การเข้าชม: 0 ผู้แต่ง: บรรณาธิการเว็บไซต์ เวลาเผยแพร่: 22-05-2025 ที่มา: เว็บไซต์
ก จานเพาะเชื้อ ซึ่งเป็นภาชนะที่มีฝาปิดทรงกลมตื้นอันเป็นเอกลักษณ์ซึ่งคิดค้นโดย Julius Richard Petri ในปี พ.ศ. 2430 ยังคงเป็นรากฐานสำคัญของงานจุลินทรีย์ที่มีพื้นผิวแข็ง ในขณะที่แผ่นเพาะเลี้ยง (โดยส่วนใหญ่แล้วจะเป็นไมโครเพลทแบบหลายหลุม) จะเป็นแผ่นพลาสติกมาตรฐาน ANSI ทรงแบนที่มีช่องแยกสำหรับเซลล์ที่มีปริมาณงานสูงหรือการตรวจวิเคราะห์ทางชีวเคมี แม้จะมีเป้าหมายสูงสุดร่วมกันในการสนับสนุน วัฒนธรรมทางชีวภาพ แต่ทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนในด้านรูปทรง ปริมาตร มาตรฐานการผลิต ปริมาณงาน และการใช้งานปลายทาง การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ช่วยให้ห้องปฏิบัติการเลือกแพลตฟอร์มที่เหมาะสม ปรับคุณภาพข้อมูลให้เหมาะสม ควบคุมต้นทุน และก้าวทันเทคโนโลยี 3 มิติและออร์แกนอยด์ที่เกิดขึ้นใหม่
จาน เพาะเชื้อ ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงวิธีการเพลตในยุคแรกๆ ของ Robert Koch โดยการปิดวุ้นไว้ใต้ฝาปิดแบบหลวมๆ ซึ่งช่วยลดการปนเปื้อนในขณะที่ปล่อยให้ออกซิเจนกระจายไป ขนาดมาตรฐาน (เช่น 100 มม. × 15 มม.) มีอิทธิพลเหนือการวินิจฉัยจุลินทรีย์ในปัจจุบัน
แผ่นเพาะเลี้ยงเกิดขึ้นในการคัดกรองยาในปี 1950; ภายในปี 2004 Society for Biomolecular Screening (ปัจจุบันคือ SLAS) ได้เข้ารหัสรอยเท้า ANSI/SBS สำหรับเพลต 6‑, 24‑, 96‑, 384‑ และ 1 536‑ หลุม เพื่อรับประกันความเข้ากันได้ของหุ่นยนต์ แต่ละหลุมทำหน้าที่เหมือน จานเพาะเชื้อ ขนาดเล็ก สำหรับยึดติดหรือแขวนลอย การเพาะเลี้ยงทางชีวภาพ แต่อยู่ในรูปแบบคู่ขนานอย่างหนาแน่น
| พารามิเตอร์ | ทั่วไป จานเพาะเชื้อ | แผ่นวัฒนธรรมทั่วไป | ผลกระทบในทางปฏิบัติ |
|---|---|---|---|
| เรขาคณิต | ทรงกระบอกหนึ่งห้อง | ทรงสี่เหลี่ยม เรียงกันเป็นบ่อน้ำ | ความหนาแน่นของวัฒนธรรมและระบบอัตโนมัติ |
| มาตรฐานรอยเท้า | ISO 90–100 มม. Ø | ANSI/SLAS 127.76 × 85.48 มม | ความเข้ากันได้ของเครื่องมือ |
| ปริมาณการทำงาน | วุ้น 20–25 มล.; น้ำซุป µ10 มล | 0.1–10 มล. ต่อหลุม (ขึ้นอยู่กับรูปแบบ) | ต้นทุนสื่อและความไวในการทดสอบ |
| วัสดุ | แก้ว (ใช้ซ้ำได้) หรือโพลีสไตรีนใส (ใช้แล้วทิ้ง) | โพลีสไตรีนบริสุทธิ์ พื้นผิวพิเศษ (เคลือบ TC, ยึดเกาะต่ำ, Supra™) | การแนบเซลล์และการถ่ายภาพ |
| การกำหนดค่าฝา | ทรงหลวม; ซี่โครงระบายอากาศ | แบบออปติคัล ระบายอากาศได้ หรือซีลความร้อน | การแลกเปลี่ยนก๊าซกับการระเหย |
| ความเป็นหมัน | แพ็คฆ่าเชื้อด้วยแกมมาหรือ EO | แพ็คตุ่มหรือจำนวนมากที่ปราศจากเชื้อ | ขั้นตอนการทำงานด้านการควบคุมคุณภาพ |
จาน เพาะเลี้ยง ที่เต็มไปด้วยวุ้นสารอาหารสนับสนุนการแยกโคโลนี การทดสอบความไวต่อยาปฏิชีวนะ และการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม พื้นผิวแข็งช่วยให้สามารถตรวจสอบทางสัณฐานวิทยาได้โดยตรง เทคนิคการเกิดลายเส้น และการนับ CFU เชิงปริมาณ ซึ่งเป็นงานที่ไม่เหมาะกับเพลตแบบหลายหลุม
แผ่นเพาะเลี้ยงมีความเป็นเลิศในการเพาะเลี้ยงเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แมลง และเซลล์พืช โดยสามารถให้ปริมาณซ้ำ การสร้างภาพตามช่วงเวลา หรือการคัดกรองที่มีเนื้อหาสูง ตัวอย่างเช่น แผ่นเพลต 96 หลุมที่ผ่านการเคลือบ Supra ช่วยลดระยะเวลาการยึดเกาะของ MSC และเพิ่มผลผลิต แผ่นเพาะเลี้ยงออร์แกนอยด์ช่วยสร้างมาตรฐาน 3 มิติ การเพาะเลี้ยงทางชีวภาพ สำหรับแบบจำลองเนื้องอกที่ได้รับจากผู้ป่วย
จลนพลศาสตร์ของเอนไซม์, ELISA และการทดสอบนักข่าวเรืองแสงใช้ประโยชน์จากหลุมเกรดแสงที่มีก้นบางซึ่ง จานเพาะเลี้ยง แบบดั้งเดิม ไม่สามารถให้ได้ ความสอดคล้องตามมาตรฐาน ANSI รับประกันว่าเพลตจะฝังอยู่ในแขนหุ่นยนต์ เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ และตู้ฟักอัตโนมัติ
การสังเกตเชิงพื้นที่ : พื้นผิววุ้นเดี่ยวที่ต่อเนื่องกันช่วยลดความยุ่งยากในการศึกษาสัณฐานวิทยาของโคโลนี
การแลกเปลี่ยนก๊าซ : ฝาปิดที่หลวมช่วยให้จุลินทรีย์แอโรบิกเจริญเติบโต
ราคาต่อหน่วย : จานแบบใช้แล้วทิ้ง 1 ซอง 20 จานมีราคาประมาณ 12 เหรียญสหรัฐฯ
ปริมาณงาน : เพลต 96 หลุมส่งหน่วยทดลอง 96 หน่วยโดยใช้จาน เพาะเชื้อหนึ่งจาน.
ระบบอัตโนมัติ : มาตรฐาน SBS ปรับปรุงการจัดการของเหลวด้วยหุ่นยนต์ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร : หลุม 200 µL ลดต้นทุนรีเอเจนต์ลง >90 %
ตัวเลือกเคมีของพื้นผิว : พฤติกรรมเซลล์ของช่างตัดเสื้อที่เคลือบด้วย TC, เคลือบคอลลาเจน หรือมีการยึดเกาะต่ำมาก
ทั้งสองแท่นต้องการเทคนิคปลอดเชื้อ ความชื้นในการฟักตัวที่เหมาะสม และเอกสารที่เข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามใน เลี้ยงทางชีวภาพ ขั้นตอน การเพาะ
| จากนวัตกรรม | ต่อ จานเพาะเชื้อ หรือ | ตัวอย่าง จานเพาะเลี้ยง |
|---|---|---|
| แบบฝังเจล 3 มิติ จานเพาะเชื้อ | ช่วยให้เซลล์ประกอบตัวเองเป็นทรงกลมได้ โดยเคลื่อนที่เกินข้อจำกัดในการเติบโตแบบ 2 มิติ | 3-D Petri Dish ชุดนั่งร้าน |
| แผ่นไขกระดูกเทียม | โครงสร้างไฮโดรเจลภายในหลุมจานจะสร้างเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดขึ้นมาใหม่ | เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพไขกระดูกสังเคราะห์ |
| แผ่นเพาะเลี้ยงออร์แกนอยด์ | ความแปรผันของการทดสอบต่อการทดสอบที่ต่ำกว่าเทียบกับวัฒนธรรมโดม คาดการณ์การตอบสนองต่อยาได้ดีขึ้น | จานออร์แกนอยด์ 96 หลุม |
| ฝาปิดอัจฉริยะและเซ็นเซอร์ | เซ็นเซอร์ pH/O₂ ในตัวส่งตัววัดการเพาะเลี้ยงแบบเรียลไทม์ โดยเปลี่ยน Petri Dish แต่ละตัว ให้เป็นอุปกรณ์ IoT | ต้นแบบที่แสดงใน SLAS 2025 |
ตลาด ทั่วโลก จานเพาะเลี้ยง มีมูลค่าถึง 197.3 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2566 และคาดว่าจะมีมูลค่าถึง 290.7 ล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2575 (CAGR 4.4%) ในทางตรงกันข้าม แผ่นเพาะเลี้ยงเซลล์สร้างรายได้ 2.21 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2567 และจะเพิ่มขึ้นเป็น 2.31 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2568 (CAGR 4.5%)
| แบบเมตริก | เชื้อจานเพาะเชื้อ | จานเพาะ |
|---|---|---|
| รายได้ทั่วโลกปี 2024 | อยู่ที่ 205 ล้านเหรียญสหรัฐ | อยู่ที่ 2.3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ |
| หน่วยที่ขาย | ~9 พันล้านจาน | ประมาณ 1.2 พันล้านจาน |
| เฉลี่ย ต้นทุน (เกรดห้องปฏิบัติการ) | $0.60–0.80 ต่ออัน | $2–6 ต่ออัน (ขึ้นอยู่กับรูปแบบ) |
| CAGR 2024-25 | 4.4 % | 4.5 % |
กำหนดคำถามทางชีววิทยา : การทำให้โคโลนีบริสุทธิ์และการทดสอบยาปฏิชีวนะยังคงชอบ Petri Dish.
พิจารณาปริมาณงาน : การคัดกรองสารประกอบ 50 รายการในสามขั้นตอนจะดันคุณไปสู่เพลต 96 หลุม
ประเมินความต้องการด้านการถ่ายภาพ : กล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสของชั้นเดียวที่ไหลมารวมกันทำงานได้ดีที่สุดในหลุมด้านล่างแบนที่มองเห็นได้ชัดเจน
งบประมาณสำหรับวัสดุสิ้นเปลือง : คำนวณต้นทุนสื่อและพลาสติก เพลตหลายหลุมอาจประหยัดรีเอเจนต์ แต่มีค่าใช้จ่ายพลาสติกต่อหน่วยสูงกว่า
แผนสำหรับระบบอัตโนมัติ : เฉพาะเพลตที่ตรงตามมาตรฐาน ANSI/SLAS เท่านั้นที่รวมเข้ากับหุ่นยนต์จัดการของเหลวได้อย่างราบรื่น จาน เพาะเชื้อ มักต้องมีการจัดการด้วยตนเอง
จาน เพาะเชื้อ จะยังคงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับจุลชีววิทยาแบบดั้งเดิม แต่ความโดดเด่นใน การเพาะเลี้ยงทางชีวภาพ นั้น ถูกท้าทายโดยแผ่นเพาะเลี้ยงที่มีความหนาแน่นสูงที่ใช้เซ็นเซอร์ได้ เม็ดมีดการพิมพ์ทางชีวภาพ 3 มิติ และระบบไมโครฟลูอิดิก 'ห้องปฏิบัติการบน - แผ่น - จาน' ความพยายามในการมาตรฐาน เช่น รูปแบบหลุม ANSI/SLAS ยุคถัดไป มีเป้าหมายเพื่อรักษาความเข้ากันได้ข้ามแพลตฟอร์ม ในขณะที่ใช้วัสดุขั้นสูง เช่น โคโพลีเมอร์โอเลฟินแบบไซคลิก เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางแสง ห้องปฏิบัติการที่ใช้ทั้ง จานเพาะเชื้อ และจานเพาะเลี้ยงที่ทันสมัยอย่างมีกลยุทธ์ จะเพิ่มคุณภาพข้อมูล ความสามารถในการปรับขนาด และนวัตกรรมได้สูงสุดในทศวรรษหน้า
