طبق بتري

طبق بتري (المعروف أيضًا باسم طبق بتري أو طبق زراعة الخلايا ) هو طبق ضحل شفاف ذو غطاء يستخدمه علماء الأحياء لحفظ وسط النمو الذي يمكن فيه زراعة الخلايا ، ^{[ 1 ] [ 2 ] في} الأصل، خلايا البكتيريا والفطريات والطحالب الصغيرة . [ ^{3 ]}

سُمّي هذا الوعاء نسبةً إلى مخترعه، عالم البكتيريا الألماني يوليوس ريتشارد بيتري . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} وهو النوع الأكثر شيوعًا من أطباق الاستنبات . يُعد طبق بيتري من أكثر الأدوات شيوعًا في مختبرات علم الأحياء، وقد دخل في الثقافة الشعبية . يُكتب المصطلح أحيانًا بأحرف صغيرة، خاصةً في الأدبيات غير التقنية. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

ما عُرف لاحقاً باسم طبق بتري، طُوّر في الأصل على يد الطبيب الألماني روبرت كوخ في مختبره الخاص عام 1881، كطريقة تمهيدية. أجرى بتري، بصفته مساعداً لكوخ في جامعة برلين، التعديلات النهائية عام 1887 على الطريقة المستخدمة اليوم.

تم اكتشاف البنسلين ، وهو أول مضاد حيوي، في عام 1929 في لندن عندما لاحظ ألكسندر فليمنج أن العفن البنسيليوم الذي يلوث مزرعة بكتيرية في طبق بتري قد قتل البكتيريا المحيطة به.

طُوِّر طبق بتري على يد الطبيب الألماني يوليوس ريتشارد بتري (الذي سُمِّي الطبق باسمه) أثناء عمله مساعدًا لروبرت كوخ في جامعة برلين . لم يخترع بتري طبق الاستنبات بنفسه، بل كان نسخة مُعدَّلة من اختراع كوخ ^{[ 9 ]} الذي استخدم وسطًا من الآجار طوَّره والتر هيسه. ^{[ 10 ]} كان كوخ قد نشر نموذجًا أوليًا للطبق في كتيب عام 1881 بعنوان " Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen " ( حول دراسة الكائنات الممرضة )، ^{[ 11 ]} والذي يُعرف الآن باسم "مرجع علم البكتيريا". ^{[ 12 ] [ 13 ]} وصف كوخ طريقة جديدة لاستنبات البكتيريا باستخدام شريحة زجاجية تحتوي على الآجار ووعاء (وهو في الأساس طبق بتري، طبق زجاجي دائري بأبعاد 20 × 5 سم مع غطاء مطابق) أطلق عليه اسم " feuchte Kammer " (الغرفة الرطبة). تم نشر مزرعة بكتيرية على شريحة زجاجية، ثم وُضعت في الحجرة الرطبة مع ورقة صغيرة مبللة. وكان نمو البكتيريا واضحًا بسهولة. ^{[ 14 ]}

عرض كوخ علنًا طريقة الزرع الخاصة به في المؤتمر الطبي الدولي السابع في لندن في أغسطس 1881. وهناك، هتف لويس باستور قائلاً: " C'est un grand progrès, Monsieur! " ("يا له من تقدم عظيم يا سيدي!") ^{[ 15 ]} وباستخدام هذه الطريقة اكتشف كوخ مسببات الأمراض المهمة لمرض السل ( المتفطرة السلية )، والجمرة الخبيثة ( العصوية الجمرية )، والكوليرا ( ضمة الكوليرا ). لأبحاثه حول مرض السل، مُنح جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 1905. ^{[ 16 ]} كما حقق طلابه اكتشافات مهمة. اكتشف فريدريك لوفلر بكتيريا داء الرعام ( بوركولدرية مالي ) عام 1882 والخناق ( الوتدية الخناقية ) عام 1884؛ وجورج ثيودور أوغسطس جافكي ، بكتيريا التيفوئيد ( السالمونيلا المعوية ) في عام 1884. ^{[ 17 ]}

أدخل بيتري تغييرات على طريقة استخدام الطبق الدائري. يُزعم غالبًا أن بيتري طوّر طبقًا جديدًا للزراعة، ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} لكن هذا غير صحيح. فبدلًا من استخدام شريحة زجاجية أو طبق منفصل لوضع وسط الزراعة عليه، وضع بيتري الوسط مباشرةً في الطبق الزجاجي، متجنبًا بذلك خطوات غير ضرورية مثل نقل وسط الزراعة، واستخدام ورق الترشيح المبلل، ومقللًا من احتمالية التلوث. ^{[ 9 ]} نشر بيتري الطريقة المُحسّنة عام 1887 تحت عنوان " Eine kleine Modification des Koch'schen Plattenverfahrens " ("تعديل طفيف لتقنية كوخ للزراعة"). ^{[ 6 ]} ورغم أنه كان من الممكن تسميته "طبق كوخ"، ^{[ 14 ]} إلا أن الطريقة النهائية سُميت باسمه "طبق بيتري". ^{[ 21 ]}

تكون أطباق بتري عادةً أسطوانية الشكل ، ويتراوح قطرها في الغالب بين 30 و200 مليمتر (1.2 إلى 7.9 بوصة) ، ^{[ 22 ] [ 23 ]} وتتراوح نسبة ارتفاعها إلى قطرها بين 1:10 و1:4. ^{[ 24 ]} كما تتوفر منها نسخ رباعية الجوانب. ^{[ 25 ] [ 26 ]} 

كانت أطباق بتري قابلة لإعادة الاستخدام تقليديًا ومصنوعة من الزجاج ؛ وغالبًا ما تكون مصنوعة من زجاج البوروسيليكات المقاوم للحرارة من أجل التعقيم المناسب عند درجة حرارة 120-160 درجة مئوية . ^{[ 22 ]}

منذ ستينيات القرن الماضي، أصبحت الأطباق البلاستيكية ، التي عادة ما تكون للاستخدام لمرة واحدة، شائعة أيضاً. ^{[ 27 ]}

تُغطى الأطباق عادةً بغطاء شفاف ضحل، يشبه نسخة أعرض قليلاً من الطبق نفسه. وتكون أغطية الأطباق الزجاجية عادةً غير محكمة الإغلاق. ^{[ 22 ]} أما الأطباق البلاستيكية، فقد تحتوي على أغطية محكمة الإغلاق تُؤخر جفاف محتوياتها. ^{[ 28 ]} وبدلاً من ذلك، قد تحتوي بعض الأطباق الزجاجية أو البلاستيكية على ثقوب صغيرة حول الحافة، أو نتوءات على الجانب السفلي من الغطاء، للسماح بتدفق الهواء فوق المستنبت ومنع تكثف الماء . ^{[ 29 ]}

تحتوي بعض أطباق بتري، وخاصة البلاستيكية منها، على حلقات و/أو فتحات في أغطيتها وقواعدها بحيث تكون أقل عرضة للانزلاق عن بعضها البعض عند تكديسها أو الالتصاق بسطح أملس عن طريق الشفط. ^{[ 28 ]}

قد تحتوي الأطباق الصغيرة على قاعدة بارزة يمكن تثبيتها على منصة المجهر لإجراء الفحص المباشر. ^{[ 30 ]}

قد تحتوي بعض الإصدارات على شبكات مطبوعة في الأسفل للمساعدة في قياس كثافة المزارع. ^{[ 31 ] [ 25 ] [ 26 ]}

الصفيحة الميكروية عبارة عن وعاء واحد يحتوي على مجموعة من التجاويف ذات القاع المسطح، كل منها عبارة عن طبق بتري صغير. تتيح هذه الصفيحة إمكانية تلقيح وتنمية عشرات أو مئات المزارع المستقلة لعشرات العينات في الوقت نفسه. وإلى جانب كونها أرخص وأكثر ملاءمة من الأطباق المنفصلة، ​​فإن الصفيحة الميكروية أكثر ملاءمة للمعالجة والفحص الآليين.

تُفصل بعض الألواح إلى وسائط مختلفة تُعرف باسم الألواح الثنائية والألواح الثلاثية والألواح الرباعية.

تُستخدم أطباق بتري على نطاق واسع في علم الأحياء لزراعة الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والخمائر والفطريات . وهي الأنسب للكائنات التي تنمو على سطح صلب أو شبه صلب. غالبًا ما يكون وسط الزرع عبارة عن طبق أجار ، طبقة بسمك بضعة ملليمترات من الأجار أو هلام الأجاروز تحتوي على جميع العناصر الغذائية التي يحتاجها الكائن الحي (مثل الدم والأملاح والكربوهيدرات والأحماض الأمينية ) ومكونات أخرى مرغوبة (مثل الأصباغ والمؤشرات والأدوية ). يُذاب الأجار والمكونات الأخرى في ماء دافئ ويُسكب في الطبق ويُترك ليبرد. بمجرد أن يتصلب الوسط، تُلقح عينة من الكائن الحي ( تُزرع في الطبق).

تُترك الأطباق دون تحريك لساعات أو أيام حتى ينمو الكائن الحي، ربما في حاضنة . وعادةً ما تُغطى أو تُقلب رأسًا على عقب لتقليل خطر التلوث من الأبواغ المحمولة جوًا . تتطلب زراعة الفيروسات أو العاثيات أن تُزرع مجموعة من البكتيريا في الطبق أولًا، والذي يصبح بعد ذلك وسطًا زراعيًا للتلقيح الفيروسي.

على الرغم من أن أطباق بتري شائعة الاستخدام في البحوث الميكروبيولوجية، إلا أن الأطباق الأصغر حجماً تُستخدم عادةً في الدراسات واسعة النطاق، حيث قد يكون استزراع الخلايا في أطباق بتري مكلفاً نسبياً ويتطلب جهداً كبيراً. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

يمكن استخدام أطباق بتري لتحديد مواقع التلوث على الأسطح، مثل أسطح المطبخ وأدواته، ^{[ 34 ]} والملابس، ومعدات تحضير الطعام، أو جلد الحيوانات والبشر. ^{[ 35 ] [ 36 ]} في هذا التطبيق، تُملأ أطباق بتري بحيث يبرز وسط الاستنبات قليلاً فوق حواف الطبق لتسهيل أخذ العينات من الأجسام الصلبة. تُسمى أطباق بتري الضحلة المُحضّرة بهذه الطريقة بأطباق الكشف عن الكائنات الحية المتكاثرة وعدّها (RODAC) ، وهي متوفرة تجاريًا. ^{[ 37 ] [ 38 ]}

تُستخدم أطباق بتري أيضًا لزراعة الخلايا المعزولة من الكائنات حقيقية النواة ، كما هو الحال في دراسات الانتشار المناعي ، على الأجار الصلب أو في وسط سائل.

يمكن استخدام أطباق بتري لمراقبة المراحل المبكرة لإنبات النبات ، ولزراعة النباتات لا جنسياً من الخلايا المعزولة.

قد تكون أطباق بتري بمثابة حاويات ملائمة لدراسة سلوك الحشرات والحيوانات الصغيرة الأخرى.

نظراً لسطحها المفتوح الكبير، تعتبر أطباق بتري حاويات فعالة لتبخير المذيبات وتجفيف الرواسب ، سواء في درجة حرارة الغرفة أو في الأفران والمجففات .

تُعدّ أطباق بتري وسيلةً ملائمةً لتخزين العينات مؤقتًا، لا سيما السائلة منها والحبيبية والمسحوقة، بالإضافة إلى الأجسام الصغيرة كالحشرات والبذور. وتتيح شفافيتها وسطحها المستوي فحص محتوياتها بالعين المجردة أو باستخدام عدسة مكبرة أو مجهر ذي قوة تكبير منخفضة دون الحاجة إلى إزالة الغطاء.

يُعد طبق بتري أحد الأدوات المختبرية القليلة التي دخل اسمها إلى الثقافة الشعبية. وكثيراً ما يُستخدم مجازياً، مثلاً للدلالة على مجتمع مُغلق يُدرس كما لو كان كائنات دقيقة في تجربة بيولوجية، أو بيئة تزدهر فيها الأفكار والمشاريع المبتكرة. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 39 ]}

يحتوي نظام يونيكود على رمز تعبيري لطبق بتري ، وهو " 🧫 "، والذي يحمل رمز النقطة U+1F9EB ( كيان HTML " & #129515;" أو " & #x1F9EB;"، UTF-8 "0xF0 0x9F 0xA7 0xAB"). ^{[ 40 ]}

• أداة نشر الخلايا - أداة مخبرية للبكتيريا 
• حلقة التلقيح – أداة يستخدمها علماء الأحياء الدقيقة 
• الفن الميكروبي – الرسم باستخدام مزارع الميكروبات 
• زجاجة زراعة رو – نوع من الأواني الزجاجية المختبرية 

• الوسائط المتعلقة بأطباق بتري على ويكيميديا ​​كومنز