طبق أجار

طبق الآجار هو طبق بتري يحتوي على وسط نمو مُصلَّب بالآجار ، ويُستخدم لزراعة الكائنات الدقيقة . أحيانًا تُضاف مركبات مُنتقاة للتأثير على النمو، مثل المضادات الحيوية . ^{[ 1 ]}

تنمو الكائنات الدقيقة الفردية الموضوعة على الطبق لتشكل مستعمرات منفردة ، كل منها نسخة طبق الأصل متطابقة وراثيًا مع الكائن السلف (باستثناء معدل الطفرات المنخفض الذي لا مفر منه ). وبالتالي، يمكن استخدام الطبق إما لتقدير تركيز الكائنات الحية في مزرعة سائلة أو لتحديد التخفيف المناسب لتلك المزرعة باستخدام عداد المستعمرات ، أو لإنتاج مزارع نقية وراثيًا من مزرعة مختلطة من كائنات حية مختلفة وراثيًا.

تتوفر عدة طرق لزراعة الخلايا. إحدى هذه الطرق تُعرف باسم " التخطيط ". في هذه الطريقة، تُوضع قطرة من المزرعة على طرف حلقة سلكية رفيعة معقمة ، تُعرف أحيانًا باسم المُلقِّح، ثم تُخط على سطح الآجار، تاركةً الكائنات الحية خلفها، حيث يكون عددها أكبر في بداية الخط وأقل في نهايته. عند نقطة معينة خلال عملية التخطيط الناجحة، سيصل عدد الكائنات الحية المترسبة إلى مستوى يسمح بنمو مستعمرات فردية متميزة في تلك المنطقة، والتي يمكن إزالتها لمزيد من الزراعة باستخدام حلقة معقمة أخرى.

من الطرق الأخرى لزراعة الكائنات الحية، إلى جانب التخطيط، على أطباق الآجار، تحليل البقعة . يُستخدم هذا النوع من التحليل غالبًا للتحقق من حيوية الخلايا، ويُجرى باستخدام أدوات خاصة تُسمى أيضًا أدوات الزرع. وهناك تقنية ثالثة تتمثل في استخدام خرز زجاجي معقم لزراعة الخلايا. في هذه التقنية، تُزرع الخلايا في وسط سائل، حيث تُسحب كمية صغيرة منه باستخدام ماصة وتُوضع على طبق الآجار، ثم تُوزع باستخدام الخرز. وتُعد زراعة النسخ المتماثلة تقنية أخرى تُستخدم لزراعة الخلايا على أطباق الآجار. هذه التقنيات الأربع هي الأكثر شيوعًا، ولكن توجد تقنيات أخرى أيضًا. من الضروري العمل بطريقة معقمة لمنع تلوث أطباق الآجار. ^{[ 1 ]} ولذلك، غالبًا ما تتم عملية الزراعة في خزانة ذات تدفق هوائي صفائحي أو على طاولة العمل بجوار موقد بنسن . ^{[ 2 ]}

في عام 1881، اقترحت فاني هيس ، التي كانت تعمل فنية لدى زوجها والتر هيس في مختبر روبرت كوخ ، استخدام الأجار كعامل فعال للتماسك، نظرًا لأنه كان شائع الاستخدام في صناعة المربى لبعض الوقت. ^{[ 3 ]}

كما هو الحال مع أوساط النمو الأخرى ، يمكن تصنيف تركيبات الأجار المستخدمة في الأطباق إلى "محددة" أو "غير محددة"؛ يتم تصنيع الوسط المحدد من مواد كيميائية فردية يحتاجها الكائن الحي، وبالتالي يكون التركيب الجزيئي الدقيق معروفًا، بينما يتم صنع الوسط غير المحدد من منتجات طبيعية مثل مستخلص الخميرة ، حيث يكون التركيب الدقيق غير معروف. ^{[ 4 ]}

يمكن تحضير أطباق الآجار إما كأطباق تسمح بنمو جميع الكائنات الحية الموجودة، أو كأطباق مقيدة أو انتقائية، بهدف السماح بنمو مجموعة فرعية محددة من تلك الكائنات فقط. ^{[ 5 ]} قد يتخذ هذا شكل متطلبات غذائية، على سبيل المثال، توفير مركب معين مثل اللاكتوز كمصدر وحيد للكربون ، وبالتالي اختيار الكائنات الحية القادرة على استقلاب هذا المركب، أو بإضافة مضاد حيوي معين أو مادة أخرى لاختيار الكائنات الحية المقاومة لتلك المادة. يرتبط هذا إلى حد ما بالأوساط الغذائية المحددة وغير المحددة؛ فالأوساط غير المحددة، المصنوعة من منتجات طبيعية وتحتوي على مزيج غير معروف من العديد من الجزيئات العضوية، عادةً ما تكون أكثر سماحية من حيث تلبية احتياجات مجموعة أوسع من الكائنات الحية. في المقابل، يمكن تصميم الأوساط الغذائية المحددة بدقة لاختيار الكائنات الحية ذات خصائص محددة.

قد تكون أطباق الآجار أيضاً أطباقاً مؤشرة، حيث لا يتم اختيار الكائنات الحية بناءً على نموها، ولكن يتم تمييزها بدلاً من ذلك من خلال تغير اللون في بعض المستعمرات، والذي ينتج عادةً عن عمل إنزيم على مركب ما مضاف إلى الوسط. ^{[ 6 ]}

يتم حضانة الأطباق لمدة تتراوح من 12 ساعة إلى عدة أيام، وذلك حسب الاختبار الذي يتم إجراؤه.

تشمل أنواع أطباق الآجار الشائعة الاستخدام ما يلي:

أجار الدم

طبق أجار الدم

تحتوي أطباق أجار الدم (BAPs) على دم الثدييات (عادةً دم الأغنام أو الخيول)، بتركيز يتراوح عادةً بين 5 و10%. تُخصب أطباق أجار الدم، وتُستخدم أوساط التفريق لعزل الكائنات الدقيقة صعبة الاستنبات والكشف عن النشاط الانحلالي للدم . يُظهر النشاط الانحلالي بيتا تحللًا وهضمًا كاملًا لمحتويات خلايا الدم الحمراء المحيطة بالمستعمرة. ومن الأمثلة على ذلك بكتيريا المكورات العقدية المحللة للدم . أما الانحلال ألفا فيُسبب تحللًا جزئيًا فقط لخلايا الدم الحمراء (يبقى غشاء الخلية سليمًا) ويظهر باللون الأخضر أو ​​البني نتيجةً لتحول الهيموجلوبين إلى ميثيموجلوبين. ومن الأمثلة على ذلك بكتيريا المكورات العقدية الخضراء . يُشير مصطلح الانحلال غاما (أو غير الانحلالي) إلى غياب النشاط الانحلالي للدم. ^{[ 7 ]} تحتوي أطباق أجار الدم أيضًا على مستخلص اللحم أو مستخلص الخميرة ، والتريبتون ، وكلوريد الصوديوم ، والأجار. ^{[ 8 ]}

أجار الشوكولاتة

أجار الشوكولاتة هو نوع من أطباق أجار الدم، حيث تُحلل خلايا الدم بتسخينها إلى 80  درجة مئوية. يُستخدم لزراعة البكتيريا التنفسية صعبة النمو، مثل المستدمية النزلية . سُمي أجار الشوكولاتة بهذا الاسم نسبةً إلى لونه، ولا يحتوي الطبق على أي شوكولاتة .

أجار ثاير-مارتن

أجار ثاير-مارتن هو أجار شوكولاتة مصمم لعزل النيسرية البنية والنيسرية السحائية .

أجار ثيوسلفات-سترات-أملاح الصفراء-سكروز

يعزز وسط أجار ثيوسلفات-سترات-أملاح الصفراء-سكروز نمو أنواع الضمة ، بما في ذلك ضمة الكوليرا . ^{[ 9 ]}

أوساط بكتيرية عامة

• يستخدم وسط أجار الإسكولين الصفراوي لعزل أنواع المكورات المعوية وأنواع المكورات العقدية من المجموعة د .
• يستخدم وسط CLED agar - وهو وسط يحتوي على السيستين واللاكتوز والإلكتروليتات الناقصة - لعزل وتفريق بكتيريا المسالك البولية، لأنه يمنع انتشار أنواع البروتيوس ويمكنه التمييز بين البكتيريا المخمرة للاكتوز والبكتيريا غير المخمرة.
• يُستخدم وسط غرناطة لعزل وتفريق المكورات العقدية من المجموعة ب ، وخاصة المكورات العقدية اللاكتية، من العينات السريرية. تنمو هذه البكتيريا في وسط غرناطة على شكل مستعمرات حمراء، ويتم تثبيط نمو معظم البكتيريا المصاحبة لها.
• صُمم وسط هيكتوين المعوي لعزل واستخلاص البكتيريا البرازية من عائلة الأمعائيات . وهو مفيد بشكل خاص في عزل السالمونيلا والشيغيلا .
• يستخدم مرق التحلل لزراعة الإشريكية القولونية . ^{[ 10 ]}
• يُعدّ وسط ماكونكي أجار وسطًا انتقائيًا وتفريقيًا يُستخدم للتمييز بين البكتيريا سالبة الغرام مع تثبيط نمو البكتيريا موجبة الغرام . يؤدي إضافة أملاح الصفراء والبنفسجي البلوري إلى الأجار إلى تثبيط نمو معظم البكتيريا موجبة الغرام، مما يجعل وسط ماكونكي أجار انتقائيًا. يُضاف اللاكتوز والأحمر المتعادل للتمييز بين البكتيريا المخمرة للاكتوز، التي تُكوّن مستعمرات وردية، والبكتيريا غير المخمرة للاكتوز التي تُكوّن مستعمرات شفافة. يُستخدم وسط بديل، وهو إيوسين ميثيلين الأزرق، لغرض مماثل. ^{[ 11 ]}
• يُعدّ وسط أجار ملح المانيتول وسطًا انتقائيًا وتفريقيًا. يشير المانيتول إلى الكائنات الحية التي تخمر المانيتول، حيث ينتج عن تخمر المانيتول حمض اللاكتيك ، مما يُخفض الرقم الهيدروجيني ويُحوّل لون الطبق إلى الأصفر. أما الملح، فيُستخدم لاختيار الكائنات المحبة للملوحة ؛ فالكائنات التي لا تتحمل محتوىً عاليًا من الملح لا تستطيع النمو بشكل جيد.
• يحتوي وسط مولر-هينتون على مستخلص لحم البقر، والبيبتون، والنشا ، ويُستخدم بشكل أساسي لاختبار حساسية المضادات الحيوية. ويمكن أن يكون على شكل وسط أجار الدم .
• يُستخدم وسط أجار المغذيات عادةً لنمو الكائنات الحية غير المتطلبة ومراقبة إنتاج الصبغات. وهو آمن للاستخدام في مختبرات العلوم المدرسية لأنه لا يُنمّي البكتيريا الممرضة بشكل انتقائي.
• يُتيح وسط أجار أونوز تشخيصًا بكتيريًا أسرع، إذ يُمكن من خلاله التمييز بوضوح وموثوقية بين مستعمرات السالمونيلا والشيغيلا وغيرها من البكتيريا المعوية. وتكون نسبة استخلاص السالمونيلا من عينات البراز باستخدام هذا الوسط أعلى من تلك المُستخلصة باستخدام أجار ليفسون أو أجار السالمونيلا والشيغيلا .
• يعمل أجار كحول فينيل إيثيل على اختيار أنواع المكورات العنقودية مع تثبيط العصيات سالبة الجرام (مثل الإشريكية القولونية ، والشيجلا ، والبروتيوس ، وما إلى ذلك).
• إن وسط R2A agar ، وهو وسط غير متخصص، يحاكي الماء، لذلك يستخدم لتحليل المياه.
• يُعدّ وسط أجار الصويا التريبتيكي (TSA) وسطًا متعدد الأغراض يُنتج عن طريق الهضم الأنزيمي لدقيق فول الصويا والكازين . وهو يُستخدم غالبًا كوسط أساسي لأنواع أخرى من الأجار؛ فعلى سبيل المثال، تُحضّر أطباق أجار الدم عن طريق إثراء أطباق TSA بالدم. تدعم أطباق TSA نمو العديد من البكتيريا شبه المتطلبة، بما في ذلك بعض أنواع البروسيلا ، والكورينيباكتيريوم ، والليستيريا ، والنيسرية ، والضمة .
• يُستخدم وسط أجار الزيلوز - ليسين - ديوكسيكولات لزراعة عينات البراز ، ويحتوي على مؤشرين. صُمم هذا الوسط لتثبيط نمو البكتيريا موجبة الجرام، بينما يُحفز نمو العصيات سالبة الجرام . تظهر مستعمرات البكتيريا المخمرة للاكتوز باللون الأصفر. كما يُستخدم هذا الوسط لزراعة بكتيريا السالمونيلا التي قد تكون موجودة في عينات الطعام. تُنتج معظم مستعمرات السالمونيلا مركزًا أسود اللون.
• يستخدم وسط سيتريميد أجار للعزل الانتقائي لبكتيريا الزائفة الزنجارية سالبة الجرام .
• يحتوي وسط تينسديل أجار على تيلوريت البوتاسيوم ، والذي يمكنه عزل بكتيريا الخناق (Corynebacterium diphteriae ). ^{[ 9 ]}

وسط الخميرة

• تُستخدم بيئة YEPD غالبًا كبيئة نمو عامة للخمائر مثل Saccharomyces cerevisiae و Candida albicans
• وسط التبوغ هو وسط يُستخدم عند الحاجة إلى تكوين الأبواغ. ويمكن استخدامه أيضاً عند العمل مع الفطريات أو البكتيريا، وذلك بحسب قدرة السلالة على تكوين الأبواغ.

• الفن الميكروبي
• اللويحة الفيروسية

أنواع مختلفة ومحددة من الأجار:

• أجار مغذي بالكازين
• السيدة أجار
• أجار مدينة نيويورك

• فيديو لتحضير أجار دم الأغنام
• أصدقاء العلوم - كل شيء عن الأجار
• فيديو عن طرق الزرع المعقمة
• فيديو يشرح كيفية استخدام الخرز الزجاجي لطلاء العينات