پتری دیش و کاربردهای آن

پتری دیش و کاربردهای آن
پتری دیش ظرفی کم عمق از جنس شیشه یا پلاستیک است که درآزمایشگاه های زیست شناسی برای کشت سلول های مختلف نظیر باکتری ها و قارچ ها از آن استفاده می شود.

پتری دیش چیست؟

پتری دیش (Petri Dishe) یکی از پرکاربردترین ظروف آزمایشگاهی است که به شکل بشقاب های دایره ای و کم عمق طراحی شده است. پتری دیش ها براساس کاربردهایی که دارند در دو نوع پلاستیکی و شیشه ای ساخته می شوند. این ظرف آزمایشگاهی براساس نام مخترع آن به نام (ژولیس ریچارد پتری) میکروبیولوژیست آلمانی نام گذاری شده است.
پتری دیش ها را پلیت های آزمایشگاهی نیز می نامند. برخی از این پلیت ها به صورت یک بار مصرف طراحی شده اند. این نوع از پلیت ها اغلب پلیت هایی از جنس پلاستیک هستند. اما برخی دیگر مانند پتری دیش های شیشه ای را می توان با انجام فرایندهای استریل کردن (اتوکلاو کردن) دوباره مورد استفاده قرار داد.
پتری دیش ها دارای دو کفه هستند که یکی از آن ها به عنوان درب پلیت مورد استفاده قرار می گیرد. در این پلیت ها اغلب کفه با عمق کمتر، محل قرار گیری محیط کشت سلولی است.

پتری دیش ها دارای دو کفه هستندکه یکی از آن ها به عنوان پایه است و عمق کمتری دارد و کفه دیگر درپوش آن را تشکیل می دهد.
قبل از اختراع و استفاده از پتری دیش ها به عنوان ظرفی مناسب برای کشت انواع سلول ها، در آزمایشگاه ها ظروف دیگری مانند لوله های آزمایشگاهی برای انجام کشت های سلولی مورد استفاده قرار می گرفتند. این لوله ها به دلیل سطح کم و فضای محدودی که داشتن نمی توانستند محیطی مناسب برای کشت های سلولی گسترده را فراهم کنند. از سویی دیگر به دلیل نداشتن حفاظی به عنوان درپوش در این لوله ها احتمال ایجاد آلودگی محیط های کشت بالا بود.
استفاده از پتری دیش ها با درپوش های مناسب، احتمال آلودگی کشت های سلولی را تا حد زیادی کاهش می دهد و به دلیل سطح بشقاب مانندی که دارند، محیط مناسبی برای انجام کشت های سلولی گسترده محسوب می شوند.

ویژگی ها و انواع پتری دیش ها

همان طور که در بالا اشاره شد، ظروف پتری دیش بشقاب های گرد و لبه داری با قطر 30 تا 200 میلی متری هستند و نسبت ارتفاع به قطر آن ها بین 1:10 تا 1:4 است.
دهانه پتری دیش ها در اندازه های مختلف 4، 6، 8، 10، 12، 15 و 20 سانتی متری وجود دارند.

انواع قابل اتوکلاو این پلیت ها از جنس شیشه بورسیلیکات مقاوم به حرارت ساخته شده اند که برای استریل کردن در دمای 120 تا 160 درجه سانتی گراد مناسب هستند.
پلیت های پلاستیکی معمولا به صورت استریل به فروش می رسند؛ این استریل کردن با اشعه گاما صورت می گیرد.
ظروف پتری دیش اغلب با یک درب شفاف کم عمق پوشانده می شوند که شبیه به یک نسخه باریک و بزرگ تر از خود ظرف است. درب های ظروف شیشه ای معمولاً اتصالات محکمی ندارند و به راحتی از ظرف جدا می شوند.
ظروف پتری دیش پلاستیکی معمولا دارای درب هایی با اتصالات محکم هستند که مانع از خشک شدن محتویات پلیت ها می شوند.
از طرف دیگر، بعضی از انواع ظروف شیشه ای یا پلاستیکی ممکن است سوراخ های کوچکی در اطراف و حاشیه ظرف داشته و یا دنده هایی در قسمت زیرین پوشش این ظروف وجود داشته باشند.؛ این منافذ تهویه فضای درونی سطح کشت را امکان پذیر کرده و از تراکم آب و بخار آب در آن جلوگیری می کنند. عدم تهویه فضای درونی پتری دیش ها می تواند در استفاده از آن ها به عنوان محیط کشت مشکل ساز باشد.
پتری دیش های جدید به خصوص انواع پلاستیکی آن ها، معمولا در قسمت روی درب و کفه پایه دارای حلقه ها یا شکاف هایی هستند که زمانی که پلیت های روی هم قرار می گیرند، از لغزیدن آن ها بر روی یکدیگر جلوگیری کنند.
برخی از ظروف کوچک تر پتری دیش دارای یک پایه بیرون زده هستند که برای قرارگیری آن بر صفحه میکروسکوپ در بررسی های مستقیم پتری دیش مورد استفاده قرار می گیرد.
انواعی از پلیت ها در کفه پایه خود دارای یک صفحه مشبک چاپ شده هستند که اغلب برای سنجش تراکم بخش های مختلف محیط های کشت مورد استفاده قرار می گیرند.
برخی از پلیت ها هم قابلیت کشت های مختلف را به صورت همزمان دارند؛ این پلیت ها را پلیت های چند خانه می نامند. به طوری که کفه پایه آن ها با دیوارهای باریکی به چند بخش تقسیم می شود.
در این نوع پتری دیش ها یک پلیت منفرد به وسیله دیواره های باریکی در کف خود به چند بخش تقسیم شده است که در اصل هر بخش یک پلیت جداگانه است. استفاده از این نوع از پتری دیش ها امکان همزمان تلقیح و رشد چندین نوع کشت از نمونه های مختلف را به صورت مستقل فراهم می کند. علاوه بر این، استفاده و تهیه از این پتری دیش ها بسیار ارزانتر و راحت تر از ظروفی معمولی پتری است.

نحوه قرار دادن محیط کشت در پتری دیش ها

در کفه پایه ای پتری دیش ها انواع مختلف محیط های کشت جامد مانند آگار را می ریزند. پس از تلقیح نمونه ها مانند نمونه های سلولی، پلیت های محیط کشت را به صورت وارونه داخل انکوباتورها قرار می دهند. این عمل به این دلیل انجام می شود که در محیط انکوباتور، بخارهای آب ایجاد شده در پتری دیش ها دوباره به محیط کشت برنگردد و محیط کشت خشک باقی بماند.
از سوی دیگر بر اثر متابولیسم و فعالیت سلول های نمونه، مانند باکتری ها، ممکن است قطرات آبی تشکیل شود که با وارونه قرار دادن پلیت ها، این قطرات دوباره به سطح کشت نمی ریزند و کلنی های سلولی تشکیل شده را آلوده نمی کنند.

انکوباتورها دستگاه های متداول آزمایشگاهی هستند که به منظور ایجاد محیطی مناسب برای کشت و رشد دادن نمونه های مختلف آزمایشگاهی مانند سلول ها و باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرند. در انکوباتورها رطوبت، دما، اکسیژن و دی اکسید کربن براساس نمونه مورد کشت قابل تنظیم است. این دستگاه ها معمولا در آزمایشگاه های سلولی، میکروب شناسی و قارچ شناسی بسیار پرکاربرد هستند.
برای انتقال مواد و ترکیبات مختلف به محیط های کشت داخل پتری دیش ها از پپیت ها و ارلن هایی که قبلا استریل شده اند، باید استفاده کرد.
به دلیل این که درب های پتری دیش ها معمولا بدون هیچ گونه اتصالی بر روی کفه پایه آن ها قرار دارند، در هنگام جابه جایی پلیت های حاوی محیط کشت برای جلوگیری از آلودگی محیط های کشت باید بسیار دقت کرد تا از لغزیدن و برداشته شدن درب پلیت ها جلوگیری شود.
زمانی که محیط های کشت برای مدت زمان طولانی تری باید نگهداری شوند، به منظور جلوگیری از آلودگی آن ها باید از ابزارهای مانند نوار چسب های مخصوص یا فیلم ها برای بسته نگه داشتن درپوش پلیت ها استفاده کرد.

کاربردهای پتری دیش ها

پتری دیش ها به عنوان یکی از پرکاربردترین ظروف آزمایشگاهی در بخش های مختلف آزمایشگاه های پزشکی، زیست شناسی سلولی، میکروبیولوژی و گیاه پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. در این جا به برخی از کاربردهای این ظروف آزمایشگاهی می پردازیم:

کاربرد پتری دیش ها در آزمایشگاه میکروبیولوژی

ظروف پتری به طور گسترده در زیست شناسی برای کشت و تکثیر میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها، مخمرها و قارچ ها مورد استفاده قرار می گیرند. این ظروف جهت کشت ارگانیسم هایی که روی یک سطح جامد یا نیمه جامد رشد می کنند، مناسب هستند.
در کشت سلول های میکروبی، محیط های کشت اغلب یک صفحه آگار (لایه ای به ضخامت چند میلی متر ژل آگار) یا آگارز است که حاوی مواد مغذی مورد نیاز میکروارگانیسم (مانند خون، نمک، کربوهیدرات، اسیدهای آمینه) هستند و همچنین ممکن است حاوی سایر موادی که براساس نوع کشت و نوع آزمون مورد نظر (مانند رنگ ها، نشانگرها و برخی داروها از جمله آنتی بیوتیک ها …) به محیط های کشت اضافه می شوند، باشند.

برای تهیه محیط های کشت، آگار و سایر مواد تشکیل دهنده آن در آب گرم حل شده و درون ظرف های پتری دیش قرار می گیرند و زمان داده می شود تا آگار ها در دمای محیط آزمایشگاه خنک شده و به اصطلاح خود را بگیرند. پس از این مرحله محیط کشت برای تلقیح نمونه های ارگانیسمی آماده است.
پتری دیش های حاوی محیط کشت پس از تلقیح نمونه ها، در دستگاه انکوباتور مناسب برای ساعت ها یا روزهایی جهت رشد و تکثیر سلول های میکروارگانیسمی قرار داده می شوند.
همان طور که در بالا گفته شد، پلیت های محیط کشت معمولا در انکوباتور همراه با درپوش، به صورت وارونه قرار داده می شوند تا خطر آلودگی ناشی از اسپورهای موجود در فضای داخل پلیت را کاهش دهند.
برای کشت و تکثیر ویروس ها نمی توان به طور مستقیم از محیط کشت استفاده کرد. برای این کار ابتدا باید باکتری هایی را به عنوان میزبان ویروس ها یا فاژها بر روی محیط مورد نظر کشت داد و سپس به محیط کشت، ویروس ها را اضافه می کنند.
در حالی که ظروف پتری در تحقیقات میکروبیولوژیکی کاربردهای گسترده دارند، برای کارهای آزمایشگاهی با مقیاس گسترده از ظروف کوچک تر استفاده می شود.

کاربرد پتری دیش ها در تشخیص آلودگی

از ظروف پتری می توان برای مشاهده محل و میزان آلودگی روی سطوح از قبیل پیشخوان و ظروف آشپزخانه، پوشاک، تجهیزات تهیه غذا یا پوست حیوانات و انسان استفاده کرد.
برای این کاربرد، پتری دیش ها را از محیط کشت پر می کنند که محیط کشت تا کمی بالاتر از لبه های ظرف قرار بگیرد و از آن بیرون بزند. این کار، گرفتن نمونه از سطوح سخت را آسان تر می کند. پتری دیش های کم عمق که از این طریق تهیه می شوند را پلیت های تشخیص و شمارش ارگانیسم های تکثیر شده (Replicate Organism Detection And Counting (RODAC)) می نامند. این محیط های کشت به صورت آماده در بازار به فروش می رسند.

کاربرد پتری دیش ها کشت سلول

از ظروف پتری برای کشت سلول های جدا شده از ارگانیسم های یوکاریوتی، به منظور مطالعات ایمنولوژی بر روی آگار جامد یا در یک کشت مایع استفاده می شود. در حالت دوم، سلول ها اغلب به عنوان لایه ای متصل به سطح پایین ظرف، در زیر محیط کشت رشد می کنند.

کاربرد پتری دیش ها در گیاه شناسی و کشاورزی

از پتری دیش ها برای مشاهده و مطالعه مراحل اولیه جوانه زنی گیاهان و همچنین رشد و تقسیم غیرجنسی آن ها استفاده می شود.

کاربرد پتری دیش ها در حشره شناسی

پلیت ها محیط مناسبی برای مطالعات رفتاری و مشاهده مراحل زندگی حشرات در علم حشره شناسی به شمار می آیند.

کاربرد پتری دیش ها در آزمایشگاه شیمی

پتری دیش ها به دلیل سطح وسیعی که دارند، ظروف مناسب و موثری برای تبخیر حلال ها و خشک کردن رسوبات در دمای اتاق یا در آون های آزمایشگاهی و دسیکاتورها به شمار می آیند. دسیکاتورها ظروف آزمایشگاهی در اندازه های متفاوتی هستند که برای خشک کردن مواد جامد نظیر رسوبات مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد پتری دیش ها در ذخیره سازی نمونه

پتری دیش ها، ظروفی مناسب برای ذخیره سازی انواع نمونه ها به شمار می آیند. این نمونه ها، می توانند شامل نمونه های مایع، نمونه های پودری یا گرانول ها و اجسام کوچک مانند حشرات یا دانه های گیاهی باشند. شفافیت و سطح صاف این ظروف اجازه می دهد تا محتویات آن ها با چشم غیر مسلح، ذره بین یا میکروسکوپ کم توان مورد بررسی قرار گیرند؛ بدون این که نیاز به برداشتن درب پتری دیش ها باشد.