在实验室里,微生物研究给人们提供了很多知识。获得纯种的细菌是微生物学研究的关键步骤。纯种培养能帮助我们确定细菌的特征,进行基因测序和功能实验。只有在相同的细菌细胞培养出来,才能确保结果的准确性,排除杂质的干扰。为了达到这个目的,科学家们常使用分离纯化的方法。下面介绍六种最常用的方法,它们能帮你把混杂的细菌分成单一菌落。倾注平板法是个好方法。把微生物悬液稀释几次,再将一部分稀释液加入到营养琼脂培养基中,搅拌均匀后,立即倒入无菌培养皿中。等琼脂凝固后,把培养皿倒置,放在恒温箱中培养。这个过程重复几次,每次从单个菌落中取出一点细菌,重新稀释并涂布到新的平板上。这样就可以逐步获得形态一致、没有杂质的纯种细菌。这个过程需要注意几点:第一次稀释要足够高,确保每个平板上最多只有一个细胞着陆;混合液倒进去时要动作迅速,避免培养基暴露在空气中太久导致污染。另一个方法是涂布平板法。将微生物悬液适当稀释后,取约100微升滴在已凝固的平板表面。用无菌玻璃刮刀来回涂开,使细菌液在培养基上形成均匀薄层。然后将平板放入恒温箱中培养。挑选单个菌落进行传代培养,直到获得形态一致、没有杂质的纯种细菌。这种方法操作简单、适合快速筛选样品,但是稀释度难以掌握容易出现假单菌落。平板划线法是最经典的一种方法。这个方法类似于画画一样,在平板上划几条不同形状的线条(斜线、曲线、方格等)。每次划线后将接种环烧干净再换一个位置划线, 这样每划一次就会让细菌浓度降低一次。最后一个区域只残留一个或极少数细胞经培养就能长出单个菌落。这种方法直观、经济适合初学者练习。富集培养法是专门用来让目标菌碾压杂菌的手段。人为创造出对目标微生物有利的环境条件——提供最佳营养或生存环境给它们生长繁殖。比如分离专性寄生菌时把样品接种到敏感宿主细胞群体中让它们“白吃白住”,或者分离嗜盐菌时把样品接入高盐培养基让杂菌被抑制而目标菌大量增殖。 为了彻底淘汰残余杂菌获得形态一致镜检无杂菌的纯种细胞需要多次移种2-3次才能完成任务。 厌氧技术就是要把氧气请出去以获得绝对厌氧环境以便分离严格厌氧菌如梭菌属之类。 沸水浴除氧+石蜡封口:把熔化好的营养琼脂分装到试管里;60℃水浴30分钟让溶解氧挥发掉;快速冷却后无菌操作接种;倒入熔化的石蜡覆盖液面隔绝空气;如果还需要更高程度的厌氧可以用N2或CO2置换气体并把管口火焰密封起来。 厌氧装置:把培养皿放在密封厌氧培养箱里注入高纯CO2或N2创造绝对厌氧环境更高效也更适合严格厌氧菌如梭菌属等微生物生长繁殖。 当混杂群体中目标菌比例极低时可以用单细胞(或单孢子)分离法来钓取单个细胞这种方法就是显微钓鱼。 显微镜下用毛细管、显微针等工具从悬浮液中精准挑取单个细胞直接接入液体或固体培养基恒温培养因为操作难度较高成功率往往很高所以一般作为最后一招使用。 这六种思路任你选: 稀释涂布类适合多数常见微生物; 富集培养专攻难分离或专性寄生病原微生物; 厌氧技术专克严格厌氧微生物; 单细胞显微分离则是极限纯化终极武器 根据目标微生物习性、实验条件和成本你可以灵活组合这些方法在实验室里快速获得高质量纯种细胞这个过程虽然复杂但只要耐心操作就能够成功完成。