محیط کشت چیست؟ انواع پرکاربرد آن

محیط کشت یا Growth medium محیطی است که برای رشد و تکثیر سلول‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود. این محیط‌ها می‌توانند شامل مواد مختلفی مانند نوعی محلول آبی یا سازنده‌های گیاهی باشند که به تغذیه و رشد سلول‌ها کمک می‌کنند.

محیط‌های کشت به دلایل مختلفی برای مطالعات بیولوژیکی و پزشکی از جمله برای تولید داروها، مطالعات ژنتیکی و بیوشیمیایی، و همچنین تحقیقات زیست‌فناوری و زیست‌شناسی سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به بررسی انواع مختلف محیط‌های کشت و نقش آنها در پژوهش‌های مختلف در حوزه علوم زیستی و پزشکی پرداخته و مطالب جذابی را ارائه می‌کنیم.

محیط کشت چیست؟

محیط‌های کشت، محیط‌هایی هستند که ترکیبات غذایی و مواد معدنی اساسی را فراهم می‌کنند تا رشد انواع میکروارگانیسم‌ها، سلول‌ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و… در آزمایشگاه را پشتیبانی کنند.

میکروارگانیسم‌ها طبیعت، ویژگی‌ها، محیط زیست و حتی نیازهای تغذیه‌ای متفاوتی دارند، بنابراین امکان دارد که نتوانیم آن‌ها را با یک نوع خاص از محیط کشت، کشت کرد. با این حال، همچنین میکروارگانیسم‌هایی وجود دارند که در هیچ شرایطی نمی‌توانند در محیط کشت رشد کنند؛ این‌ها به عنوان انگل‌های اجباری شناخته می‌شوند.

کشت میکروارگانیسم‌ها برای تشخیص بیماری‌های عفونی، به دست آوردن آنتی ژن‌ها، توسعه آنالیزهای سرولوژیک برای واکسن‌ها، ایمونولوژی ، مطالعات ژنتیکی و شناسایی گونه‌های میکروبی بسیار حیاتی است.

علاوه بر این، این کار برای ایزوله کردن فرم‌های خالص میکروبی، ذخیره‌سازی مواد کشت، مطالعه واکنش‌های بیوشیمیایی، آزمایش آلودگی میکروبی، بررسی اثرات ضد میکروبی و حافظه‌سازی، آزمایش تعدادی قابل رشد، و آزمایش حساسیت آنتی بیوتیک نیز ضروری است.

دسته‌بندی و انواع پرکاربرد محیط‌های کشت

رشد میکروارگانیسم‌ها در آزمایشگاه به معنای شبیه‌سازی محیط یا محیط طبیعی این ارگانیسم‌ها است و در آزمایشگاه امکان تهیه محیط‌های کشت منطبق با نیازهای آن‌ها برای انجام این شبیه‌سازی وجود دارد. به همین دلیل، بسیاری از محیط‌های کشت توسط دانشمندان بر اساس گونه‌های میکروبی که باید کشت شوند، توسعه یافتند.

محیط‌های پایه شامل یک منبع کربن و انرژی، منبع نیتروژن، عوامل رشد و برخی عناصر کمیاب هستند. برخی از مؤلفه‌های محیط معمول شامل پپتون، آگار، آب، هیدرولیز کازئین، عصاره مالت، عصاره گوشت و عصاره خمیر مخمر است. همچنین، pH محیط باید مطابق نیاز تنظیم شود.

با این حال، برخی از مؤلفه‌ها یا ترکیبات تغذیه‌ای اضافی نیز در زمانی که میکروارگانیسم‌های خاص در حال رشد باشند، به محیط اضافه می‌شوند.

محیط‌های کشت می‌توانند به سه روش دسته‌بندی شوند: بر اساس پایداری، مؤلفه تغذیه‌ای و کاربردها.

محیط‌های کشت بر اساس پایداری

محیط‌های جامد: در این نوع محیط‌ها، آگار به عنوان یک زنجیره‌ای خطی از پلی‌ساکاریدها با غلظت ۱٫۵-۲٫۰٪ اضافه می‌شود. این نوع محیط‌ها به دلیل دمای انجماد ۳۷ درجه‌ی سانتی‌گراد، حاوی آگار است و برای رشد میکروارگانیسم‌ها به صورت کامل فیزیکی تهیه می‌شوند.

محیط‌های نیمه جامد: در این نوع محیط‌ها، غلظت آگار ۰٫۲-۰٫۵٪ است و به دلیل کاهش غلظت آگار، به عنوان یک ماده نرم و شبیه ژل ظاهر می‌شود. این محیط‌ها عموماً برای مطالعه تحرک میکروارگانیسم‌ها و تمایز بین سوییمی و غیر سوییمی استرین‌ها باکتریایی استفاده می‌شوند.

محیط‌های مایع: این نوع محیط‌ها هیچ ماده جامد مانند آگار یا ژلاتین ندارند و رشد باکتری‌ها را در آن‌ها می‌توان مشاهده کرد. این محیط‌ها برای رشد باکتری‌ها و مطالعات تخمیر استفاده می‌شود..

همچنین، محیط‌های دوفازی نیز وجود دارند که شامل هر دو محیط جامد و مایع هستند. گاهی به جای آگار، زرده تخم‌مرغ و سرم به عنوان یک عامل جامد کننده به محیط افزوده می‌شوند. این مواد در حالت طبیعی مایع هستند، اما با استفاده از گرما انجماد می‌یابند و سپس محیط تهیه شده با استفاده از تکنیک inspissation ضد عفونی می‌شود.

محیط کشت بر اساس مؤلفه تغذیه‌ای:

۱. محیط‌های ساده: این نوع محیط کشت به رشد میکروب‌ها کمک می‌کند و به طور عمده برای ایزوله کردن میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال می‌توان به کلرید سدیم، آب پتون و آگار ترکیبات مغذی اشاره کرد.

۲. محیط‌های پیچیده: این نوع محیط کشت از ترکیبات تغذیه‌ای به مقادیر ناشناخته تشکیل شده است که برای بروز یک ویژگی خاص در نژاد میکروبی استفاده می‌شود. به عنوان مثال می‌توان به آگار خون، نوارهای سرمایی لوفلر و پروتئونیت کلرید سدیم اشاره کرد.

۳. محیط‌های ترکیبی: این نوع از محیط کشت از ترکیب‌های شیمیایی مشخص به دست می‌آید و اغلب برای تحقیقات علمی استفاده می‌شود.

محیط‌های کشت براساس کاربرد/ترکیب شیمیایی:

۱. محیط‌های پایه: این نوع از محیط‌های کشت به طور معمول از ترکیبات کربن و نیتروژنی تشکیل شده‌اند که رشد بسیاری از میکروارگانیسم‌ها را تقویت می‌کنند و به عنوان مثال می‌توان به آگار مغذی و آب پتون اشاره کرد.

۲. محیط‌های غنی‌شده: این نوع از محیط کشت با اضافه کردن مواد اضافی مانند خون، سرم یا زرده تخم‌مرغ به محیط‌های پایه تهیه می‌شود و برای رشد میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود و به عنوان مثال می‌توان به آگار خونی و نوار سرمایی لوفلر اشاره کرد.

۳. محیط‌های گزینشی: این نوع از محیط کشت رشد برخی از میکروب‌ها را تشویق و رشد بقیه را مهار می‌کند و از آن به عنوان محیط آگار بر پایه‌ی سیبکه، خونی و نوارهای سرما استفاده می‌شود.

این نکات مهم زمینه‌ای در خصوص محیط‌های کشت میکروبی است که می‌تواند در فهم بهتر برای رشد و انتخاب میکروارگانیسم‌ها کمک کند. شما می توانید انواع تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز خود از محصولات سیتوژنتیک را از شرکت آرین پژوه تهیه کنید.

کاربردهای محیط کشت

محیط‌های کشت در علوم زیستی و پزشکی دارای کاربردهای گسترده‌ای هستند. از جمله کاربردهای این محیط‌ها می‌توان به کشت و رشد میکروب‌ها، شناسایی عوامل عفونت، شناسایی ویژگی‌های میکروارگانیسم‌ها و انجام آزمایش‌های مربوط به ایجاد آنتیژن‌ها به منظور استفاده در آزمایشگاه اشاره کرد. علاوه بر این، این محیط‌ها برای مشاهده واکنش‌های بیوشیمیایی، بررسی اثر عوامل ضد‌میکروبی و نگهدارنده‌ها، مشاهده نوع کلونی میکروب و انجام آزمایش‌های حساسیت نسبت به آنتی‌بیوتیک نیز به کار می‌روند.

محیط‌های کشت همچنین برای تخمین تعداد قابل رشد، تفکیک بین کلونی‌های مختلف و آزمایش آلودگی میکروبی در هر نمونه‌ای نیز به کار می‌روند. از این جهت، این محیط‌ها ابزارهای حیاتی در تحقیقات علمی و عملیات پزشکی می‌باشند.

نتیجه‌گیری

محیط کشت منبعی از مواد مغذی و فاکتورهای رشد است که برای رشد میکروارگانیسم ها و حتی گیاهان در شرایط آزمایشگاهی لازم است. هر ارگانیسم نیازهای مختلف تغذیه‌ای دارد که بر اساس محیط زیستی یا شرایط زندگی آن تعیین می‌شود. بنابراین، یک فرمولاسیون تنها از محیط کشت نمی‌تواند برای رشد همه ارگانیسم‌ها در آزمایشگاه استفاده شود.

انواع مختلفی از محیط کشت توسط دانشمندان برای رشد میکروارگانیسم‌های انتخابی یا مورد نظر توسعه یافته‌اند. این‌ها بر اساس ترکیب مواد مغذی، پایداری و کاربرد یا استفاده در آزمایشگاه‌های علوم دسته‌بندی می‌شوند.

لذا، قبل از تصمیم‌گیری برای استفاده از محیط کشت، حیاتی است که هدف مطالعه خود را تعیین کنید و در برخی موارد نوع میکروارگانیسم مورد نظر خود را مشخص کنید. این کار گزینه‌های شما را محدود می‌کند و به شما کمک می‌کند که محیطی را برای آزمایش خود انتخاب کنید که بهترین عملکرد را داشته باشد.

در نتیجه‌ محیط کشت یک عنصر بسیار حیاتی در آزمایشگاه‌های علوم زیستی و پزشکی است و استفاده صحیح از آن برای انجام تحقیقات و آزمایش‌های دقیق بسیار اهمیت دارد. شرکت آرین پژوه یکی از شرکت‌های پیشرو در ارائه خدمات فروش انواع مواد و تجهیزات آزمایشگاهی است. این شرکت تضمین می‌کند که مواد و تجهیزات آزمایشگاهی مورد نیاز برای تهیه محیط کشت با کیفیت بالا و استاندارد را فراهم می‌کند. با توجه به اهمیت این عنصر در صنایع پزشکی و آزمایشگاهی، ارائه خدمات توسط شرکت‌های مانند آرین پژوه از اهمیت بسزایی برخوردار است.