微生物培養
微生物培養是一種通過讓微生物在受控的實驗室條件下在預定的培養基中進行繁殖的方法。微生物培養是分子生物學研究中基礎且基本的診斷方法，也是一種重要的研究工具。
微生物培養是用於確定生物種類及其在被檢測樣本中的豐度的基礎診斷方法之一。它是微生物學的主要診斷方法之一，並作為一種工具，通過讓病原體在預定的介質中繁殖來確定傳染病的原因。例如，咽喉培養是通過刮取咽喉組織的內襯並將樣本塗抹到培養基中進行篩查有害微生物，以能夠篩選出有害的微生物，如化膿性鏈球菌（Streptococcus pyogenes），即膿毒性咽喉炎的致病因素。[1]
分離出微生物的純培養通常是必不可少的。純培養（或無菌培養）是一種在其他物種或類型不存在的情況下生長的細胞或多細胞生物的種群。純培養可能起源於單個細胞或單個生物體，在這種情況下，細胞是彼此的基因克隆體。為了使微生物培養物凝膠化，使用了瓊脂為介質。瓊脂是一種從海藻中提取的凝膠狀物質。瓊脂的廉價替代品是瓜爾豆膠，可用於分離和維持嗜熱菌。
細菌培養
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有幾種類型的細菌培養方法，根據被培養的製劑和下游用途來選擇。
肉湯培養物
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細菌培養的一種方法是液體培養，即將所需的細菌懸浮在營養液培養基中（如LB培養基），放置在直立燒瓶中。這使科學家能夠為各種下游應用培養大量細菌。
液體培養物是準備抗菌試驗的理想選擇，實驗人員會將細菌接種到液體培養基中，並讓其在一夜之間生長（他們可以使用搖床來實現均勻的生長）。然後，他們會取樣並檢測某種特定藥物或蛋白質（抗微生物肽）的抗菌活性。
作為一種替代方案，微生物學家可能會決定使用靜態液體培養。這些培養不會被震動，它們會為微生物提供一個氧梯度。[2]
瓊脂平板
[編輯]微生物培養可以在不同大小的培養皿中進行，其表面有一層薄薄的基於瓊脂的生長培養基。一旦在培養皿中的生長介質中接種了所需的細菌，就將平板放在適合所選細菌生長的最佳溫度下孵育，例如，對於來自人類或動物的培養物，通常在37攝氏度，或人體溫度；對於環境培養物，則更低。當達到所需的生長水平後，瓊脂平板可以倒置儲存在冰箱中，以保留細菌進行未來的實驗。
在將瓊脂倒入平板並使其凝固之前，可以將多種添加劑添加到瓊脂中。某些類型的細菌只能在某些添加劑存在的情況下生長。這也可用於創建含有抗生素抗性基因的工程細菌菌株。當將選定的抗生素添加到瓊脂中時，只有含有基因插入耐藥性的細菌細胞才能生長。這使得研究人員能夠選擇成功轉化的菌落。
瓊脂試紙
[編輯]瓊脂平板的小型化版本被應用於用於試紙格式，例如Dip Slide、Digital Dipstick[3]顯示出可在護理點用於診斷目的的潛力。與瓊脂平板相比，它們具有成本效益，而且它們的操作不需要專業知識或實驗室環境，這使它們能夠在護理點使用。
穿刺培養物
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穿刺培養類似於瓊脂平板，但是由試管中的固體瓊脂形成的。細菌通過接種針或吸管尖端刺入瓊脂的中心而引入。細菌在刺破的區域生長。[4]穿刺培養最常用於短期存儲或運輸培養物。
培養物保藏
[編輯]微生物培養物保藏中心致力於獲取、鑑定、生產、保存、編目和分發標準參考微生物、細胞系和其他材料的可行培養物，以進行微生物系統分類研究。[5][6]培養物收藏也是類型菌株的儲存庫。
| 集合首字母縮略詞 | 名稱 | 地點 |
|---|---|---|
| ATCC | 美國典型培養物保藏中心 | 維吉尼亞州馬納薩斯 |
| BCCM | 比利時微生物協調保藏中心 | 比利時布魯塞爾的分散式協調小組 |
| CCUG | 哥德堡大學培養物保藏中心 | 瑞典哥德堡 |
| CECT | 西班牙典型菌種保藏中心 | 西班牙瓦倫西亞 |
| CIP | 巴斯德研究院 | 法國巴黎 |
| DSMZ | 德國微生物與細胞培養物保藏中心 | 德國不倫瑞克 |
| ICMP | 國際植物微生物保藏中心 | 紐西蘭奧克蘭 |
| JCM | 日本微生物保藏中心 | 日本茨城縣筑波市 |
| NCTC | 國家細菌典型培養物保藏中心 | 英國倫敦，英國公共衛生 |
| NCIMB | 國家工業、食品和海洋細菌保藏中心 | 蘇格蘭阿伯丁 |
嗜熱微生物的固體平板培養
[編輯]對於在50至70攝氏度溫度下生長的嗜熱微生物，如酸熱脂環酸芽孢桿菌（Alicyclobacillus acidocaldarius）、嗜熱脂肪地芽孢桿菌（Geobacillus stearothermophilus）、水生棲熱菌（Thermus aquaticus）和嗜熱棲熱菌（Thermus thermophilus）等的固體平板培養，與瓊脂相比，低醯基澄清結蘭膠已被證明是計數或分離上述嗜熱細菌或兩者的首選膠凝劑。[7]
病毒培養
[編輯]病毒和噬菌體培養需要宿主細胞，讓病毒或噬菌體能在其中繁殖。對於噬菌體，通過感染細菌細胞來培養。然後，可以從細菌菌苔上的斑點中分離噬菌體。病毒培養物是從它們合適的真核宿主細胞中獲得的。
真核細胞培養
[編輯]純培養物的分離
[編輯]對於單細胞真核生物，例如酵母，純培養物的分離使用的技術與細菌培養相同。多細胞生物的純培養通常更容易通過簡單地挑選出一個個體來啟動培養來分離。例如，對於真菌、多細胞藻類和小型後生動物的純培養，這是一種有用的技術。
開發純培養技術對於觀察所研究的標本至關重要。分離單個細胞和產生純培養物的最常用方法是準備劃線板。劃線平板法是一種物理分離微生物種群的方法，通過在固體瓊脂平板上用接種環前後搖動接種物來完成。孵育後，將出現菌落，並且單細胞將從生物質中分離出來。在孵育過程中，菌落將出現，單個細胞將從生物質中被分離出來。一旦在純培養物中分離出微生物，就必須將其保存在可存活的狀態，以供進一步研究和在稱為儲備培養物的培養物中使用。這些培養物必須得到維護，以確保其生物學、免疫學和培養特徵不會喪失。
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ Healthwise, Incorporated. Throat Culture. WebMD. 2010-06-28 [2013-03-10]. （原始內容存檔於2013-03-17）.
- ^ Old, D.C.; Duguid, J.P. Selective Outgrowth of Fimbriate Bacteria in Static Liquid Medium. Journal of Bacteriology (American Society for Microbiology). 1970, 103 (2): 447–456. PMC 248102
. PMID 4914569. doi:10.1128/JB.103.2.447-456.1970.
- ^ Iseri, Emre; Biggel, Michael; Goossens, Herman; Moons, Pieter; van der Wijngaart, Wouter. Digital dipstick: miniaturized bacteria detection and digital quantification for the point-of-care. Lab on a Chip. 2020, 20 (23): 4349–4356. ISSN 1473-0197. PMID 33169747. doi:10.1039/D0LC00793E .
- ^ Addgene: Streaking a Plate from an Addgene Stab Culture. www.addgene.org. [21 March 2018]. （原始內容存檔於8 April 2018）.
- ^ 5.0 5.1 Madigan, Michael T. Brock biology of microorganisms 13th. San Francisco: Benjamin Cummings. 2012. ISBN 9780321649638.
- ^ 6.0 6.1 Uruburu, F. History and services of culture collections (PDF). International Microbiology. 2003, 6 (2): 101–103 [2023-03-01]. PMID 12811589. S2CID 19711069. doi:10.1007/s10123-003-0115-2. hdl:10550/12955 . （原始內容存檔於2020-04-13）.
- ^ Lin, Chi Chung and Casida, L. E. (1984) GELRITE as a Gelling Agent in Media for the Growth of Thermophilic Microorganisms. Applied and Environmental Microbiology 47, 427-429.
