התאמה אישית של אספרגילוס ניז'ר מורפולוגיה באמצעות תוספת של חלקיקי טלק מיקרו

שיטה זו מייצרת ומאפיינת מבנים מורפולוגיים תלויי מיקרו-חלקיקים של פטרייה חוטית, אספרגילוס, ניז'ר, כדי לתאם מורפולוגיה פטרייתית עם פרודוקטיביות. טפח שמונה ניז'ר עם או בלי מיקרו-חלקיקים במיכל מעורבב של שלושה ליטר, ביו-ריאקטור למשך 72 שעות כדי לחשב פרודוקטיביות ספציפית. קח דגימות בנקודות זמן מוגדרות וקבע ביומסה, משקל יבש ופעילות וטו פרוקטו סאה.

לאחר 72 שעות יש לבחון את המורפולוגיה הפטרייתית במיקרוסקופיה ולאפיין בניתוח תמונה דיגיטלית. לאחר מכן שלב פרמטרים רלוונטיים של ניתוח תמונה למספר מורפולוגיה שנמצא בקורלציה מתמטית עם הפרודוקטיביות הספציפית. בסופו של דבר, שיטה זו יכולה ליצור ולאפיין במדויק את המורפולוגיה של אספרגילוס ניז'ר להבנה טובה יותר של המורפוגנזה של מיקרואורגניזמים חוטיים.

אספרגילוס נייג'ל הוא סוס עבודה תעשייתי חשוב בביוטכנולוגיה מזה עשורים רבים. אחד המאפיינים המסקרנים ביותר ולעתים קרובות בלתי נשלטים של אספרס, נייג'ל ומינים קרובים הוא מורפולוגיה מורכבת הנעה בין כדוריות כדוריות צפופות לתפטיר צמיג בהתאם לתנאי התרבית. היתרון העיקרי של ההליך שלנו הוא שבאמצעות הוספת מיקרו-חלקיקים, אנו מסוגלים כעת להתאים מורפולוגיה פטרייתית במיוחד לצרכי התהליך.

עד כה, לא תוארה שיטה אחרת להתאמה אישית כזו של מורפולוגיה פטרייתית. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח לגבי גידול מיקרואורגניזמים חוטיים. מכיוון שליישום תעשייתי, חיוני לשלוט במורפולוגיה פטרייתית וגם להבחין בין באר למורפולוגיה פטרייתית גרועה.

הפרוטוקול שלנו מספק את האמצעים להתאמה אישית ואפיון רצוי של מורפולוגיה פטרייתית. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי המורפולוגיה של אספרגילוס נייג'ל, ניתן ליישם אותה גם על מיקרואורגניזמים חוטיים אחרים כגון זני פניציליום או סטרפטו. הקמת ארבעה ביו-ריאקטורים לתרביות סטריליות כמפורט בפרוטוקול הנלווה.

טקסט המבוסס על תוספת מיקרו-חלקיקים, מטפח אספרגילוס ניז'ר עם מורפולוגיה שונה. לאחר 72 שעות העבירו 50 מיליליטר. דגימות של מרק תרבית לתוך שפופרת בז.

יש לקחת דגימות ביומסה לפחות בשכפול לאחר ייבוש בייבוש, לשקול פילטר תאית עם המיקרו-מאזניים. הנח את המסנן במשפך בוכנר עם מסנן משאבת ואקום סילון מים מחובר, 10 מיליליטר דגימה ואחריו 10 מיליליטר. מים נטולי יונים להסרת תרכובות בינוניות מהביומסה מקמטים את המסנן פעם אחת באמצע.

מניחים אותו בצלחת פטרי מזכוכית ובמייבש תא עד לקביעות המשקל. מעבירים את המסנן לייבוש ונותנים לו להתקרר. לאחר מכן מדוד את המשקל.

חשב את המשקל היבש של הביומסה לליטר על ידי חישוב משקל, הפרש מסננים וחלוקה לאחר מכן לפי נפח הדגימה עבור מבחני האנזים גלוקוז אוקסידאז ופרוקסידאז. אחסן דגימות על קרח באמצעות מעבר מזרק, 1.5 מיליליטר. תרחיף תרבית דרך מסנן אצטט תאית לתוך צינור תגובה מבצע את בדיקת SASE בטא פרוקטו.

בקפדנות אנו מבטיחים הצלחה עם שני מדגמים משולשים לחוסן סטטיסטי. כדי להתחיל את הבדיקה, הוסף דגימה של 20 מיקרוליטר למבחנה כדי לשלוט על המחשוף התלוי ב-pH ובטמפרטורה של סוכרוז לגלוקוז, השתמש ב-20 מיקרוליטר מים נטולי יונים במקום 20 דגימת מיקרוליטר. כמו כן, עבור כל דגימה, הכינו בקרה שלילית לשאריות גלוקוז במרק התרבית על ידי בדיקה.

20 מיקרוליטר של דגימה מושבתת חום כדי להתחיל את התגובה מסוכרוז לגלוקוז, הוסף 200 מיקרוליטר של תמיסת סוכרוז מולרית 1.65. ב-pH של 5.4 עד 20 מיקרוליטר דגימה, דגרו את כל צינורות התגובה בבלוק חימום של 40 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות. עצור את התגובה על ידי חימום ב-95 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות לאחר קירור צינורות על קרח.

דגימות צנטריפוגה במידת הצורך, יש לדלל דגימות לבדיקה כך שהספיגה הנמדדת תהיה בטווח הערכים המכויל. כעת עבור כל תגובה, הוסף שני מיקרוליטרים של דגימה לתוך צלחת מיקרוטיטר. בצע היטב מדידות מדגם בשלוש עותקים.

הכינו גם עקומה סטנדרטית ל -10 תמיסות גלוקוז הנעות בין מילימולרית אחת ל -15 מילימולר. לכיול נקודת האפס, השתמש בשני מיקרוליטר מים נטולי יונים. לאחר מכן, הוסף 200 מיקרוליטר מתמיסת המגיב לכל אחד.

דגירה טובה למשך 10 דקות בטמפרטורת החדר. מדוד את הספיגה ב-450 ננומטר באמצעות קורא מיקרו-פלטות זריחה של 96 בארות ותוכנת אחזור הנתונים של מגלן. פתח את תרשים התוצאות עם גיליון אלקטרוני ובנה קו כיול עקומה סטנדרטי.

חשב את הפעילות עבור כל דגימה. לאחר מכן חשב את פעילות הבקרה השלילית המתאימה מפעילות הדגימה. לבסוף, חשב את הפרודוקטיביות הספציפית על ידי שקלול משקל יבש של ביומסה ופעילות בטא פרוקטו סאזה.

מניחים שלושה מיליליטר תרחיף תרבית בצלחת פטרי מפלסטיק ומדללים בתמיסת נתרן כלורי פיזיולוגית כדי להפריד מבנים מורפולוגיים. לאיכות התמונות המיקרוסקופיות יש חשיבות יוצאת דופן. לניתוח התמונה שלאחר מכן, יש לנקוט בזהירות במהלך שלב הדילול.

מקם את צלחת הפטרי מתחת למיקרוסקופ, הכולל מצלמה משולבת. רכוש ושמור כ-100 תמונות של מבנים מורפולוגיים לכל דגימה, וודא שלפחות אובייקט אחד מצולם לחלוטין בכל תמונה. המשיכו באותו אופן עם כלים המכילים דגימות מכורים שונים, ורכשו תמונות חדשות בכל פעם.

שימו לב לצורת הגידול המורפולוגית השונה של דגימות מכורים שונים שגדלו עם כמויות שונות של אבקת טלק מוספת. לאחר מכן פתח את כל התמונות מאותה דגימה בתוכנית עיבוד התמונה. תמונה J.בעזרת כלי התהליך, צור בינארי.

המירו את התמונות לשחור-לבן להחלת הפקודה על סדרה שלמה של תמונות. השתמש בקוד מאקרו לאחר מכן, פתח אחת מהתמונות המכילות סרגל קנה מידה. בנה קו ישר על פני סרגל קנה המידה כדי לקבוע את מספר הפיקסלים המתאמים ל-2000 מיקרון.

בחרו בכלי ניתוח, קבעו מדידה ובחרו את גורמי הצורה, החמוסים, שטח הקוטר וההיקף. השתמש בקוד מאקרו כדי לעבד סידרה של תמונות. כעת פתח את הגיליון האלקטרוני המתאר תוצאות של ערכי גורמי צורה.

עבור כל תמונה, חשב מספר מורפולוגיה עבור כל תמונה עם כל התמונות של דגימה אחת. חשב את הערך הממוצע עבור מספר המורפולוגיה. השתמש בתוכנית גרפים וניתוח נתונים כדי להתוות מספר מורפולוגיה עם הפרודוקטיביות הספציפית.

קבע את הקשר המתמטי על ידי רגרסיה מתמטית באמצעות הוספת ריכוזים הולכים וגדלים של מיקרו-חלקיקי טלק. שמונה ניז'ר סקאן 10 15. המורפולוגיה משתנה ממורפולוגיה אמיתית של כדורים למורפולוגיה מפוזרת או אפילו שלי כפי שצפוי מורפולוגיה של גלולה מוצגת בתנאים סטנדרטיים.

מעניין שמורפולוגיה של תפטיר נוצרת על ידי תוספת של מדיום עם 10 גרם לליטר של מיקרו-חלקיקי טלק. במקביל, הפעילות של Beto Fructo tase גדלה בערך פי שלושה, תוספת של גרם אחד או שלושה גרם לליטר של אבקת טלק מובילה למורפולוגיה מפוזרת עם פעילות פרוקטוז כפולה באמצעות פרמטרים שנקבעים על ידי ניתוח תמונה אוטומטי. ניתן לתאר באופן מקיף את המורפולוגיה התלויה במיקרו-חלקיקים על ידי מורפולוגיה.

הערה מספרית, עגולה לחלוטין בכדורים חלקים יופיעו בתמונות מיקרוסקופיות כעיגולים מושלמים לחלקיקים כאלה. למספר המורפולוגיה יש ערך שמתקרב ל-1 בתנאים סטנדרטיים. המורפולוגיה בכור הראשון מציגה מספר מורפולוגי בסביבות 0.8.

המורפולוגיה בכור ארבע עם 10 גרם לליטר. אבקת טלק כוללת מספר מורפולוגיה בסביבות 0.1. מספר המורפולוגיה של כורים 2 ו-3 עם ריכוזי אבקת טלק של גרם אחד ושלושה גרם לליטר נמצא בין הקצוות הללו ומדגים מורפולוגיה מפוזרת.

מכיוון שמורפולוגיה תלויה במיקרו-חלקיקים קשורה קשר הדוק לפרודוקטיביות של ציטי בטא פרוקטוז, יש מתאם מתמטי טוב של מורפולוגיה, מספר ופרודוקטיביות לאחר התפתחותו. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הביוטכנולוגיה לחקור עוד יותר את המורפולוגיה של הפטריות ובמיוחד את הקשר שלה לפרודוקטיביות. בעקבות הליך זה של יצירה מפורטת של סוגי צלב מורפולוגיים ופטרייתיים ספציפיים, ניתן לחקור היבטים חשובים אחרים של גידולי מיקרואורגניזמים חוטיים.

מורפולוגיה של תפטיר, למשל, ידועה כצמיגה הרבה יותר ממורפולוגיה של החך. לכן, התפוקה הכוללת של התהליך נפגעת עקב בעיות וטיהור המוצר הרצוי. מספר המורפולוגיה שלנו יעזור לבסס מודלים הנוגעים לתרבות, פרו-תיאולוגיה, ולקדם את ההבנה שלנו לגבי מורפולוגיה פטרייתית באופן כללי.