معرفی انواع محیط کشت سلولی و میکروبی

کمتر اتفاق می‌افتد که دانشجویان رشته‌های علوم زیستی یا ژنتیک، در مقاطع مختلف تحصیلی سر و کارشان با کشت سلولی و میکروبی و محیط کشت آنها نیفتاده باشد. اگر شما هم از آن دسته دانشجویانی هستید که برای انجام پروژه‌های خود به دنبال انتخاب و خرید محیط کشت مناسب هستید و نمی‌دانید که دقیقاً باید چه کاری انجام دهید یا چه نوع محیط کشتی برای پروژه خود تهیه کنید، با ما در ادامه‌ی این مقاله همراه باشید. زیرا می‌خواهیم علاوه بر معرفی کشت سلولی و میکروبی، شما را با انواع محیط کشت‌ها آشنا کنیم.   معرفی انواع محیط کشت سلولی و میکروبی

کشت سلولی و میکروبی چیست؟

کشت سلولی یکی از تکنیک‌های اصلی در علوم زیستی است. این یک اصطلاح کلی است، که برای جداسازی سلول‌ها، بافت‌ها یا اندام‌ها از یک حیوان یا گیاه و قرار دادن آنها در یک محیط مصنوعی مناسب، برای بقایا تکثیر آنها استفاده می‌شود. مهمترین و حیاتی‌ترین مرحله در کشت سلولی، انتخاب محیط رشد مناسب برای کشت آزمایشگاهی است.

محیط کشت سلولی و میکروبی چیست؟

محیط رشد یا محیط کشت، مایع یا ژلی است که برای حمایت از رشد میکروارگانیسم‌ها، سلول‌ها یا گیاهان کوچک طراحی شده است. محیط کشت سلولی به‌طور کلی شامل منبع مناسب انرژی و ترکیباتی است که چرخه سلولی را تنظیم می‌کند. الزامات محیط کشت مناسب برای رشد بهینه سلول‌ها، شامل دمای کنترل شده، بستری برای اتصال سلول، محیط رشد مناسب و انکوباتوری که pH و اسمولالیته صحیح را حفظ کند، می‌شود. یک محیط کشت نرمال، مکملی از اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها، نمک‌های معدنی، گلوکز و سرم به‌عنوان منبع فاکتورهای رشد، هورمون‌ها و فاکتورهای اتصالی است؛ این موضوعی است که در زمان خرید محیط کشت سلول باید به آن دقت کنیم. این مدل محیط کشت‌ها، علاوه بر مواد مغذی به حفظ pH و اسمولالیته نیز کمک می‌کنند. انواع محیط کشت سلولی

انواع محیط کشت سلولی

سلول‌های جانوری را می‌توان با استفاده از یک محیط کاملاً طبیعی یا یک محیط مصنوعی همراه با برخی محصولات طبیعی کشت داد. در ادامه با تعریف این دو محیط آشنا شوید:

1. محیط کشت‌های طبیعی

محیط کشت طبیعی فقط از مایعات بیولوژیکی طبیعی تشکیل شده است. این محیط‌ها برای طیف وسیعی از کشت سلول‌های حیوانی بسیار مفید و مناسب هستند. نقص عمده محیط‌های کشت طبیعی، تکرار پذیری ضعیف آنها به‌دلیل عدم آگاهی از ترکیب دقیق عناصر این محیط‌های کشت است.

2. محیط کشت‌های مصنوعی

محیط کشت مصنوعی با افزودن مواد مغذی (اعم از مواد آلی و معدنی)، ویتامین‌ها، نمک‌ها، فازهای گازی O2 و CO2، پروتئین‌های سرم، کربوهیدرات‌ها و کوفاکتورها تهیه می‌شوند.  

انواع محیط کشت میکروبی

همان طور که پیش‌تر گفتیم، محیط کشت یا محیط رشد میکروبی، مایع یا ژلی است که برای حمایت از رشد میکروارگانیسم‌ها طراحی شده است. به‌طور کلی برای میکروب‌ها دو نوع محیط کشت و رشد وجود دارد که برای خرید محیط کشت میکروب لازم است آنها را بشناسید:  

1. محیط کشت‌های جامد (Solid Media)

محیط کشت‌های مایع و جامد رایج‌ترین محیط‌های رشد هستند، اگرچه گاهی اوقات محیط‌های تخصصی برای رشد میکروارگانیسم‌ها و کشت سلولی مورد نیاز است. برخی از ارگانیسم‌ها که ارگانیسم‌های سختگیر نامیده می‌شوند، به‌دلیل نیازهای غذایی پیچیده به محیط‌های تخصصی نیاز دارند. برای مثال، ویروس‌ها انگل‌های داخل سلولی اجباری هستند و به محیط رشد حاوی سلول‌های زنده نیاز دارند. بسیاری از پاتوژن‌های میکروبی انسانی نیز برای رشد روی محیط به استفاده از سلول‌های انسانی یا لیزات سلولی نیاز دارند.

2. محیط کشت‌های مایع (Broth or Liquid Media)

رایج‌ترین محیط کشت‌های مایع، محیط LB (Lysogeny Broth) مایع هستند. این محیط‌ها را اغلب با آگار مخلوط کرده و در ظروف پتری می‌ریزند تا جامد شوند. این محیط‌های جامد بستری را فراهم می‌کنند که میکروب‌ها را می‌توان روی آن کشت داد. این محیط‌ها جامد می‌مانند، زیرا تعداد کمی از باکتری‌ها قادر به تجزیه آگار هستند. بسیاری از میکروب‌ها می‌توانند در کشت‌های مایع متشکل از محیط‌های غذایی مایع بدون آگار رشد کنند. معرفی رایج‌ترین محیط‌های کشت سلولی و میکروبی

معرفی رایج‌ترین محیط‌های کشت سلولی و میکروبی

اکنون که با انواع محیط‌های کشت سلولی و میکروبی آشنا شدید، نوبت آن رسیده که با رایج‌ترین محیط‌های کشت مصرفی در صنایع آزمایشگاهی، آشنا شوید:

1.      محیط کشت غنی شده (Enriched media)

این محیط کشت منبع اسیدهای آمینه و نیتروژن (گوشت گاو یا عصاره مخمر) است. Enriched media یک محیط تعریف نشده است، زیرا منبع اسید آمینه حاوی ترکیبات مختلفی است که ترکیب دقیق آن ناشناخته است. این محیط‌ها حاوی تمام عناصری هستند که اکثر باکتری‌ها برای رشد به آن نیاز دارند و غیر انتخابی هستند، بنابراین برای کشت و نگهداری کلی باکتری‌های نگهداری شده در مجموعه‌های آزمایشگاهی کشتی استفاده می‌شوند.

2.      محیط کشت عمومی / پایه (General purpose media / Basic media)

محیط‌هایی که حاوی حداقل مواد مغذی ممکن برای رشد کلنی هستند، عموماً بدون حضور اسیدهای آمینه، و اغلب توسط میکروبیولوژیست‌ها و مهندسین ژنتیک برای رشد میکروارگانیسم‌های «نوع وحشی» استفاده می‌شود. این محیط کشت‌ها همچنین می‌توانند برای انتخاب «برای» یا «علیه» رشد میکروب‌های خاص استفاده شوند. معمولاً باید مقدار مناسبی از اطلاعات در مورد میکروب شناخته شود تا حداقل نیازهای محیط کشت آن مشخص شود.

3.      محیط کشت انتخابی  (Selective media)

این نوع محیط کشت، برای رشد میکروارگانیسم‌های مشخصی استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، اگر یک میکروارگانیسم به آنتی‌بیوتیک خاصی مانند آمپی‌سیلین یا تتراسایکلین مقاوم باشد، می‌توان آن آنتی‌بیوتیک را به محیط اضافه کرد تا از رشد سلول‌های دیگر که دارای مقاومت نیستند، جلوگیری شود.

4.      محیط کشت افتراقی (Differential / indicator medium)

اما محیط کشت‌های افتراقی، که به‌عنوان محیط کشت‌های شاخص شناخته می‌شوند، برای تشخیص یک نوع میکروارگانیسم از نوع دیگری که در همان محیط رشد کرده، استفاده می‌شود. این نوع محیط از ویژگی‌های بیوشیمیایی یک میکروارگانیسم در حال رشد در حضور مواد مغذی یا شاخص‌های خاص (مانند قرمز خنثی، فنل قرمز، ائوزین y یا متیلن بلو) استفاده می‌کند تا به وضوح ویژگی‌های تعیین‌کننده یک میکروارگانیسم را نشان دهد. از این نوع محیط برای تشخیص و شناسایی میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود. برای تهیه محیط کشت افتراقی می‌توانید به سایت شیمیبیو مراجعه کنید. در ادامه چند نوع محیط کشت عمومی هم به شما معرفی می‌کنیم، که می‌توان از آنها برای رشد و کنترل میکروب‌ها استفاده کرد. این محیط‌ها عبارتند از:

1. محیط کشت نوترینت آگار (Nutrient Agar)
2. محیط کشت نوترینت براث (Nutrient Broth)
3. محیط کشت آگار خون دار (Blood Agar)
4. محیط کشت شکلات آگار (Chocolate agar)
5. محیط کشت آگار مک‌کانکی
6. محیط کشت OF آگار
7. محیط کشت کاتالاز تست آگار
8. Eagle’s Minimum Essential Medium (EMEM)
9. Ham’s nutrient mixtures
10. Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM)
11. Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium (IMDM)