Method Article
Quando si lavora in un laboratorio, è indispensabile ridurre al minimo le fonti di contaminazione. Una tecnica asettica si riferisce a procedure che permettono il trasferimento di culture e di reagenti, evitando il contatto con superfici non sterili. Pipette sierologiche e Micropipettatrici sono utilizzati per misurare i volumi precisi, senza compromettere la sterilità delle soluzioni utilizzati a fini sperimentali.
I microrganismi sono ovunque - nell'aria, nel suolo, e il corpo umano, nonché su superfici inanimate come i banchi di laboratorio e tastiere di computer. L'ubiquità dei microbi crea una copiosa fornitura di potenziali contaminanti in un laboratorio. Per assicurare il successo sperimentale, il numero di contaminanti sulle superfici degli impianti e di lavoro deve essere minimizzata. Comune tra molti esperimenti in microbiologia sono tecniche che comportano la misurazione e il trasferimento delle colture contenenti cellule batteriche o particelle virali. Per farlo senza contatto con superfici non sterili o contaminazione dei media richiede sterili (1) preparare uno spazio di lavoro sterile, (2) definiscono con precisione e con precisione di lettura degli strumenti per il trasferimento asettico di liquidi, e (3) correttamente manipolare strumenti, culture, fiaschi e bottiglie tubi all'interno di un campo sterile. L'apprendimento di queste procedure richiede per la formazione e la pratica. In un primo momento, le azioni dovrebbero essere lento, deliberato e controllato con l'obiettivo di essere per t asettichetecnica a tiristori affermata a diventare una seconda natura quando si lavora al banco. Qui vi presentiamo i passi per misurare i volumi che utilizzano pipette sierologiche e Micropipettatrici all'interno di un campo sterile creato da un becco Bunsen. I volumi vanno da microlitri (ul) a millilitri (ml) a seconda dello strumento utilizzato. I liquidi comunemente trasferite includono brodo sterile o soluzioni chimiche, nonché colture batteriche e le scorte fagi. Seguendo queste procedure, gli studenti dovrebbero essere in grado di:
1. Preparare un lavoro sterile
2. Trasferimento di liquidi con pipette sierologiche
3. Liquidi trasferimento tramite Micropipettatrici
Il volumetro mostra tre numeri. A seconda della micropipetta, i numeri vengono interpretati in modo diverso. Si noti che ogni micropipetta è solo accurato come il più piccolo segno di laurea.
P2: per volumi compresi tra 0,2-2,0 ul. Il numero superiore indica il volume in microlitri. Il secondo numero indicates decimi di microlitro (0,1 pl), e il terzo numero rappresenta centesimi di microlitro (0,01 pl). Ogni tacca corrisponde un incremento di uno-due millesimi (0,002 microlitri) di un microlitro.
P10: Per i volumi tra 1,0-10,0 ul. Il numero superiore è per decine di microlitri, questo di solito è impostato a "0" e deve essere impostato su "1" con gli altri due numeri impostati a "0" quando erogazione 10,0 ul. Il numero medio denota volume in microlitri. Il terzo numero indica decimi di microlitro (0,1 pl). Ogni tacca corrisponde un incremento di uno-due centesimi (0,02 pl) di un microlitro.
P20: Per i volumi tra 2,0-20,0 ul. Il numero di top in nero è di decine di microlitri, questo deve essere impostato a "2" con gli altri due numeri impostati a "0" quando erogazione 20,0 ul. Il secondo numero in nero indica il volume in microlitri. Il terzo numero in rosso indica dieciths di un microlitro (0,1 pl). Ogni tacca corrisponde un incremento di uno-due centesimi (0,02 pl) di un microlitro.
P200: Per i volumi tra 20,0-200 ul. Il numero è alto per centinaia di microlitri, questo deve essere impostato a "2" con gli altri due numeri impostati a "0" quando dispensare 200 ul. Il numero medio indica il volume erogato in decine di microlitri, e il terzo numero indica il volume in microlitri. Ogni tacca corrisponde un incremento di due decimi (uno 0,2 microlitri) di un microlitro.
P1000: Per i volumi tra 200-1000 microlitri. Il numero superiore è per le migliaia di microlitri, questo di solito è impostato a "0" e deve essere impostato su "1" con gli altri due numeri impostati a "0" quando erogazione 1000 ml. Il numero medio è per centinaia di microlitri. Il numero in basso è per decine di microlitri. Ogni tacca corrisponde un incremento di due (2 pl) microlitri.
4. Ripulire lo spazio di lavoro
5. Risultati rappresentativi
Un esempio applicativo di utilizzando pipette sierologiche per trasferire liquidi è mostrata in Figura 7. Queste pipette sono spesso utilizzate in laboratorio per microbiologia preparare supporti per l'inoculazione con colture batteriche. Ad esempio, flaconi sterili prima sono riempiti con un volume specificato di brodo di coltura, in questo caso Luria Broth (LB), quindi un piccolo numero di cellule (ad esempio E. coli) vengono aggiunti ai media. Utilizzo di un p sierologicaipette, prima il brodo deve essere trasferite asetticamente dalla bottiglia supporto al pallone. In questo caso, 25 ml di LB stati aggiunti ad una beuta da 125 ml sterile usando una pipetta 25 ml sierologico. Successivamente, il brodo deve essere inoculato con E. coli cellule. Qui, 10 pl di cellule sono state trasferite asetticamente usando un micropipettatore P20 da un pallone cultura precedentemente crescente al 25 ml di LB fresco. Il pallone viene incubata in una camera di crescita per un determinato periodo di tempo, permettendo alle cellule per replicare (in questo esempio, le cellule di E. coli sono state incubate per una notte a 37 ° C su una piattaforma oscillante). Il risultato è una coltura torbido cellula batterica che può essere utilizzato per successivi esperimenti.
Pipette sierologiche può anche essere utilizzato per trasferire mezzi originariamente forniti in una bottiglia di provette, o tra provette, come avviene quando si effettua diluizioni di una coltura batterica. Se una tecnica asettica non è mantenuto in tutti questi tipi di manipolazioni dei media , Allora le culture diventerà contaminato e successivi esperimenti con quelle culture sarà rallentata, perché freschi, culture incontaminate dovranno essere preparati. Gli errori si verificano perché un campo sterile, non viene mantenuta durante tutta la procedura. Ad esempio, si può dimenticare di disinfettare il banco di laboratorio o fiamme il bordo di una bottiglia di cultura o tubo. Si può toccare la punta della pipetta o impostare il tappo di una bottiglia o provetta sul banco invece di tenerlo in mano. Procedura corretta è fondamentale per mantenere la contaminazione dei mezzi e culture al minimo. Figura 8A fornisce un esempio di una coltura pura rispetto contaminata di E. coli in una provetta contenente 5 ml di LB. Il pannello a sinistra mostra la visualizzazione di una cultura uniforme torbidità multa tipica di un puro E. coli cultura. Al contrario, il pannello di destra mostra una cultura contaminata in cui le caratteristiche di crescita discostano da quelli previsti per questo ceppo batterico.
"> Errori tecnici possono verificarsi durante la manipolazione pipette sierologiche con conseguente trasferimento di volumi non corretti di media tra le provette. Ad esempio, si può leggere il volume della pipetta in modo non corretto (cioè, in alto rispetto al fondo del menisco) o si può espellere il supporto completamente da una pipetta TD, che è stato progettato per lasciare un po 'piccola nella punta non deve essere consegnato. Quando si esegue un punto-punto di consegna dei mezzi di comunicazione, è possibile utilizzare i marchi di calibrazione sbagliate e distribuire il volume corretto. figura 8B mostra un esempio di provette con volumi corretti rispetto errato di supporto. Il tubo a sinistra contiene 3,5 ml di LB misurata con una pipetta da 5 ml sierologica. Lo studente condotto un punto-punto di consegna del supporto in cui è stato elaborato a LB al segno graduazione 5,0 ml e distribuito alla tacca 1,5 ml. Il tubo a destra contiene 2,5 ml di LB misurata con una pipetta della stessa dimensione, poiché lo studente che ha eseguito il punto-punto di consegna di mezzi incorrectly è dispensato dal marchio 5,0 ml a 2,5 ml marchio. Questo errore si tradurrà in una coltura batterica che sarà ad una concentrazione più elevata del previsto, causando diluizioni successive non essere corretto. Questa propagazione di errori può risultare in un esperimento fallito che avrebbe bisogno di essere ripetuta con le concentrazioni cellulari corretti.Un esempio applicativo di utilizzo Micropipettatrici per trasferire liquidi è mostrato in Figura 9. Questi pipettatori vengono utilizzati per una varietà di esperimenti di biologia molecolare, microbiologia compresa preparazione dei campioni per PCR e elettroforesi su gel o inoculando supporto sterili o buffer con piccole quantità (inferiori a 1,0 ml) di cellule batteriche o particelle fagiche. Nell'esempio fornito, l'allievo trasferito 12,5 pl di tampone TE in una provetta da microcentrifuga 1,8 ml (tubo sinistro nel pannello A; nota che il colorante è stato aggiunto al tampone per facilitare la visualizzazione del liquido all'interno dei tubi da microcentrifuga chiare).Questa procedura richiede il primo studente a selezionare il micropipettatore corretta, in questo caso un P20, e successivo per impostare il volumetro al volume corretto (pannello B). Una punta è stato usato che contiene un tappo di cotone idrofilo al fine di evitare possibili contaminazioni che possa essere espulso dal cilindro della micropipetta di raggiungere il campione tampone nella punta. Questa precauzione non è necessaria se si fa attenzione quando aspirazione di liquidi nelle punte, lo stantuffo lentamente in modo che il liquido non bagna nella canna pipettatore. Gli errori tecnici possono verificarsi che provocano il trasferimento di volumi errate. Ad esempio, è possibile selezionare la micropipettatore sbagliato per il lavoro o impostare la volumetro sul micropipettatore corretto per un volume corretto. Prima di immergere la punta nel buffer, si può spingere lo stantuffo passato la prima fermata, provocando un eccesso di tampone di essere trascinati in punta quando viene rilasciato lo stantuffo. In alternativa, non si può immergere la punta abbastanza lontano nel buffer, per cui l'aria viene aspiratala punta al posto del tampone. Si può dimenticare di spingere lo stantuffo alla seconda fermata durante l'erogazione del buffer in provetta provoca inferiore al volume desiderato di essere liberato dalla punta. Il tubo di destra nel Pannello A di figura 9 mostra una provetta contenente il volume di tampone corretta rispetto al tubo sulla sinistra. Invece di erogazione 12,5 microlitri di buffer, lo studente erogato 125 microlitri. In questo caso, anche se i numeri siano identici sul volumetro, la micropipettatore errato è stato selezionato per il processo (lo studente usato un P200 invece di un P20, pannello B), con conseguente erogazione di un volume sostanzialmente maggiore di tampone. Se questa soluzione è stata utilizzata per preparare una miscela di reagenti per un'applicazione come la PCR, allora questo errore modificare la concentrazione finale di tutti i reagenti successivamente aggiunti al tubo stesso. Di conseguenza, è improbabile che l'esperimento avrà successo, poiché le procedure di biologia molecolare talecome PCR richiedono tutti i componenti di essere a concentrazioni specifiche per la reazione di funzionare correttamente.
Perché non è sempre possibile garantire Micropipettatrici (in particolare l'interno della botte) sono sterili, soluzioni madre possono essere contaminati causando anche a fallire gli sforzi di risoluzione dei problemi durante l'esecuzione di esperimenti. Se si utilizza Micropipettatrici al trasferimento di soluzioni sterili, si raccomanda vivamente che le aliquote delle soluzioni madre (media, buffer, acqua) sono realizzati con tecnica asettica con pipette sierologiche. È comune per mantenere lavorare soluzioni madre in 15 ml o 50 ml provette sterili coniche. Questi sono spesso più facili da manipolare durante il funzionamento una micropipetta e può essere sostituito con un'aliquota fresca di soluzione madre se contaminato durante i trasferimenti di volume.
Figura 1. Campo sterile creato da corrente ascensionale della fiamma del bruciatore Bunsen. Per minquesto strumento sarà ottimizzata contaminazione delle soluzioni sterili e culture, è fondamentale che tutte le manipolazioni essere condotti all'interno del campo sterile. I cerchi di tubi di coltura in vetro e flaconi dovrebbe essere passato attraverso la punta del cono blu, la parte più calda della fiamma. Tubi di plastica e suggerimenti non può essere fiammato - questi dovrebbero essere pre-sterilizzati con metodi alternativi prima dell'uso.
Figura 2. Pipette sierologiche utilizzato per il trasferimento asettico di liquidi. (A) Da sinistra a destra sono disegni di 25 ml, 10 ml, pipette e 5 ml. (B) Pipette sierologiche possono essere di plastica o vetro. Pipette di plastica sono usa e getta (un tempo di utilizzo) e in genere sono confezionate singolarmente in buste di carta e plastica in cui tutte le superfici interne sono sterili (lato sinistro). Pipette di vetro possono essere utilizzati più volte a condizione che siano puliti e sterilizzati tra usa, i quali in genere vengono memorizzati in contenitori di metallo (a destralato).
. Figura 3 Pipette sierologiche sono di due tipi: TC ("contenere") o TD ("to deliver"). Mostrato è l'etichetta esplicativa di una pipetta da 5 ml TD.
Figura 4. Una tecnica asettica. Quando aspirazione di liquidi da una bottiglia, fiasco, o tubo con tappi, mai mettere il tappo in panchina. Al contrario, tenere il cappello in mano come gli aiuti pipetta durante la manipolazione del recipiente contenente il liquido con la mano opposta, come mostrato.
Figura 5. Menisco costituito al momento di elaborare il liquido nella pipetta sierologica. Il volume corrisponde alla tacca sulla pipetta dove il fondo del menisco allinea. In questo esempio, il menisco si allinea con il 2,5 ml gradua zione marchio.
Figura 6. Micropipettatore canale singolo. (A) mostrato è un micropipettatore campione con una punta di plastica fissato al fondo del supporto punta canna. Indicati sono i luoghi del volumetro, la rotella per cambiare l'impostazione volumetro, il titolare punta a botte, il pulsante di espulsione dei puntali, e il pulsante per lo stantuffo. (B) Due-stop su un sistema a stantuffo micropipettatore.
Figura 7. Usando pipette sierologiche per trasferire i media in sterili 125 palloni da ml. Il pallone sinistra ha 25 ml di mezzo LB (solo), mentre il pallone destra è una coltura di E. coli derivanti da inoculo LB con cellule poi incubando la notte a 37 ° C. Si noti come i media il pallone sulla destra è torbida a causa della crescita delle cellule.
e 8 "src =" / files/ftp_upload/2754/2754fig8.jpg "/>
Figura 8. Usando pipette sierologici di trasferire i file multimediali in provette sterili. (A) Il tubo di sinistra contiene 5 ml di un puro E. cultura coli, mentre il tubo di destra contiene 5 ml di una coltura contaminata cellula batterica. Si notino le differenze nelle caratteristiche di crescita tra le due culture. Anche se entrambi sono torbido, la cultura di destra è stata contaminata con un fungo o di altri microrganismi presenti nell'aria dando la cultura di un colore e consistenza diversa da quella prevista per E. coli cellule. (B) Il tubo della cultura di sinistra contiene 3,5 ml di LB mentre il tubo di destra contiene solo il 2,5 LB ml. Questa differenza di volume dovuta ad un errore commesso durante lo svolgimento di un punto-a-punto di consegna dei supporti ai tubi.
Figura 9. UsinMicropipettatrici g per trasferire buffer in microprovette sterili. (A) La provetta sinistra contiene solo 12,5 pl di tampone TE, mentre il tubo di destra contiene 125 microlitri. Si noti che un colorante è stato aggiunto al tampone per facilitare la visualizzazione del liquido all'interno dei tubi da microcentrifuga chiare. (B) La volumetro sinistra è un micropipettatore P20, mentre il volumetro destra è da un micropipettatore P200. Un errore comune è la selezione della micropipettatore sbagliato. Anche se i numeri sono impostati in maniera identica sul volumetro P20 e P200, la selezione dei risultati micropipettatore sbagliati nel trasferimento di volumi non corretti.
Figura 10. Cappa a flusso laminare utilizzata per prevenire la contaminazione delle soluzioni e delle culture. Mostrato è un armadio biosicurezza approvato per il lavoro con BSL-2 organismi.
Una tecnica asettica si riferisce ad una serie di procedure di routine fatte per evitare soluzioni sterili e culture subisca contaminazioni da microrganismi indesiderati in laboratorio. Tali tecniche sono essenziali per esperimenti che richiedono cellule in crescita. Sebbene un ambiente di lavoro che è completamente sterile non può essere realizzato, procedure come la disinfezione di superfici di laboratorio, creando un campo sterile utilizzando un becco di Bunsen, limitando l'esposizione di colture livellate e mezzi per l'aria, sterilizzazione materiali quali flaconi e pipette di vetro, ed evitando il contatto con strumenti sterili non sterili superfici riduce la possibilità di contaminazione soluzioni e culture in un esperimento. L'obiettivo è che queste procedure precauzionali per diventare una seconda natura, questo viene con l'allenamento e la pratica mentre si lavora in un laboratorio.
Trasferimenti di volume con soluzioni sterili e culture che utilizzano strumenti quali pipette sierologiche e microfonoropipettors sono uno dei molti tipi di tecniche di routine eseguite in laboratorio. Diverse applicazioni sperimentali richiedono strumenti in grado di trasferire volumi distinti, ma precise e accurate. Pipette sierologiche vengono utilizzati nei laboratori di microbiologia per preparare colture cellulari che richiedono preparazioni dei media che coinvolga volumi millilitro, mentre Micropipettatrici sono essenziali per esperimenti di biologia molecolare che hanno bisogno solo quantità microlitro di soluzioni. Quando una tecnica asettica è praticata con questi strumenti, la contaminazione è ridotto al minimo durante i trasferimenti di volume indipendentemente dalla quantità di liquido o del tipo di esperimento.
Anche se non discusse in questo protocollo, un altro mezzo comunemente usati per prevenire la contaminazione è quello di lavorare all'interno di una cappa a flusso laminare (Figura 10). Questa apparecchiatura è fondamentale per la cultura dei tessuti e per gli esperimenti condotti con microrganismi classificati come BLS-2 o superiore. Una cappa a flusso laminare contiene un (HEPA alta efficienzaParticulate Air) filtro che rimuove gli agenti contaminanti presenti nell'aria dal dell'aria che fluisce nella cappa evitando aria non filtrata dalla stanza di permeare di lavoro. Da notare, un becco Bunsen non può essere utilizzato all'interno di una cappa a flusso laminare in quanto il calore della fiamma interrompe il flusso d'aria indispensabili per la funzionalità della cappa.
È spesso utile per verificare la qualità della vostra tecnica asettica durante l'esecuzione di esperimenti. Per confermare soluzioni e terreni di coltura non vengano contaminati durante le manipolazioni sperimentali, sempre preparare un controllo negativo. Per esempio, se la preparazione di tubi di brodo di crescita di colture batteriche, non inoculare un tubo lasciando solo supporto sterili. Incubare il terreno accanto alle provette inoculate poi ispezionare tubo di controllo non inoculato per i segni di contaminazione quali torbidità dalla crescita di cellule indesiderate involontariamente introdotto nel tubo. Se il tubo di controllo è contaminato, il tubo sperimentales probabilmente sono contaminati come pure, e l'esperimento dovrà essere ripetuto. Queste misure precauzionali dovrebbe essere fatto con ogni esperimento.
Non ho nulla da rivelare.
Un ringraziamento speciale a Cori a Sanders Designs IROC per la preparazione di illustrazioni e di Kris Reddi presso la UCLA per la creazione di colture di esempio per le figure. Il finanziamento per questo progetto è stato fornito dal HHMI (HHMI Grant No. 52006944).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome del reattivo | Azienda | Numero di catalogo | Comments |
LB Broth | Difco | 244620 | Ricetta disponibile anche in riferimento 6 |
TE Buffer: | |||
EDTA sale disodico diidrato | Sigma | E5134 | |
Trizma-HCl | Sigma | T-3253 | |
CiDecon | Decon Laboratories, Inc. | 8504 | Disinfettante |
Etanolo | Fisher Scientific | A406 | Per l'uso come disinfettante, preparare 70% (v / v) con acqua distillata |
Richiedi autorizzazione per utilizzare il testo o le figure di questo articolo JoVE
Richiedi AutorizzazioneThis article has been published
Video Coming Soon