无需实验室的实验室工作:在资源有限的农村地区培养细菌

为了分离、研究和有效治疗细菌爆发,至关重要的是能够培养、储存和鉴定引起疾病的特定细菌菌株。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


为了分离、研究和有效治疗细菌爆发,至关重要的是能够培养、储存和鉴定引起疾病的特定细菌菌株。虽然这在设备齐全的实验室中可能是一项相当简单的任务,但在野外、热带或农村地区,在缺乏实验室设备或可靠电力供应的情况下,实现这一目标要困难得多。因此,在无电环境下工作的新技术对于治疗热带细菌疾病既有趣又非常重要。

一篇最近的论文探讨了如何在资源有限的环境中培养和菌株鉴定肠道沙门氏菌。研究人员没有使用传统的培养箱,而是使用了一个隔热容器(以前用作疫苗储存箱!)和小型的“相变包”来控制温度。这些相变包包含一种物质,可以在从液态变回固态的过程中保持 38°C 的温度。

一旦培养完成,每天检查培养瓶底部放置的二氧化碳指示剂是否变色,以检查细菌是否仍然存活和生长。然后,培养箱重新装满新鲜的相变包,并将所有正在生长的培养物放回其中。这个过程重复了七天。


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在对照组中,培养物被放置在设置为 37 摄氏度的电培养箱中。七天后,使用标准生化方法测试了两种方法的样品。为了进一步探索这些培养的细菌在室温下能存活多久,将瓶子中的样品在两种条件下(电培养箱和相变包)重新培养一周,然后置于室温下,每周测试细菌的存活率。

在 65 名确诊肠热症患者中,55 名 (84.6%) 通过传统血液培养鉴定,60 名 (92.3%) 通过实验方法鉴定。两种方法之间总体一致性百分比为 94.4%(对于具有统计学思维的人来说,95% 的置信区间为 91.2%–96.7%)。发现在室温下放置的细菌在不添加任何其他营养物质或培养基的情况下至少存活了六个月。

因此,相变包培养箱似乎与传统的电培养箱效果一样好,尽管相变包的更换会导致轻微的温度下降。任何在实验室工作过的人都会对培养箱断电(以及冰箱门没关!)做噩梦,但在热带疾病研究的前线,这在农村或偏远地区是每天都会发生的现实。

除了电力供应外,在这些地区工作的另一个考虑因素当然是成本。相变包培养箱的价格为每个培养箱/相变包 50 美元,每个瓶子(包括二氧化碳传感器)2.30 美元。因此,研究人员目前正在致力于生产成本更低的瓶子,其中包含变色生长指示剂。他们还指出,可以寻求更便宜或本地生产的相变包版本,并且将它们放入空盒子的做法尚未获得专利。

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Andrews JR, Prajapati KG, Eypper E, Shrestha P, Shakya M 等。(2013) 在资源有限的高负担环境中评估一种基于无电培养的方法,用于检测肠热症期间的伤寒沙门氏菌菌血症。《公共科学图书馆·被忽视的热带病》7(6): e2292。doi:10.1371/journal.pntd.0002292

About S.E. Gould

A biochemist with a love of microbiology, the Lab Rat enjoys exploring, reading about and writing about bacteria. Having finally managed to tear herself away from university, she now works for a small company in Cambridge where she turns data into manageable words and awesome graphs.

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