כיצד משתמשים במנות פטרי במיקרוביולוגיה?

צלחת הפטרי - צלחת רדודה, מעגלית, מכוסה - הוצגה בשנת 1887 על ידי החיידק הגרמני יוליוס ריצ'רד פטרי כדי להגן על מדיה מוצקה מפני זיהום ולאפשר התבוננות ישירה על צמיחה מיקרוביאלית. דגמי צלחת פטרי זכוכית קלאסית בקוטר 90 מ'מ, אך הגרסאות המודרניות נעות בין 35 מ'מ מיקרו -צלחות ועד פורמטים של ניטור סביבתי של 150 מ'מ. יצרנים הזרקת קלקר פטרי פטרי פלסטיקה עם בהירות בדרגה אופטית, צלעות אוורור וערימת חרוזים לתפוקה גבוהה זרימות עבודה ביולוגיות . 

מדוע המכסה חשוב

מכיוון שהאידוי משנה את פעילות המים של אגר, כל מכסה צלחת פטרי צריך לשבת באופן רופף מספיק כדי לאפשר חילופי גז ועם זאת מספיק חזק כדי לא לכלול נבגים מוטסים. סיכון עיבוי הוא הסיבה שהמעבדות מדגימות באופן שגרתי כל פטרי נהג הפוך. 

הכנת צלחת הפטרי לחיתוך ביולוגי

חיתוך ביולוגי מתחיל על ידי עיקור כל צלחת פטרי זכוכית לשימוש חוזר בטמפרטורה של 121 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות מתחת ל 15 PSI Steam או על ידי צלחות חד פעמיות -גאמה. מדיה אגר - סויה טריפטית, דם, מקונקי, סבורוד או ניסוחים כרומוגניים - מקוררים ל ~ 50 מעלות צלזיוס, נשפכים לעומק אחיד של 4 מ'מ, ומתמצקים תחת זרימה למינרית כדי לייצר משטח צמיחה ברמה. 

טבלה 1 - נפחי אגר טיפוסיים לכל תקן 90 מ'מ צלחת פטרי נפח

בינוני	(ML)	תכונות	מושבות מפתח למטרה
אגר סויה טריפטי	20	כללי חותך ביולוגי בידוד	מושבות אטומות וקרמיות
אגר מקונקי	25	בידול enteric -שלילי גרם	פריטי לקטוז אדום/ורוד
אגר מולר - הינטון	25	בדיקות אנטיביוטיקה של קירבי -בואר	רקע ברור לקריאת אזור
Sabouraud dextrose	20	פטרייתי חותך ביולוגי	פלוקוזה, mycelia פיגמנטי

טכניקות מיקרוביולוגיות קלאסיות באמצעות צלחת הפטרי

שיטת צלחת פסים

צלחת הפרייק מפיצה חיסון על פני רביעים רצופים כך שתאים בודדים יגדלו למושבות נפרדות על צלחת הפטרי. כל מושבה מייצגת אוכלוסייה משובצת אידיאלית לבדיקה במורד הזרם. 

מורחים ושופכים צלחות

צלחות התפשטות מכמתות תאים בר -קיימא על ידי הפצה באופן שווה על השעיות מדוללות על פני האגר, ואילו שופכות צלחות מיקרובים בתוך אגר מותך כדי לאתר אנאירובים פקולטטיביים. שניהם סומכים על שקיפות צלחת הפטרי לספירת מושבה מדויקת. 

הערכת מורפולוגיה של מושבה

על ידי התבוננות בשוליים, גובה, פיגמנט ומרקם על צלחת הפטרי, מיקרוביולוגים יוצרים טביעות אצבעות פנוטיפיות המשלימות זיהוי ביוכימי או מולקולרי. 

רגישות לאנטיביוטיקה: דיפוזיה של דיסק קירבי -בואר

פתיחת דיסקי נייר אנטי -מיקרוביאליים הספוגו על צלחת פטרי מולר - פטרי מניבה הילות עיכוב שקוטריו מתואמים עם רגישות לחיידקים.

יישומים מתקדמים שהופכים את צלחת הפטרי

תרבית תאים תלת מימדית ויצירת ספירואידים

ציפויי כלים מיוחדים בהידבקות נמוכה מאפשרים לתאים להרכיב את עצמם לספירואידים דמויי אורגן המייצגים פיזיולוגיה in vivo טוב יותר מאשר מונולי -שכביות דו -ממדיות. התפתחות זו ממערכות דין שטוחות של פטרי ועד פלטפורמות תלת מימדיות ללא פיגומים חולפת מהפכה בסינון התרופות האונקולוגיות.

מנות פטרי חיישן מיקרו -פלואידיות וחכמות

ערוצים מיקרו -יבוליים שנחרטו בבסיס המנה של פטרי מספקים חומרים מזינים, לחץ גזירה ומדרגות כימיות, המאפשרים אבחון אורגן על דש. חיישנים מחוברים כעת בוגרים pH, חמצן מומס ותרכובות אורגניות נדיפות ישירות מכל מנה פטרי. 

ספירת מושבה עם כוח AI

מצלמות Neural -Network הממוקמות על כל מנה של פטרי מספקות דיוק תת -מילימטר ומפחיתות את הטעות האנושית ב-> 95 % במעבדות בנפח גבוה. 

אבחון עצמאי לתרבות

בעוד לוחות מולקולריים עוקפים את החיתוך הביולוגי המסורתי , בידוד המנות של פטרי אישור נותר חיוני לסרוטיפים, מעקב אחר התפרצות ודיילות אנטי -מיקרוביאלית. 

ניתוח השוואתי: זכוכית לעומת מנות פטרי מפלסטיק

זכוכית	מטרי צלחת פטרי	פלסטיק צלחת פטרי
סְטֶרִילִיזַציָה	מחזורי חיפוי אוטומטיים ללא הגבלה	שימוש מראש, לשימוש חד -פעמי
בהירות אופטית	גבוה לאחר ליטוש	עקבי, ללא עיוות
קיימות	ניתן לשימוש חוזר, Co₂, נמוך יותר	מייצר פסולת ביו -רפואית
סיכון לשבירה	גָבוֹהַ	מִינִימָלִי
עלות לשימוש	נמוך אחרי 50 מחזורים	נמוך מראש
השפעה סביבתית	שחרור מיקרו -פלסטי נמוך יותר	בעיות סילוק פולימריות

מגמות שוק ותובנות רכש

אנליסטים מעריכים את מגזר הפטרי המאוורר הגלובלי במחיר של 500 מיליון דולר בשנת 2025 עם CAGR של 7 % עד 2033. סקר שוק רחב יותר צופה את מגזר הפטרי הכללי של פטרי שיגיע ל -710 מיליון דולר עד 2032, שמונע על ידי QC תרופות ובדיקות מבטחי מזון. 

זרקור מוצר

המנה המאווררת של 100 מ'מ פטרי של Thermo Fisher מציעה שטח גידול של 145 ס'מ ² וגיאומטריה ערימתית לערימה עקבית לקווי מילוי אוטומטיים. 

שיטות עבודה מומלצות לבקרת זיהום

1. תייג תמיד כל תחתית צלחת פטרי, ולא את המכסה, כדי למנוע תערובות מדגמיות.

2. דגירה כל מנה פטרי הפוכה כדי למנוע מעיבוי מכסה לטפטף על מושבות. 

3. ללבוש כפפות, השתמש בלולאות בטווח הלהבה ולמזער את זמן המכסה כדי להפחית את הזיהום הנישא באוויר. 

4. קבעו את הפגינה האולטרה סגולה של חממות בהן אלפי צלחות כלים של פטרי מחזור מדי שבוע.

פרוטוקול שלב אחר שלב: פסים למושבות בודדות

1. לולאת ניצול להבה; לְהִתְקַרֵר.

2. הרם מעט את מכסה המנה של פטרי; פס רבע ראשון.

3. לייצר מחדש לולאה; גרור ריבוע שני.

4. חזור על רביעייה שלישית ורביעית.

5. חותם צלחת פטרי עם קלטת מיקרופורית; לַהֲפוֹך; דגירה 24 שעות ב 37 מעלות צלזיוס.

6. ספירת מושבות רשומות, מורפולוגיה וכל התפשטות פיגמנט לאגר.

שאלות נפוצות

ש: האם אוכל לעשות שימוש חוזר במנת פטרי מפלסטיק לאחר חיטוי אקונומיקה?
ת: לא. עיקור גמא משנה את שלמות הפולימר; פלסטיקה עיוות אוטומטית, פוגעת בכושר אטום אוויר.

ש: כמה מושבות ניתן לספור באופן אמין על צלחת פטרי אחת?
ת: תרגול רגיל הוא 30–300 CFU; מערכות AI מרחיבות את הליניאריות ל ~ 500 CFU. 

ש: מדוע מעבדות מסוימות אוטמות את צלחת הפטרי בפארפילם?
ת: למניעת התייבשות במהלך חיתוך ביולוגי פטרייתי ממושך העולה על 7 ימים.

מַסְקָנָה

בין אם בידוד Escherichia coli ממי שתייה, סינון אנטיביוטיקה חדשה, גידול בספירואידים סרטניים או הטמעת חיישנים לניתוח בזמן אמת, צלחת הפטרי נמשכת כפלטפורמה האייקונית של מיקרוביולוגיה. חידושים מתמשכים - כולל הדמיה בסיוע AI, משלוח חומרים מזינים מיקרו -פלואידים וחומרים מתכלים ביולוגיים - מבטחים כי צלחת הפטרי הצנועה תעגן את זרימת העבודה הביולוגית בעשור הבא, ויאזזו בין טכניקות מורשת עם אוטומציה נשירה בנתונים בחיפוש להבנה - ובסופו של דבר לשלוט - העולם המיקרוביאלי.