Повышенная воспроизводимость и точность высокопроизводительной количественной оценки данных о росте бактерий с помощью считывателя микропланшетов

Leili Abkar; Florentin M. Wilfart; Marta Piercey; Graham A. Gagnon

doi:10.3791/63849

Method Article

Повышенная воспроизводимость и точность высокопроизводительной количественной оценки данных о росте бактерий с помощью считывателя микропланшетов

DOI:

10.3791/63849

⸱

July 27th, 2022

Leili Abkar¹ , Florentin M. Wilfart² , Marta Piercey³ , Graham A. Gagnon⁴

¹Chemical and Biological Engineering Department, University of British Columbia, ²Process Engineering and Applied Science, Dalhousie University, ³Food Science and Technology, Dalhousie University, ⁴Center for Water Resources Studies, Civil and Resource Engineering, Dalhousie University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь представлен протокол с высокой пропускной способностью для измерения данных о росте, включая кривые роста, темпы роста и максимальные темпы роста. Протокол был проверен и валидирован с использованием двух бактерий, продуцирующих биопленку. Результаты и подход, примененные в этом исследовании, могут быть распространены на другие протоколы с высокой пропускной способностью с использованием считывателей микропланшетов.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование было направлено на разработку воспроизводимого, надежного, высокопроизводительного протокола для мониторинга роста бактерий в 96-луночных планшетах и анализа максимальной скорости роста. Определены кривые роста и максимальные темпы роста двух видов бактерий. Были исследованы такие проблемы, как (i) конденсация крышки, (ii) коррекция длины пути, (iii) размер инокуляции, (iv) временной интервал отбора проб и (v) пространственное смещение. Повторяемость протокола оценивалась с помощью трех независимых технических повторений со стандартным отклонением 0,03 между прогонами. Максимальные темпы роста Bacillus mycoides и Paenibacillus tundrae составили (среднее значение ± SD) 0,99 ч⁻¹ ± 0,03 ч⁻¹ и 0,85 ч⁻¹ ± 0,025 ч⁻¹ соответственно. Эти бактерии сложнее контролировать оптически из-за их склонности к слипанию. Это исследование демонстрирует критическую важность размера инокуляции, коррекции длины пути, нагрева крышки, временных интервалов отбора проб и пространственного смещения скважинной пластины для получения надежных, точных и воспроизводимых данных на микропланшетах. Разработанный протокол и этапы его верификации могут быть расширены на другие методы с использованием микропланшетных ридеров и протоколов с высокой пропускной способностью, что снижает врожденные ошибки исследователей и материальные затраты.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Растущий интерес к мультиомиксным манипуляциям, включая исследования механизмов и метаболизма бактерий, подчеркивает важность высокопроизводительных и автоматизированных методов, таких как запись данных о росте ^1,2. Данные о росте, включающие кинетические параметры, такие как максимальные темпы роста, могут помочь охарактеризовать реакцию бактерий на различные физические, химические и антибактериальные условия. Данные о темпах роста являются стандартной переменной отклика, используемой для выявления потенциальных связей генотип и фенотипы1 или указания на....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ПРИМЕЧАНИЕ: Все шаги в этом протоколе должны выполняться в стерильных условиях (т.е. между двумя огнями или в шкафу биобезопасности). Все материалы и инструменты подвергаются автоклавированию в течение 20 минут. Подробные сведения обо всех материалах, оборудовании и программном обеспечении, используемых в этом протоколе, см. в Таблице материалов . Руки в перчатках дезинфицируют, хранят влажными дезинфицирующим средством для рук или 70% спиртовым раствором не менее 1 минуты, после чего не вынимают из защитного шкафа. В противном случае процедуру дезинфекции необходимо повторить перед тем, как вернуть руки обратно в защитный шкаф. ВНИМАНИЕ: Перед исполь....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Валидация показаний OD и поправочный коэффициент длины пути
Разделенные образцы культуры B. mycoides были взяты в разные моменты времени и измерены с помощью считывателя микропланшетов и спектрофотометра (рис. 1A). Этот шаг был предпринят для проверки результатов на различных устройствах. Данные по наружному диаметру₆₀₀ коррелировали, но не совпадали (рисунок 1B). Корреляция была линейной с наклоном 0,55 (95% доверительный.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Считыватели микропланшетов позволяют получать стабильные и повторяемые темпы роста. Эта технология сводит к минимуму человеческие ошибки и обеспечивает высокопроизводительный отбор проб. Небольшое количество культуры, необходимое для каждого образца, делает этот подход привлекательной и недорогой альтернативой подсчету клеток с помощью колб или пробирок. Считыватели микропланшетов позволяют использовать образцы большого размера, увеличивая статистическую мощность и, следовательно, облегч.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была профинансирована Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC) / Кафедрой промышленных исследований в области водных ресурсов Галифакса в области качества и очистки воды (грант No. IRCPJ 349838-16). Коллектив авторов также выражает признательность Аните Тейлор за помощь в рецензировании этой статьи.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Центрифуга	Eppendorf	5810 R
Центрифужные пробирки - 15 мл	ThermoFisher- Научный	339650	Пробирки стерильные
- 50 мл	ThermoFisher- Научный	339652	Стерильная
одноразовая петля для инокуляции, 10 & микро; Л Коул-Пармер		UZ-06231-08	Колбы
Эрленмейера стерильные - 250 мл	Коул-Пармер	УЗ-34502-59	Стекло
Изопропанол	ThermoFisher- Научный	396982500	≥ 99.0
Фосфатный буфер солевой раствор	Sigma-Aldrich	P4417
Наконечники Pipett 1,000 &микро; L	ThermoFisher- Научный	UZ-25001-76
Наконечники Пипетта 10 мл	ThermoFisher- Научный	UZ-25001-83
Наконечники Pipett 200 & микро; L	ThermoFisher- Научный	UZ-25001-85
Наконечники Пипетта 5 мл	ThermoFisher- Научный	UZ-25001-80
Пипетка 1,000 & микро; Л Коул-Пармер		UZ-07909-11
Пипетка 10 мл	Cole-Parmer	UZ-07909-15
Пипетка 200 и микро; Л Коул-Пармер		UZ-07909-09
Пипетка 5 мл	Коул-Пармер	UZ-07859-30
Триптический соевый бульон	Millipore	22091	подходит для микробиологии

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Reuß, D. R., et al. Large-scale reduction of the Bacillus subtilis genome: Consequences for the transcriptional network, resource allocation, and metabolism. Genome Research. 27 (2), 289-299 (2017).
Sparkes, A., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Повышенная воспроизводимость и точность высокопроизводительной количественной оценки данных о росте бактерий с помощью считывателя микропланшетов

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles