Como un ejemplo de extracción de distribución del tiempo de retardo, la Figura 5 muestra la capacidad de ScanLag para identificar y realizar un seguimiento de cada colonia con características específicas en una placa con el tiempo, como se haría en un ensayo de cribado.
Cuando el cultivo del microorganismo es heterogénea, las diferentes subpoblaciones podrían manifiestan durante el ensayo. Por ejemplo, la Figura 6 muestra la cuantificación apariencia y por lo tanto revela la distribución de tiempo de retardo bimodal en una cepa mutante de E. coli.
La tasa de crecimiento de las células influye en el tiempo de aparición de la colonia. Cuando las colonias crecen a la misma tasa, la aparición tardía se puede atribuir a el tiempo de retraso (Figura 7).
Para validar que el método de hecho mide el tiempo de retardo de células individuales, se compararon los resultados con los obtenidos ScanLag usando microscopía de una sola célula; esta validación es described en detalle en una publicación previa 7. Este método permite el control de muchas más células que pueden ser evaluadas con el microscopio. Las distribuciones obtenidas mediante microscopía y obtenido usando ScanLag se superponen en gran medida. La distribución ScanLag es ligeramente más amplio; análisis teóricos predicen la ampliación a ser del orden de la desviación estándar de la división de tiempo. Si el tiempo de crecimiento es diferente para cada cepa, el origen del retraso en la aparición debe investigarse más a fondo el uso de otros métodos.
Se examinó la influencia de las colonias-primeros que aparecen en la aparición de colonias posteriores. Los experimentos de control 7 confirmaron que el aspecto más adelante no se vio afectada, siempre y cuando el número total de colonias por placa no excedió de 200 (Figura 8). Otro experimento de control confirmó que la ubicación de la colonia en la placa no estaba afectando a su tiempo de aparición 7.
El análisis de la pLates está calibrado para umbrales específicos que podrían necesitar modificación dependiendo de los nutrientes presentes en el medio de crecimiento o el tipo de microorganismo. Sin embargo, el análisis es bastante robusto para una gran gama de umbrales tal como se muestra en la Figura 9.

Figura 1. Un diagrama esquemático de los pasos necesarios para crear una distribución aparición de colonias.

Figura 2. Una captura de pantalla del Administrador de dispositivos con los nombres de los escáneres conectados, y del archivo de configuración. Haga clic aquí para ver una mayorversión de esta figura.

Figura 3. Una captura de pantalla del Gestor de Escaneado.

Figura 4. Una captura de pantalla de la ScanLagApp. Una imagen de la placa está en el panel de la izquierda, y las curvas de crecimiento de cada colonia se encuentran en el panel de la derecha, tal como se detalla en el manual. Los picos en algunas de las curvas de la zona de las colonias se producen cuando dos o más colonias se fusionan. Cuando la fusión de colonias sucede, el área de estas colonias es considerado como el área de la articulación.

Figura 5. Un resultado representativo del análisis de una placa. (A) Una imagen de la salida de la aplicación de detección al final del experimento. Cada área de la colonia se identifica, coloreado y le asigna un número de identificación único. Las flechas apuntan a las colonias representativas mide en B. La colonia se detecta basándose en el umbral de intensidad (para colonias de E. coli en agar LB o agar M9 este umbral es de 0,03. Para otros medios de comunicación o las bacterias, este umbral se puede ajustar en función de las ProcessPictures ). Sólo los objetos de más de 10 píxeles se cuentan (este umbral se puede modificar en los MatchColonies de función). La detección de una colonia comienza a las aproximadamente 10 5 bacterias. (B) Parcelas de la zona en píxeles frente al tiempo de cuatro colonias representativas en esta placa. El "tiempo de aparición 'de cada colonia es cuando se detecta la colonia. El "tiempo de crecimiento 'de cada colonia se define aquí como el tiempo para crecer lado a otrom 20 píxeles a 80 píxeles (esos límites se pueden ajustar mediante la función getAppearanceGrowthByVec). El software no incluye las colonias que se fusionaron antes de alcanzar el límite superior. Identificación de una colonia específica de acuerdo con sus características es fácil gracias al número de identificación y el color asignado a cada colonia. Por ejemplo colonias de # 1, 56, 77 y 124 están destacados en los dos gráficos.

Figura 6. Apariencia cuantificación puede revelar la distribución del tiempo de retraso bimodal. Comparación de histogramas de análisis ScanLag de tiempos de aparición de dos cepas diferentes. Línea azul: cepa de tipo salvaje que crece exponencialmente (Total: 1.320 colonias); línea de alta roja mutante persistencia enriquecido con bacterias rezagadas (Total: 1.529 colonias). (A) histogramas normalizados de apariencia. El picode aparición de células de crecimiento exponencial es el tiempo típico para crecer a una colonia detectable. Recuadro: mismo histograma de la cepa mutante después de restar el tiempo del pico de la cultura exponencial para obtener el tiempo de retraso real en contenedores logarítmicamente espaciados que muestran la distribución del tiempo de retardo bimodal. (B) Función de supervivencia de los mismos datos que en (A) en una escala logarítmica. Esta representación mejora la cola de aparición tardía de la cepa mutante.

Figura 7. Distribución Apariencia y distribución del tiempo de crecimiento. (A) y (B) muestran dos histogramas dimensionales de la tiempo de aparición y el tiempo de crecimiento de las dos condiciones diferentes (El software excluye colonias que se fusionaron antes de alcanzar el límite superior). (C) comparar los histogramasde las dos cepas muestran la diferencia en el tiempo de aparición, mientras que los tiempos de crecimiento (D) son similares. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 8. La aparición de las primeras colonias no interfiere con la aparición de colonias posteriores. (A) lag distribución del tiempo de las células de tipo salvaje chapados solo. (B) la zaga distribución del tiempo de una cepa sensible frío solo, después de la transferencia a la temperatura permisiva. (C) lag distribución del tiempo de ambas cepas chapados juntos en las mismas condiciones. La línea de color negro representa la distribución esperada sobre la base de los datos obtenidos en la medición de cada cepa por separado. Un buengreement entre distribuciones esperados y medidos se obtiene siempre y cuando el número total de colonias por placa está por debajo de 200.

.. Figura 9 El umbral de detección no afecta a la forma de la distribución aparición de colonias Se analizó la distribución de aparición de colonias para el mismo conjunto de datos utilizando dos tamaños diferentes de umbral; (A) Tamaño de umbral es de 10 píxeles; (B) Tamaño de umbral es de 50 píxeles. Número de células por histograma: aprox. 1500. El umbral de detección resultados diferentes sólo en un cambio del tiempo de detección.

Figura 10. Temperatura mediciones de estabilidad ACRoss la superficie del escáner. (A) Imagen de un plato con colonias de Bacillus subtilis cultivadas en el escáner sin la administración de energía. La superficie es más caliente en la parte inferior y, por tanto, las colonias crecen más rápido. La línea gradual lado de la placa es una representación esquemática de la gradiente de calor. (B) La estabilidad de la temperatura se midió con dos termopares colocados sobre la superficie del escáner. El escáner se calienta durante cada exploración y en el tiempo. (C) Con la administración de energía, la temperatura es uniforme y las colonias crecen a tasas similares. (D) Igual que (B) con el módulo de gestión de energía. Estabilidad de la temperatura de ± 0.2 ° C.

Figura 11. Las diferencias en la distribución de la apariencia pueden ser debido a diferencias en los volúmenes de medio sólido. El mismo cultivo bacteriano se sembró en placas con diferentes volúmenes de agar LB, que resulta en una altura diferente de la superficie del agar. Las diferentes alturas llevado a diferentes opacidad de las placas, y por lo tanto un tiempo de detección diferente. Se comprobó la diferencia entre las placas y la diferencia entre diferentes condiciones de altura. (A) las diferencias típicas entre las placas de volúmenes iguales de 30 ± 0,5 ml de LB agar. (B) Diferencia entre las diferentes condiciones de altura: la distribución aspecto se midió para las placas con volúmenes de 20 ± 0,5 ml (rojo), de 30 ± 0,5 ml (verde) y de 40 ± 0,5 ml (azul). Cada condición es el promedio de 6 platos diferentes. Mientras el volumen de las placas está dentro de ± gama 5 ml, la opacidad es similar y da lugar a distribución del tiempo de apariencia similar.