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连续稀释——微生物学家如何培养细菌(一)

发布时间:2015-11-13 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:412

每毫升或者每克样本里含有的细胞数,要是超过一百万,对打算研究这菌种的科学家来说,浓度就太高了,没办法得出有意义的结论。于是,微生物学家就对每个样本进行连续稀释,把细胞浓度降低到每毫升30和300个细胞,而不是在巨大的量级上去处理数字。

这种被称为连续稀释的方法,需要用到一套试管,每个试管里都有9.0毫升的无菌缓冲液(给水里加少量的盐,从而维持恒定的pH范围)。取1毫升样本,加入一个装有9毫升缓冲液的试管中,微生物学家就完成了一个1/10的稀释,或者说1:10的稀释。通过这一步,每毫升含有300万个细胞的样本,就变成了每毫升30万个。取1毫升新的稀释液,转移到另一个无菌的加了9毫升缓冲液的试管中,浓度就降低到了每毫升3万个细胞。微生物学家继续稀释每一管稀释液,一直到他设想的细胞浓度,其比原始样本要低得多。这是种巧妙的做法,因为完成这个过程是基于推测。当微生物学家从病人、食物或者环境中取得样本,他们对样本里含有多少细菌,丝毫没有概念,不知道是几百万个,还是只有几个。连续稀释有助于扩大可能的浓度范围,从而确定样本里细胞的真实浓度。

连续稀释之后,微生物学家面前的这套试管,每个试管里的细胞数目,都是前一个试管里的1110。接下来的步骤,就是从每管稀释液里取出一点,给琼脂平板接种,这叫作等分试样。微生物学家可能从每管稀释液里各取出0.1毫升,分别加到无菌的琼脂平板中去。比如说,1:10稀释液的0.1毫升加到一个平板上(每个稀释液,微生物学家通常会用两个或者3个平板),1:100稀释液也一样取0.1毫升,以此类推。稀释液的转移全都完成之后,微生物学家就有了一套接种平板,每个平板上分别含有来自1:10,1:100,1:1000,1:10000和1:100000稀释液里的子样本(等份)。

下一步,微生物学家把等分液徐布开,让其完全盖住琼脂表面,不论那儿有什么样的细菌,都给分散开了—记住,它们是看不见的。这个涂布的步骤,需要用到无菌的玻璃棒或者塑料棒,它大概18厘米长,一端有弯曲,而从弯头到棒身约有2.5厘米。可以想象下曲棍球棒的样子。这些涂布的器具,实际上就被微生物学家叫作“曲棍球棒”。那一小份稀释液被涂开,成为覆在琼脂表面一层薄薄的透明膜,这个时候,琼脂就被称为涂布平板。每一个平板都配有一个盖子,现在会将其盖在已接种的涂布平板上。

科学家把一整擦的涂布平板放到培养箱里,调到较适宜的温度。一个培养箱里一裸琼脂平板显然是个节省空间的安排,德国细菌学家J-R·佩特里(J.R.Petri)在1887年做出的这项创新,改变了微生物学。可堆叠的、紧凑的培养皿,和先前的试验设计相比,可以让微生物学家进行更多的平行研究,同时微生物的研究品种也更丰富。

大多数从温和环境中收集而来的细菌能够在体温下生长,所以在培养的阶段,培养箱温度可以设定在370C上下。许多食源性污染物,几乎所有的病原体和天然菌群都喜欢这个温度。土壤和水中的微生物,以及某些食源性的嗜冷菌则在较低的温度下生长更佳。

培养是过夜、一两天,还是几天到几周,都取决于细菌。在对平板进行培养之后,微生物学家就能看到肉眼可见的菌落了,其直径通常不大于八分之一英寸,每个菌落里包含了数百万个细菌。

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