנכונות.יישום לדוגמה עבור משתמש micropipettors להעביר נוזלים מוצג באיור 9. Pipettors אלה משמשים עבור מגוון רחב של ניסויים בביולוגיה מולקולרית ומיקרוביולוגיה כולל הכנת דוגמאות ל-PCR ו אלקטרופורזה בג'ל או יחסנו התקשורת סטריליים או בולם עם כמויות קטנות (פחות מ 1.0 מ"ל) של תאים חיידקיים או חלקיקים הפאג. בדוגמה המוצגת, התלמיד הועבר 12.5 μl מאגר TE לתוך צינור microcentrifuge 1.8 מ"ל (הצינור השמאלי בפאנל: לב צבע נוספה למאגר כדי להקל על ויזואליזציה של הנוזל בתוך הצינורות microcentrifuge ברורים).הליך זה נדרש התלמיד 1 כדי לבחור את micropipettor הנכון, במקרה זה P20, וליד הגדר volumeter אמצעי האחסון הנכון (לוח ב '). עצה שימש המכילה צמר גפן תקע בסוף כדי למנוע זיהום אפשרי, כי יכול להיות מגורש מן החבית של micropipettor להגיע מדגם חיץ בקצה. אמצעי זהירות זה אינו נחוץ אם הטיפול נלקח כאשר aspirating נוזלים לתוך העצות, מדכאת את הבוכנה לאט כל כך הנוזל לא להתיז לתוך חבית pipettor. טעויות טכניות עלולות להתרחש כי התוצאה של העברת כמויות לא נכונות. לדוגמה, תוכל לבחור micropipettor נכון לתפקיד או להגדיר את volumeter על micropipettor הנכונה נפח שגוי. לפני לטבול את קצה למאגר, ניתן לדחוף את הבוכנה בעבר בתחנה הראשונה, גורם עודף של חיץ להיגרר עצה כאשר משחררים את הבוכנה. לחלופין, ייתכן שלא לטבול את קצה רחוק מספיק למאגר, כך שהאוויר נשאבאל קצה במקום למאגר. אתה יכול לשכוח לדחוף את הבוכנה לתחנת 2 כאשר מחלק חיץ לתוך הצינור microcentrifuge גורם פחות נפח הרצוי להשתחרר עצה. הצינור הימני בהרכב של איור 9 מראה צינור microcentrifuge המכיל נפח נכונה של המאגר ביחס צינור בצד שמאל. במקום לחלק 12.5 μl של המאגר, התלמיד חילק 125 μl. במקרה זה, אם כי המספרים נקבעים באופן זהה על volumeter, micropipettor הלא נכון נבחר לתפקיד (התלמיד להשתמש P200 במקום P20: לוח ב ') וכתוצאה מכך משלוח של נפח גדול יותר באופן משמעותי של המאגר. אם פתרון זה היה בשימוש כדי להכין תערובת של חומרים כימיים עבור יישום כגון PCR, אז טעות זה ישתנה הריכוז הסופי של כל ריאגנטים שתצטרף בעתיד הצינור אותו דבר. כתוצאה מכך, אין זה סביר כי הניסוי יהיה מוצלח, שכן הליכים כגון ביולוגיה מולקולריתכמו PCR דורשים כל הרכיבים להיות בריכוזים מסוימים של התגובה לעבוד כמו שצריך.
כי זה לא תמיד אפשרי כדי להבטיח micropipettors (במיוחד את החלק הפנימי של החבית) הם סטריליים, פתרונות המניות יכולים להזדהם ולגרום אפילו המאמצים לפתרון בעיות כדי להיכשל בעת ביצוע הניסויים. אם אתה משתמש micropipettors להעביר פתרונות סטריליים, זה מומלץ מאוד aliquots של פתרונות מניות (מדיה, מאגר מים) להתבצע באמצעות טכניקה אספטי עם בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות. נהוג לשמור על עבודה פתרונות מניות ב 15 מ"ל או 50 מ"ל צינורות חרוטי סטריליים. אלה הם בדרך כלל יותר קל לתמרן בזמן ההפעלה micropipettor והוא יכול להיות מוחלף עם aliquot חדשה של פתרון המניות אם מזוהמים במהלך העברת נפח.
באיור 1. בשדה סטרילי נוצר על ידי זרם אוויר עולה הלהבה מבער בונזן. כדי המזעריimize זיהום של פתרונות ותרבויות סטריליים, זה קריטי, כי כל המניפולציות להתנהל בתוך שדה סטרילי. שפת התרבות צינורות זכוכית עגולים ושטוחים יש עבר קצה קונוס כחול, החלק החם ביותר של הלהבה. צינורות פלסטיק עצות לא ניתן להטו - אלה יש לעקר מראש על ידי שיטות חלופיות לפני השימוש.
באיור 2. בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות המשמש להעברת אספטי של נוזלים. (א) מוצג משמאל לימין הם ציורים של 25 מ"ל, 10 מ"ל, ו -5 טפטפות מ"ל. (ב) בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות יכול להיות פלסטיק או זכוכית. בטפי להחדרת נוזלים פלסטיק הן חד פעמיות (חד פעמי שימוש), ובדרך כלל מזוהים אישית בשרוולים נייר ופלסטיק, שבו כל המשטחים בפנים יש סטרילית (צד שמאל). בטפי להחדרת נוזלים זכוכית ניתן להשתמש מספר פעמים בתנאי שהם ניקה לעקר בין משתמש, אלה בדרך כלל מאוחסנים מיכלי מתכת (מימיןצד).
. איור 3 בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות הם משני סוגים: TC ("להכיל") או TD ("לספק"). שתופיע היא תווית ההסבר של פיפטה 5 מ"ל TD.
איור 4. טכניקה אספטי. כאשר aspirating נוזלים מבקבוק, הבקבוק, או צינור עם כובעים, אף פעם לא להניח את הכובע על הספסל. במקום זאת, מחזיקים את המכסה ביד כמו סיוע פיפטה תוך מניפולציה של כלי המכיל נוזל עם היד הנגדית כפי שמוצג.
איור 5. המניסקוס שנוצר כאשר ציור נוזל לתוך פיפטה סרולוגית. נפח מתאים בסימן סיום הלימודים על פיפטה שבו החלק התחתון של המניסקוס מיישרת. בדוגמה זו, המניסקוס מתיישר עם 2.5 מ"ל gradua tion מארק.
איור 6. Micropipettor ערוץ אחד. (א) שתופיע היא micropipettor המדגם עם קצה פלסטיק מחובר אל החלק התחתון של בעל קצה לחבית. הם ציינו את מיקומם של volumeter, גלגל אצבע לשינוי ההגדרה volumeter, בעל קצה הקנה, לחצן עצה מפליט, ואת לחיץ על הבוכנה. (ב) דו להפסיק מערכת הבוכנה על micropipettor.
איור 7. שימוש בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות להעביר את התקשורת לתוך צלוחיות סטריליים 125 מ"ל. הבקבוק השמאלי יש 25 מ"ל של התקשורת בלבד (LB), ואילו את הבקבוק הנכון היא תרבות של א ' coli הנובעות יחסנו LB עם תאים ואז דוגרים לילה ב 37 מעלות ג שים לב איך התקשורת הבקבוק בצד ימין הוא לעכור עקב צמיחת תאים.
ה 8 "src =" / files/ftp_upload/2754/2754fig8.jpg "/>
איור 8. שימוש בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות להעביר את התקשורת לתוך מבחנות סטריליות. (א) צינור השמאלי מכיל 5 מ"ל של ה טהור תרבות coli, ואילו צינור הזכות מכיל 5 מ"ל של תרבית תאים מזוהמים חיידקי. הערה ההבדלים במאפייני הצמיחה בין שתי התרבויות. למרות שגם הם עכור, תרבות מימין כבר מזוהם עם פטריות או מיקרואורגניזמים אחרים הנישאים באוויר לתת תרבות עקביות צבע שונה מזה הצפוי א ' קולי תאים. (ב) צינור תרבות השמאלי מכיל 3.5 מ"ל LB תוך הצינור הנכון מכיל רק 2.5 LB מ"ל. זה ההבדל בנפח נובע טעות עשה בעת ביצוע המסירה נקודה לנקודה של התקשורת צינורות.
איור 9. מנצליםmicropipettors גרם להעביר למאגר לתוך צינורות microcentrifuge סטריליים. (א) צינור microcentrifuge שמאל מכיל רק 12.5 μl של TE חיץ, תוך צינור הזכות מכיל 125 μl. שים לב כי צבע נוספה למאגר כדי להקל על ויזואליזציה של הנוזל בתוך הצינורות microcentrifuge ברורים. (ב) volumeter השמאלי הוא מן micropipettor P20, בעוד volumeter הנכונה היא מן micropipettor P200. טעות נפוצה היא בחירת micropipettor הלא נכון. למרות המספרים נקבעים באופן זהה על P20 ו P200 volumeter, מבחר תוצאות micropipettor לא נכונים העברת כמויות לא נכונות.
איור 10. זרימה למינרית מכסה המנוע כדי למנוע זיהום של פתרונות ותרבויות. הוא מוצג ארון בטיחות ביולוגית שאושרה לעבודה עם BSL-2 אורגניזמים.
הטכניקה אספטי מתייחס למערכת של נהלים שגרתיים לעשות כדי למנוע פתרונות סטריליים ותרבויות מלהפוך מזוהמים על ידי מיקרואורגניזמים לא רצויים במעבדה. טכניקות אלה חיוניים לניסויים הדורשים התאים גוברת. אף על פי הגדרת העבודה כי הוא סטרילי לחלוטין לא ניתן להשיג, נהלים כגון חיטוי משטחים מעבדה, יצירת שדה סטרילי באמצעות מבער בונזן, הגבלת החשיפה של תרבויות התקשורת הסיר את המיכסה לאוויר, עיקור חומרים כגון בקבוקים, צינורות טפטפות זכוכית, ועל הימנעות ממגע של מכשירים סטריליים עם לא סטריליים משטחים מפחית את האפשרות של זיהום פתרונות ותרבויות בניסוי. המטרה היא נהלים אלה זהירות להפוך לטבע שני, זה מגיע עם הכשרה בפועל תוך כדי עבודה במעבדה.
נפח העברות עם פתרונות ותרבויות סטריליים באמצעות מכשירים כגון בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות ו מיקרופוןropipettors הם אחד סוגים רבים של טכניקות שגרתיות שנעשו במעבדה. יישומים ניסיוניים שונים דורשים מכשירים המסוגלים להעביר שונים, כמויות מדויקות עדיין ומדויק. בטפי להחדרת נוזלים סרולוגיות משמשים במיקרוביולוגיה מעבדות להכנת תרביות תאים הדורשים הכנות מדיה מעורבים כרכים למיליליטר, ואילו micropipettors חיוניים ניסויים בביולוגיה מולקולרית, כי צריך כמויות רק microliter של פתרונות. כאשר טכניקה אספטי הוא התאמן עם מכשירים אלה, זיהום ממוזער במהלך העברת נפח ללא קשר לכמות של נוזל או סוג של ניסוי.
אמנם לא דנו בפרוטוקול זה, אחד באמצעים אחרים נפוצים על מנת למנוע זיהום היא לעבוד בתוך ברדס למינרית הזרימה (איור 10). ציוד זה הוא קריטי עבור התרבות רקמות ניסויים שבוצעו עם מיקרואורגניזמים המסווגים BLS-2 ומעלה. מכסה המנוע זרימה למינרית מכיל (HEPA יעילות גבוההחלקיקי האוויר) מסנן מסיר חומרים מזהמים הנישאים באוויר מן האוויר זורם לתוך מכסה המנוע תוך מניעת בלי פילטר אוויר מהחדר מ המחלחל סביבת העבודה. ראוי לציין, מבער בונזן לא ניתן להשתמש בו בתוך מכסה המנוע זרימה למינרית בגלל החום מהאש משבש את זרימת האוויר חיוני לפעולה התקינה של מכסה המנוע.
זה בדרך כלל מועיל כדי לבדוק את איכות הטכניקה aseptic שלך בעת ביצוע הניסויים. כדי לאשר את פתרונות התקשורת והתרבות לא מקבלים מזוהמים במהלך המניפולציה, תמיד להכין בקרת שלילית. לדוגמה, אם הכנת צינורות של מרק לצמיחה של תרבויות חיידקים, לא לחסן 1 ולהשאיר רק צינור התקשורת סטריליים. דגירה בינוני לצד צינורות מחוסן ואז לבדוק את צינור השליטה uninoculated סימנים של זיהום כגון עכירות מן הצמיחה של תאים לא רצויים שהוכנסו בטעות לתוך הצינור. אם הצינור השליטה מזוהם, שפופרת הניסויסביר להניח מזוהמים גם כן, הניסוי יהיה צורך לחזור. אמצעים אלה זהירות צריך להיעשות בכל ניסוי.
אין לי מה לחשוף.
תודה מיוחדת קורי סנדרס על עיצובים Iroc להכנת איורים וכדי קריס Reddi ב-UCLA להקמת תרבויות מדגם של דמויות. המימון לפרויקט זה סופק על ידי HHMI (HHMI גרנט מס '52006944).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
LB מרק | Difco | 244620 | מתכון זמינה גם התייחסות 6 |
TE חוצץ: | |||
EDTA הרכב: dihydrate מלח | סיגמא | E5134 | |
Trizma-HCl | סיגמא | T-3253 | |
CiDecon | Decon Laboratories, Inc | 8504 | מחטא |
אתנול | פישר סיינטיפיק | A406 | לשימוש חומר חיטוי, להכין 70% (V / V) עם מים מזוקקים |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved