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Utilisant la cytométrie de flux pour examiner des microbes

La cytométrie de flux a été un outil indispensable en microbiologie et immunologie pour que sa capacité fournisse des caractéristiques quantitatives au niveau unicellulaire. Grâce aux développements récents qui ont mené à la définition améliorée, cytométrie de flux peut maintenant être appliquée au dépistage et à l'analyse des microbes unicellulaires.

Microbes

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Comment la cytométrie de flux peut-elle être avantageuse en microbiologie ?

La détermination de la présence et de la taille des populations microbiennes dans les populations cellulaires est critique pour plusieurs industries, y compris des réglages de laboratoire de recherche et la production alimentaire. Par exemple, alors que la présence de certaines levures peut être avantageuse dans la production de boisson, la présence d'autres microbes non-désirés doit être surveillée.

La plupart des méthodes traditionnelles de dépistage microbien et de caractérisation exigent l'isolement de l'organisme d'objectif, avec l'accroissement suivant de culture qui peut prendre 40 à 72 heures. La cytométrie de flux peut tenir compte vite de trouver, de compter, et de caractérisation des microbes en les marquant avec les teintures fluorescentes.

Cette méthode est plus rapide que des méthodes traditionnelles et tient compte de l'analyse de plus de cellules. En outre, ceci signifie que des microbes de croissance lente, tels que certains champignons, peuvent être étudiés plus efficacement.

Les développements ultérieurs, y compris des améliorations de la définition qui tient compte de l'analyse de plus petites différentes cellules et de la disponibilité accrue de teinture pour les cellules bactériennes, augmentent continuellement l'inducteur de la cytométrie de flux pour l'usage sur des microbes. L'avantage en chef de la cytométrie de flux pour des microbes est qu'il peut être appliqué aux populations cellulaires d'origine mélangée.

Comment la cytométrie de flux fonctionne

Différents types de cytometers de flux peuvent être employés à des fins différentes, comme mesurer des paramètres cellulaires ou trier des sous-ensembles de cellules. Des cellules sont réussies séquentiellement par l'instrument, où une source lumineuse illumine l'échantillon.

La lumière et la dispersion sont absorbées par un détecteur photoélectrique, qui convertit la lumière en photocurrent qui peut être enregistré et s'analysé quantitativement.

Si la fluorescence n'est pas employée, la lumière de dispersion peut encore être rassemblée pour comprendre des paramètres plus fondamentaux tels que la taille de cellules et la complexité (numéro des organelles à l'intérieur de la cellule). Quand la fluorescence est employée, le laser excite les fluorophores qui ont été étiquetés à l'échantillon et ces photons sont absorbés par le détecteur photoélectrique.

Le type de teinture peut influencer l'application que la cytométrie de flux est employée puisqu'elle vise différents substrats. Par exemple, quand une teinture telle que le rouge du Texas vise des protéines, la cytométrie de flux peut être employée pour le dépistage de microbe. Cependant, si une teinture visant l'ADN ou l'ARN, tel que le vert de SYTOX, est employée, la cytométrie de flux peut être employée pour la quantification d'ADN.

Applications

La cytométrie de flux sur des microbes a plusieurs applications importantes, comprenant dans la recherche, cliniques, et les réglages industriels. Les la plupart de ces derniers sont appropriées pour le dépistage et l'analyse des microbes dans les environnements où d'autres cellules ou microbes peuvent également être présents.

Comme mentionné, un des premiers avantages de la cytométrie de flux est sa capacité de trouver des microbes sur un fond compliqué d'autres cellules et/ou d'autres microbes. Ceci a rendu la cytométrie de flux particulièrement utile pour l'examen critique complexe, comme ceux impliqués dans le contrôle qualité des échantillons de nourriture et de boisson.

De même, la cytométrie de flux peut être employée pour déterminer le teneur microbien dans les laboratoires pharmaceutiques où l'eau, des matières premières, et les produits sont vérifiés.

Dans les réglages où des échantillons provenant de l'environnement sont prélevés, il peut être possible de rencontrer les microbes précédemment non identifiés. Dans ces cas, les moyens traditionnels de l'analyse lutteraient, car ceux-ci exigeraient l'accroissement de culture et des conditions de culture ne sont pas connues. La cytométrie de flux peut viser ces microbes non identifiés à l'aide des sondes fluorescent marquées qui visent l'ARN ribosomique 16S des microbes.

Les réglages cliniques tirent bénéfice également grand des applications de la cytométrie de flux. Les maladies provoquées par des microbes sont primordialement courantes, et la cytométrie de flux peut être essentielle en trouvant ces derniers dans des échantillons de fuselage.

En outre, des études sur la quantification d'ADN utilisant la cytométrie de flux avec certaines teintures fluorescentes peuvent également être employées pour étudier le cycle cellulaire du microbe, et ont ainsi des implications importantes pour la viabilité et l'écart d'un microbe infectieux.

De même, la cytométrie de flux a été avec succès employée pour étudier l'interaction entre les agents pathogènes et les cellules phagocytaires. C'a été dû possible aux marques fluorescentes qui peuvent trouver les paquets d'impulsions oxydants qui se produisent à cause du procédé phagocytaire. Jusqu'ici, ceci a été avec succès appliqué aux tensions de levure, salmonelle, et l'Escherichia coli, notamment.

Dans plus des cas extrêmes, la cytométrie de flux a été également proposée comme mécanisme possible d'examen critique pour éviter le terrorisme ou la guerre biologique. Les microbes hautement mortels, tels que le bacille du charbon qui entraîne le charbon, c'est les spores plutôt que les cellules microbiennes qui entraînent des incidences nuisibles.

Cependant, la cytométrie de flux a été avec succès employée pour les trouver, puisque les souillures fluorescentes généralement ne pénètrent pas la couche de spore et peuvent être ainsi distinguées d'autres microbes.

Contrôle qualité de nourriture

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Sources

  • Thermofisher scientifique. 2020. Dépistage de cytométrique de flux des bactéries dans des échantillons de recherches et d'industriel. [en ligne] procurable à : < https://www.thermofisher.com/au/en/home/references/newsletters-and-journals/bioprobes-journal-of-cell-biology-applications/bioprobes-79/bacteria-detection-research-industry-flow-cytometry.html >
  • Alvarez-Barrientos, A., Arroyo, J., canton, R., Nombela, C., et Sanchez-Perez, M., 2000. Applications de cytométrie de flux à la microbiologie clinique. Révisions cliniques de microbiologie, 13(2), pp.167-195.
  • Davey, H., 2002. Cytométrique de flux pour le dépistage des micros-organismes. Méthodes en la Science de cellules, 24, pp.91-97.

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Last Updated: Aug 3, 2020

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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