Пробирочные культуры обычно помещают в инкубатор в небольших жестяных цилиндрах, подобных тем, в которых продаются американские сигареты, или в квадратных жестяных коробках. Для той же цели можно использовать стаканы или бокалы, но они хрупкие и поэтому менее удобны. Металлические штативы для пробирок, достаточно длинные, чтобы поместиться внутри инкубатора, и вмещающие по два ряда пробирок каждый, также чрезвычайно полезны.
АЭРОБНОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ.
Приготовление пробирочных культур.
Приготовление пробирочной культуры состоит из:
(a) Инокуляции пробирки со стерильной питательной средой порцией исследуемого материала.
(b) Инкубации инокулированной пробирки при подходящей температуре.
Детали первого из этих процессов должны несколько варьироваться в зависимости от того, инокулируются ли пробирки с питательными средами или «засеваются» из —
1. Существующих культур.
2. Ранее собранного патологического материала (см. стр. 373).
3. Жидкостей, тканей и т. д. или непосредственно из организма животного.
Метод приготовления пробирочных культур из существующих культур следующий:
Fig. 117.—Inoculating tubes, seen from the front.
1. Жидкие среды (например, питательный бульон). —
1. Прокалите ватную пробку пробирки, содержащей культуру, а также пробку пробирки со стерильным бульоном.
2. Удерживайте обе пробирки рядом между большим пальцем и указательным и безымянным пальцами левой руки, позволяя закрытым концам опираться на тыльную сторону кисти, и разделяя горлышки пробирок (направленные вправо) кончиком среднего пальца. Держите пробирки как можно более горизонтально, не допуская, чтобы жидкость в бульонной пробирке коснулась ватной пробки (рис. 117).
3. Стерилизуйте платиновую петлю и дайте ей остыть. [8]
4. Захватите пробку пробирки с культурой мизинцем и ладонью и извлеките ее из пробирки.
5. Захватите пробку бульонной пробирки безымянным пальцем и основанием большого пальца и извлеките ее из пробирки.
6. Введите платиновую петлю в пробирку с культурой — не позволяйте петле касаться стенок пробирки, а держателю — касаться среды — и возьмите небольшую порцию роста; извлеките петлю из пробирки, удерживая инфицированную сторону петли обращенной вниз.
7. Введите петлю в бульонную пробирку почти до уровня жидкости, переверните петлю так, чтобы инфицированная сторона была обращена вверх, и эмульгируйте порцию роста во влаге, прилипшей к стенке пробирки, которая находится сверху. Извлеките петлю.
8. Снова закройте обе пробирки пробками.
9. Стерилизуйте платиновую петлю.
10. Наклейте на бульонную пробирку этикетку с указанием (a) названия организма и (b) даты инокуляции.
11. Инкубируйте.
2. Твердые среды. — Твердые среды хранятся в пробирках одним из двух способов:
1. Скошенная пробирка (рис. 118), в которой среде дали застыть, пока пробирка находилась в наклонном положении, образуя обширную поверхность среды, простирающуюся от дна пробирки почти до ее горлышка.
Этот метод используется для «штриховых» культур (Strichcultur).
2. Прямая пробирка (рис. 119), в которой среда образует цилиндрическую массу в нижней части пробирки и имеет верхнюю поверхность, расположенную под прямым углом к длинной оси пробирки.
Этот метод используется для «укольных» культур (Stichcultur) или, путем инокуляции среды в жидком состоянии и последующего застывания в этом положении, для «трясущихся» культур.
Штриховая культура. —
1. Прокалите пробки, стерилизуйте платиновую петлю (или шпатель). Откройте пробирки и наберите инокулят, как при предыдущей инокуляции.
2. Введите инфицированную петлю до дна пробирки, которую нужно инокулировать, и проведите ею как можно легче вдоль центра поверхности среды, заканчивая «штрих» над тонким слоем среды возле горлышка пробирки.
3. Снова закройте пробирки пробками, стерилизуйте платиновую петлю.
4. Наклейте этикетку на свежеинокулированную пробирку и инкубируйте.
Культура мазком. — Действуйте в целом так же, как при штриховой культуре, но распределите инфицированную петлю по всей поверхности среды, вместо того чтобы ограничивать инокуляцию узкой линией.
Примечание. — Желатиновые и агаровые скошенные пробирки следует «скашивать» непосредственно перед использованием.
Укольная культура. —
1. Прокалите пробки, откройте пробирки, стерилизуйте платиновую иглу и зарядите ее инокулятом, как в предыдущих культурах.
2. Введите платиновую иглу в пробирку, которую нужно инокулировать, пока она не коснется центра поверхности среды. Теперь глубоко введите ее в толщу среды, стараясь держать иглу как можно ближе к оси цилиндра среды. Затем извлеките иглу.
3. Снова закройте пробирки пробками. Стерилизуйте платиновую иглу.
4. Наклейте этикетку на свежезасеянную пробирку и инкубируйте.
Примечание. — Когда желатин хранится некоторое время, верхняя поверхность цилиндра становится вогнутой из-за испарения. Пробирки с таким видом следует расплавить и снова дать им застыть перед использованием для укольной культуры, иначе при введении иглы в среду поверхностное натяжение приведет к раскалыванию желатинового цилиндра.
Fig. 118.—Sloped or slanted medium for streak or smear culture.
Fig. 119.—Straight tube.
Трясущаяся культура. —
1. Расплавьте пробирку с питательным желатином (или агаром, или другой подобной средой) путем нагревания на водяной бане (рис. 121).
2. Инокулируйте расплавленную среду и наклейте этикетку и т. д. точно так же, как при работе с пробиркой бульона.
3. Поместите свежезасеянную пробирку в вертикальное положение (например, в штатив для пробирок) и дайте ей застыть.
4. Наклейте этикетку на пробирку; когда среда застынет, инкубируйте.
Культивирование методом вращения по Эсмарху. —
1. Расплавьте три пробирки с желатином путем нагревания.
2. Приготовьте три разведения инокулята (как описано для пластинчатых культур, стр. 228, шаги 4–7).
3. Вращайте пробирки, удерживая их почти горизонтально, в желобке, сделанном в блоке льда, пока желатин не застынет тонкой пленкой на внутренней поверхности пробирки (рис. 120); или под струей холодной воды из-под крана.
Fig. 120. Esmarch's roll culture on block of ice.
Чтобы среда прочно прилипала к стеклу, в агар, используемый для культивирования методом вращения, перед стерилизацией следует добавить 1% желатина или 1% гуммиарабика.
Культуры методом вращения, которые служили важнейшей цели во времена до введения чашек Петри для пластинчатых культур, в современных лабораториях устарели и упоминаются лишь для пользы студентов, поскольку экзаменаторы, интересующиеся академическими и историческими аспектами бактериологии, иногда ожидают, что кандидаты будут знакомы с методом их приготовления.
Приготовление пластинчатых культур.
Если небольшое количество бактерий суспендировано в расплавленном желатине, агаре или другой подобной среде, и инфицированная среда распределена ровным слоем по плоской поверхности и оставлена для застывания, каждый отдельный микроорганизм фиксируется в определенной точке, и его дальнейшее развитие ограничивается окрестностями этой точки. Через некоторое время рост этого организма становится видимым невооруженным глазом как «колония». Это принцип, на котором основан метод пластинчатого культивирования, и его применение позволяет бактериологу изучать особый способ развития, характерный для каждого вида микробов при росте (a) беспрепятственно на поверхности среды, (b) в глубине среды. Сам метод заключается в следующем:
Необходимое оборудование. —
1. Штатив-тренога для выравнивания.
2. Большая мелкая стеклянная чашка с квадратным листом листового стекла для накрывания.
3. Ватерпас (уровень).
4. Набор стерильных чашек Петри.
5. Пробирки со стерильными питательными средами, желатином (или агаром), предварительно расплавленными путем нагревания на водяной бане и охлажденными до 42°C, иначе тепло среды уничтожит многие, если не все, внесенные бактерии.
6. Пробирка с культурой для посева.
7. Платиновая петля.
8. Бунзеновская горелка.
9. Стеклограф (карандаш по стеклу).
Fig. 121.—Handy form of water-bath for melting tubes of agar and gelatine previous to slanting them; or to making shake cultures or pouring plates.
Метод «заливки» пластин. —
1. Поместите стеклянную чашку на выравнивающую треногу (рис. 122, 123); если нужно залить желатиновые пластины, наполните чашку ледяной водой — желатин застывает так медленно, что необходимо ускорить процесс; если используется агар, наполните водой при 50°C — агар застывает почти мгновенно при комнатной температуре, и небольшое замедление процесса позволяет избежать комковатости; накройте чашку квадратным листом стекла.
2. Поместите ватерпас на лист стекла и с помощью выравнивающих винтов установите поверхность стекла горизонтально.
Это выравнивание является важным делом, поскольку развитие колонии в некоторой степени пропорционально запасу питательной среды, доступной для ее питания. Так, в «мазке» на скошенной пробирке колонии в верхней части среды stunted и малы, но увеличиваются в размере и пышности роста по мере приближения к дну пробирки, где находится наибольшая толщина среды.
Fig. 122.—Plate-levelling stand.
3. Поместите три стерильные чашки Петри в ряд на поверхность стеклянной пластины и пронумеруйте их 1, 2 и 3 слева направо.
Fig. 123.—Plate-levelling stand, side view.
4. Пронумеруйте предварительно расплавленные пробирки с питательными средами 1, 2 и 3. Прокалите пробки и убедитесь, что каждая пробка легко извлекается из горлышка своей пробирки.
5. Добавьте одну петлю инокулята в пробирку № 1, обращаясь с расплавленной средой как с бульоном. После того как снова закроете пробкой, захватите пробирку возле горлышка большим и указательным пальцами правой руки и равномерным круговым движением всей руки распределите инокулят по всей среде; избегайте резких движений, так как они вызывают образование пузырьков воздуха в среде.
Fig. 124.—Mixing emulsion for plates.
Искусство равномерного перемешивания без образования пузырьков воздуха не всегда легко дается этим методом. Альтернативный план — держать инокулированную пробирку вертикально между сложенными ладонями и вращать ее между ними быстрыми движениями обеих рук вперед и назад (рис. 124).
Fig. 125.—Pouring plates.
6. Стерилизуйте платиновую петлю, добавьте две петли разбавленного инокулята в пробирку № 2 и перемешайте, как прежде.
7. Подобным образом перенесите три петли расплавленной среды из пробирки № 2 в пробирку № 3 и тщательно перемешайте.
8. Прокалите пробку пробирки № 1, извлеките ее, затем прокалите края пробирки; слегка приподнимите крышку чашки Петри № 1, введите горлышко пробирки; затем, приподнимая дно пробирки, вылейте расплавленную среду в чашку Петри, чтобы образовался тонкий слой. Извлеките горлышко пробирки и закройте «пластину». Если среда не растеклась ровно по дну чашки, приподнимите чашку с выравнивающей платформы и, наклоняя в разных направлениях, исправьте ошибку.
9. Залейте пластины № 2 и № 3 подобным образом из пробирок № 2 и № 3.
10. Наклейте на пластины этикетки с отличительным названием или номером инокулята, а также датой; номер разведения должен быть указан заранее (шаг 3).
11. Поместите в холодный инкубатор на три или более дней, по мере необходимости.
Таким образом можно получить колонии, совершенно чистые и отделенные друг от друга.
На пластине № 1, вероятно, колонии будут настолько многочисленны и скученны, а следовательно, настолько малы, что это сделает ее бесполезной. На пластине № 2 они будут более широко разделены, но обычно пластина № 3 резервируется для тщательного изучения, так как на ней колонии обычно широко разделены, немногочисленны и велики по размеру.
Агаровые пластины заливаются подобным образом, но агар должен быть расплавлен в кипящей воде, а затем охлажден до 45°C или 42°C на тщательно отрегулированной водяной бане перед инокуляцией, и весь процесс должен выполняться очень быстро, иначе агар застынет до завершения операции.
Примечание. — При заливке пластин, поскольку пробирка № 1 (для первого разведения) редко дает пластину, имеющую какую-либо практическую ценность, ее часто заменяют пробиркой с бульоном или стерильным солевым раствором, и в таком случае пластина № 1 не заливается.
Поверхностные пластины. —
Этот метод заливки так называемых «цельных» пластин (поскольку колонии могут появляться как на поверхности, так и в глубине среды) необходим для точного изучения формирования колоний при различных условиях, но когда основной целью разделения бактерий является получение субкультур из ряда отдельных бактерий, необходимо готовить «поверхностные» пластины, так как здесь формирование колоний ограничено поверхностью среды. Используемый метод немного варьируется в зависимости от того, является ли используемая среда желатином или агаром, или одним из производных или вариантов последнего.
(a) Желатиновые поверхностные пластины. —
1. Расплавьте три пробирки с питательным желатином.
2. Вылейте содержимое каждой пробирки в отдельную чашку Петри и дайте застыть. Затем переверните каждую пластину и ее крышку вверх дном.
Fig. 126.—Surface plate spreader.
3. Когда они полностью остынут, приподнимите дно пластины 1, переверните ее и нанесите каплю инокулята (будь то жидкая культура или эмульсия из твердой культуры) на поверхность желатина платиновой петлей — близко к одной стороне пластины; верните нижнюю половину чашки Петри в ее крышку.
4. Возьмите кусок тонкой стеклянной палочки, толстой платиновой проволоки или, что лучше всего, кусок алюминиевой проволоки (скажем, 2 мм в диаметре) длиной около 28 см. Согните конечные 4 см под прямым углом к остальной части, сделав L-образную палочку (рис. 126). Стерилизуйте короткое плечо и прилегающую часть длинного плеча в пламени Бунзена и дайте остыть.
5. Теперь приподнимите дно чашки Петри левой рукой, оставив крышку на лабораторном столе, и, удерживая ее вертикально, размажьте каплю инокулята по всей поверхности желатина коротким плечом распределителя вращательным движением (рис. 127). Верните чашку в крышку.
6. Приподнимите дно пластины 2 и разотрите инфицированный распределитель по всей поверхности желатина — затем продолжайте подобным образом для третьей пластины в серии.
7. Стерилизуйте распределитель.
8. Наклейте этикетки и инкубируйте пластины.
Fig. 127.—Spreading surface plate.
После инкубации пластина № 1, вероятно, даст огромное количество колоний; пластина 2 покажет меньше колоний, так как на ее поверхность будут нанесены только те бактерии, которые прилипли к палочке после растирания по пластине 1, и к тому времени, когда палочка достигнет пластины 3, на ней должно остаться очень мало организмов. Так что третья пластина, как правило, покажет лишь очень немногие разбросанные колонии, в высшей степени подходящие для детального изучения.
(b) Агаровые поверхностные пластины. —
1. Расплавьте три пробирки с питательным агаром — нутрозным агаром или подобным.
2. Вылейте содержимое каждой пробирки в отдельную чашку Петри и дайте застыть.
3. Когда они полностью застынут, переверните каждую чашку, приподнимите нижнюю половину и установите ее наклонно на перевернутую крышку (рис. 128) и поместите в таком положении в инкубатор при 60°C на сорок пять минут (или в инкубатор при 42°C на два часа). Это испаряет конденсат и придает среде твердую, сухую поверхность.
4. После извлечения пластин из инкубатора закройте каждую чашку и поместите ее — все еще вверх дном — на лабораторный стол.
Fig. 128.—Drying surface plate of agar.
5. Инокулируйте пластины сериями по три, как описано для желатиновых поверхностных пластин 3–8.
Культивирование в висячей капле.
Apparatus Required.—
Hanging-drop slides.
Cover-slips.
Section rack (Fig. 75).
Blotting paper.
Bell glass to cover slides.
Original culture.
Tubes of broth, or liquefied gelatine or agar.
Forceps.
Platinum loop.
Bunsen burner.
Grease pencil.
Sterile vaseline.
Lysol.
(a) Жидкие среды. —
1. Приготовьте первое и второе разведения инокулята, как указано для пластинчатых культур (см. стр. 228–229, разделы 4–6), заменив пробирки с расплавленным желатином пробирками с питательным бульоном.
2. Стерилизуйте предметное стекло для висячей капли, тщательно промыв его в воде и высушив, затем погрузив в стакан с абсолютным спиртом, слив большую часть спирта, захватив стекло пинцетом и выжечь остатки спирта в пламени.
3. Поместите предметное стекло для висячей капли на кусок промокательной бумаги, смоченной 2% раствором лизола, и накройте его небольшим стеклянным колпаком, который был ополоснут тем же раствором и не высушен.
4. Слегка приподнимите колпак и смажьте стерильным вазелином края металлической ячейки с помощью стерильного шпателя из толстой платиновой проволоки.
5. Извлеките чистое покровное стекло из спиртовки стерильным пинцетом и выжгите спирт; снова приподнимите колпак и поместите стерильное покровное стекло на промокательную бумагу рядом с предметным стеклом для висячей капли.
6. Возьмите каплю бульона из пробирки второго разведения большой платиновой петлей; приподнимите колпак и нанесите каплю в центр покровного стекла. Стерилизуйте петлю.
7. Приподнимите колпак настолько, чтобы можно было захватить покровное стекло пинцетом, перевернуть его и установить над ячейкой предметного стекла для висячей капли. Полностью снимите колпак и плотно прижмите покровное стекло к ячейке.
8. Либо инкубируйте и исследуйте через определенные промежутки времени, либо наблюдайте непрерывно под микроскопом, используя при необходимости подогреваемый столик (рис. 53).
(b) Твердые среды. — Соблюдая точно такую же технику, несколько капель расплавленного желатина или агара из пробирки второго разведения можно распределить по поверхности стерильного покровного стекла и тем самым приготовить пластинчатую культуру в висячей капле.
Этот метод чрезвычайно полезен при изучении дрожжей, когда круглую ячейку на предметном стекле для висячей капли следует заменить прямоугольной ячейкой размером около 38 на 19 мм, а желатин распределить по покровному стеклу аналогичного размера. После герметизации препарата верхнюю поверхность покровного стекла можно расчертить на квадраты с помощью стеклографа или алмазного карандаша и пронумеровать, чтобы облегчить последующую идентификацию колоний, которые, как наблюдается, развиваются из одиночных микробов.
Культура в висячем блоке (Хилл). —
Необходимое оборудование: Как для культивирования в висячей капле, с добавлением скальпеля.
Выполняйте метод насколько возможно под прикрытием колпака, чтобы избежать загрязнения из воздуха.