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Usando o Cytometry de fluxo para seleccionar micróbios

O cytometry de fluxo foi uma ferramenta vital na microbiologia e na imunologia para que sua capacidade forneça dados quantitativos a nível da único-pilha. Os agradecimentos às revelações recentes que conduziram à definição melhorada, cytometry de fluxo podem agora ser aplicados à detecção e à análise de micróbios único-celulados.

Micróbios

Crédito de imagem: peterschreiber.media/Shutterstock.com

Como pode o cytometry de fluxo ser benéfico na microbiologia?

Determinar a presença e o tamanho de populações microbianas em populações da pilha é crítica para diversas indústrias, incluindo ajustes do laboratório de investigação e produção alimentar. Por exemplo, quando a presença de determinados fermentos puder ser benéfica na produção da bebida, a presença de outros micróbios não-desejados precisa de ser monitorada.

A maioria de métodos tradicionais da detecção e da caracterização microbianas exigem o isolamento do organismo do alvo, com crescimento subseqüente da cultura que pode tomar 40 a 72 horas. O cytometry de fluxo pode permitir rapidamente a detecção, a contagem, e a caracterização dos micróbios etiquetando os com tinturas fluorescentes.

Este método é mais rápido do que métodos tradicionais e permite a análise de mais pilhas. Além disso, isto significa que os micróbios de crescimento lento, tais como determinados fungos, podem ser estudados mais eficientemente.

Umas revelações mais adicionais, incluindo melhorias na definição que permite a análise de pilhas individuais menores e a disponibilidade aumentada da tintura para pilhas bacterianas, estão expandindo constantemente o campo do cytometry de fluxo para o uso em micróbios. O benefício principal do cytometry de fluxo para micróbios é que pode ser aplicado às populações da pilha de origem misturada.

Como o cytometry de fluxo trabalha

Os tipos diferentes de cytometers do fluxo podem ser usados para fins diferentes, como a medição de parâmetros celulares ou a classificação de subconjuntos da pilha. As pilhas são passadas sequencialmente através do instrumento, onde uma fonte luminosa ilumina a amostra.

A luz e o scatter são absorvidos por um fotodetector, que converta a luz em photocurrent que pode ser armazenado e analisado quantitativa.

Se a fluorescência não é usada, a luz do scatter pode ainda ser recolhida para compreender uns parâmetros mais básicos tais como o tamanho de pilha e a complexidade (número de organelles dentro da pilha). Quando a fluorescência é usada, o laser excita os fluorophores que foram etiquetados à amostra e estes fotão são absorvidos pelo fotodetector.

O tipo de tintura pode influenciar a aplicação que o cytometry de fluxo é usado desde que visa carcaças diferentes. Por exemplo, quando uma tintura tal como o vermelho de Texas visa proteínas, o cytometry de fluxo pode ser usado para a detecção do micróbio. Contudo, se uma tintura que visa o ADN ou o RNA, tal como o verde de SYTOX, é usada, o cytometry de fluxo pode ser usado para a quantificação do ADN.

Aplicações

O cytometry de fluxo em micróbios tem diversas aplicações importantes, incluindo na pesquisa, clínicas, e em ajustes industriais. A maioria destes é relevante para a detecção e a análise dos micróbios nos ambientes onde outros pilhas ou micróbios podem igualmente esta presente.

Como mencionado, um dos primeiros benefícios do cytometry de fluxo é sua capacidade para detectar micróbios contra um fundo complicado de outras pilhas e/ou de outros micróbios. Isto fez o cytometry de fluxo particularmente útil para a selecção complexa, tal como aqueles envolvidos no controle da qualidade de amostras do alimento e da bebida.

Similarmente, o cytometry de fluxo pode ser usado para determinar o índice microbiano nos laboratórios farmacêuticos onde a água, as matérias primas, e os produtos são testados.

Nos ajustes onde as amostras do ambiente são tomadas, pode ser possível encontrar micróbios previamente não identificados. Nesses casos, os meios tradicionais da análise esforçar-se-iam, porque estes exigiriam o crescimento da cultura e exigências da cultura não é sabida. O cytometry de fluxo pode visar estes micróbios não identificados usando as pontas de prova fluorescente etiquetadas que visam o RNA 16S ribosomal dos micróbios.

Os ajustes clínicos igualmente estão tirando proveito extremamente das aplicações do cytometry de fluxo. As doenças causadas por micróbios são opressivamente comuns, e o cytometry de fluxo pode ser crucial em detectar estes em amostras do corpo.

Além disso, os estudos na quantificação do ADN que usa o cytometry de fluxo com determinadas tinturas fluorescentes podem igualmente ser usados para estudar o ciclo de pilha do micróbio, e têm assim implicações importantes para a viabilidade e a propagação de um micróbio infeccioso.

Similarmente, o cytometry de fluxo foi usado com sucesso para estudar a interacção entre os micróbios patogénicos e pilhas phagocytic. Este foi possível devido às etiquetas fluorescentes que podem detectar as explosões oxidativos que ocorrem devido ao processo phagocytic. Até agora, isto foi aplicado com sucesso às tensões do fermento, salmonelas, e o Escherichia Coli, entre outros.

Em uns casos mais extremos, o cytometry de fluxo foi sugerido igualmente como um mecanismo possível da selecção para impedir o terrorismo ou a guerra biológica. Micróbios altamente letais, tais como o bacilo antracite que causa o antraz, é os esporos um pouco do que as pilhas microbianas que causam efeitos deletérios.

Contudo, o cytometry de fluxo foi usado com sucesso para detectá-los, desde que as manchas fluorescentes geralmente não penetram o revestimento do esporo e podem assim ser distintas de outros micróbios.

Controle da qualidade de alimento

Crédito de imagem: Alexander Raths/Shutterstock.com

Fontes

  • Thermofisher científico. 2020. Detecção Cytometric do fluxo de bactérias na pesquisa e em amostras industriais. [em linha] disponível em: < 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., cantão, R., Nombela, C., e Sánchez-Pérez, M., 2000. Aplicações do Cytometry de fluxo à microbiologia clínica. Revisões clínicas da microbiologia, 13(2), pp.167-195.
  • Davey, H., 2002. Fluxo Cytometric para a detecção de micro-organismos. Métodos na ciência da pilha, 24, pp.91-97.

Further Reading

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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