BLOG

المزرعة البكتيرية المخبرية: طرق تحليل الميكروبات وتحديد هويتها

دراسات علم الأحياء الدقيقة المخبرية

المزرعة البكتيرية المخبرية: طرق تحليل الميكروبات وتحديد هويتها

الاستزراع البكتيري هو عملية النمو المضبوط للبكتيريا في بيئة مختبرية للتعرف على الكائنات الحية الدقيقة وفهم خصائصها وإجراء التحاليل المختلفة. هناك حاجة إلى إجراء التحاليل البكتيرية في مجالات مختلفة مثل التحاليل السريرية والغذائية والبيئية والتكنولوجيا الحيوية.

ما هي المزرعة البكتيرية؟

المزرعة البكتيرية هي تكاثر البكتيريا على وسائط خاصة. تخضع البكتيريا التي تنمو في البيئة المختبرية لاختبارات مختلفة ويتم تحديد خصائصها وسلوكياتها. يجب أن تتمتع البيئات المستخدمة في هذه العملية بظروف مثل المغذيات ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والرطوبة التي تحاكي البيئة الطبيعية للبكتيريا. تُستخدم البكتيريا المتكاثرة في التحليلات الميكروبية وهي مهمة في العديد من المجالات بدءاً من تحديد عوامل الأمراض وصولاً إلى سلامة الأغذية.

طرق التحليل الميكروبي وتحديد الهوية

يتم إجراء التحاليل الميكروبية وإجراءات تحديد الهوية على البكتيريا المزروعة في المختبر. هذه التحاليل والتعريفات مهمة للتعرف الصحيح على الأنواع البكتيرية وفهم خصائصها. فيما يلي الطرق الرئيسية المستخدمة في هذه العملية:

1 - الفحص المجهري

عادة ما تكون الخطوة الأولى في التعرف على الميكروبات هي الفحص المجهري. توفر هذه الطريقة معلومات عن الخصائص المورفولوجية الأساسية للبكتيريا، مثل الشكل والترتيب وخصائص الحركة.

  • الفحص المجهري الضوئي: يُستخدم لتحديد شكل الخلايا البكتيرية وبنيتها التجميعية وحجمها. ويُعد تلوين الجرام تقنية شائعة الاستخدام في هذه المرحلة.
  • الفحص المجهري الإلكتروني: يوفر المزيد من المعلومات حول البنى الدقيقة والمورفولوجيا التفصيلية للبكتيريا.

2- التلوين بالجرام

يسمح تلوين الجرام بتصنيف البكتيريا وفقاً لتركيب جدارها الخلوي. يتم تلوين مجموعتين مختلفتين، تسمى موجبة الجرام وسالبة الجرام، ببقع مختلفة بسبب الاختلافات في بنية جدار الخلية.

  • البكتيريا موجبة الجرام: تظهر باللون الأرجواني لأنها تحتوي على طبقة سميكة من الببتيدوغليكان.
  • البكتيريا سالبة الجرام: تظهر بلون أحمر/وردي بسبب طبقة الببتيدوغليكان الرقيقة والغشاء الخارجي.

3 - طرق الاستزراع والوسائط

تُستخدم وسائط مختلفة لزراعة البكتيريا في المختبر. وتختلف الوسائط وفقًا لنوع البكتيريا، ولا يمكن لبعض الأنواع أن تنمو إلا على وسائط خاصة.

  • الوسائط الانتقائية: وهي وسائط تدعم نمو أنواع بكتيرية معينة بينما تمنع نمو أنواع أخرى. على سبيل المثال، أجار ماكونكي هو وسط انتقائي للبكتيريا سالبة الجرام.
  • الوسائط التفاضلية: يتغير لون البكتيريا وفقًا لنشاطها الاستقلابي، بحيث يمكن تمييز خصائص البكتيريا.
  • الوسط المخصب: يُستخدم بشكل خاص للبكتيريا المسببة للأمراض أو البكتيريا ذات المتطلبات الغذائية العالية.

4- الاختبارات الكيميائية الحيوية

تُطبّق الاختبارات الكيميائية الحيوية، التي تمكّن من تحديد البكتيريا وفقاً لنشاطها الأنزيمي وخصائصها الأيضية، في مجموعة واسعة من التطبيقات.

  • اختبار الأوكسيديز: اختبار ما إذا كانت البكتيريا تحتوي على إنزيم الأوكسيديز.
  • اختبار الكاتالاز: يُستخدم لتحديد ما إذا كانت البكتيريا تحتوي على إنزيم الكاتلاز.
  • اختبار تخمير الكربوهيدرات: يقيس قدرة البكتيريا على تخمير سكريات معينة.
  • اختبار اليوريز: يكشف عن وجود إنزيم اليورياز الذي يكسر اليوريا.

توفر هذه الاختبارات معلومات عن الخصائص الأيضية للبكتيريا وتساعد على التمييز بين الأنواع.

5- الطرق البيولوجية الجزيئية

تُفضل طرق البيولوجيا الجزيئية بشكل خاص في الحالات التي تتطلب دقة عالية وسريعة. ويتم ذلك عن طريق تحليل المادة الوراثية (الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي).

  • تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR): تحديد سريع عن طريق تضخيم مناطق محددة من الحمض النووي البكتيري. ويُستخدم على نطاق واسع خاصة في الكشف عن مسببات الأمراض.
  • تسلسل جين 16S rRNA: يتم تحديد الهوية على مستوى الأنواع من خلال تحليل مناطق جين 16S rRNA للبكتيريا. توفر هذه الطريقة دقة عالية في تمييز الأنواع البكتيرية المختلفة.
  • مطياف الكتلة MALDI-TOF: يتيح التعرف السريع من خلال تحليل الملامح البروتينية للبكتيريا. وهو مناسب لمجموعة واسعة من الأنواع البكتيرية ويستخدم بشكل خاص في المختبرات السريرية.

6- اختبارات الحساسية للمضادات الحيوية

يعد تحديد مدى حساسية البكتيريا للمضادات الحيوية أمراً مهماً لتخطيط خيارات العلاج.

  • طريقة الانتشار القرصي (كيربي-باور): هو اختبار يتم إجراؤه عن طريق وضع أقراص تحتوي على مضادات حيوية في مزرعة بكتيرية. يتم ملاحظة ما إذا كانت البكتيريا مقاومة أو حساسة للمضادات الحيوية.
  • اختبار الحد الأدنى للتركيز المثبط (MIC): يحدد الحد الأدنى من التركيز الفعال للمضادات الحيوية على بكتيريا معينة.

تضمن هذه الاختبارات الاختيار الصحيح للمضادات الحيوية للعلاج وهي مهمة لمراقبة السلالات البكتيرية المقاومة.

7- الأنظمة الآلية

تستخدم مختبرات الأحياء الدقيقة الحديثة أنظمة آلية للحصول على نتائج سريعة وموثوقة. تعمل هذه الأنظمة على أتمتة الاختبارات الكيميائية الحيوية والتحليلات الجزيئية واختبارات الحساسية للمضادات الحيوية.

  • نظام VITEK: نظام آلي يستخدم لتحديد الميكروبات واختبار الحساسية للمضادات الحيوية.
  • نظامBD Phoenix: نظام آلي آخر للتعرف السريع على البكتيريا واختبار الحساسية للمضادات الحيوية.

توفر الأنظمة الآلية الوقت وتوفر نتائج دقيقة للغاية من خلال تقليل الأخطاء البشرية.

تواصل مجموعة مختبرات Nano-lab Laboratories Group تقديم خدماتها في نطاق دراسات علم الأحياء الدقيقة المخبرية. كما نقدم خدمات في مجال البحث عن بكتيريا Enterobacter sakazakii (Cronobacter spp.) في الأغذية.

اتصل بنا لمزيد من المعلومات.

يمكنك متابعتنا على موقع LinkedIn للاطلاع على أحدث الأخبار والمنشورات حول خدماتنا.

تابع حسابنا على إنستغرام للاطلاع على أحدث منشوراتنا على المدونة.

25209