در جنبه های مختلف باکتری شناسی، پس از شناسایی باکتری ها در بسیاری مواقع شمارش باکتری ها و تعیین تعداد آن ها در واحد حجم ضروری است. این شمارش به خصوص در مورد باکتری های بیماری زا اهمیت بسزایی دارد. با شمارش در محدوده های زمانی مشخص می توان سرعت تکثیر باکتری و گسترش عفونت و بیماری در بدن یک فرد بیمار و یا در قلمرو گسترده تر در یک جامعه پی برد
در بحث شمارش و تعیین تعداد باکتری تاکنون روش های مختلفی در بین متخصصان میکروبیولوژی به کار رفته است که شمارش با پلیت های استاندارد (روش کمی) یکی از روش های شمارش باکتری های موجود در شیر، آب و مواد غذایی و… است. از این روش در مراکز آزمایشگاهی بیشتر استفاده می شود و درصد اطمینان آن نیز بالاتر است.
با توجه به اینکه سرعت رشد باکتری ها در شیر و مواد غذایی خاص زیاد است، لذا کیفیت شیر و یا مواد غذایی به مرور زمان دستخوش تغییرات زیادی می شود. بر همین اساس شناسایی نوع میکروب و تعداد آن در واحد حجم اهمیت فراوان دارد.
دو روش برای شمارش کلونی ها وجود دارد:
الف) دستگاه کلونی کانتر تمام اتوماتیک که به طور اتوماتیک تعداد کلونی ها را در یک رقت مشخص نشان می دهد.
ب) روش دستی با استفاده از کلنی کانتر نیمه اتوماتیک که پلیت را به صورت وارونه بر روی یک صفحه سفید یا سیاه قرار داده و بین پلیت و صفحه یک شیشه شطرنجی قرار دارد و با علامت گذاری خانه ها تعداد را شمارش می کنند.
با توجه به قیمت بالایی که دستگاه های کلنی کانتر تمام دیجیتال دارند لذا در اکثر آزمایشگاه ها از دستگاه های نیمه اتوماتیک استفاده می شود.
این دستگاه شامل یک صفحه شطرنجی با نور پس زمینه قابل تنظیم می باشد که توسط LED های 16 وات، نور بسیار مناسبی را برای کاربر تامین می کند. همچنین روی دستگاه یک ذره بین مجهز به لامپ داخلی با وضوح عالی تهیه شده تا کاربر شمارش کلونی ها را به راحتی انجام دهد.
قلمی که همراه دستگاه می باشد در حقیقت یک سنسور فشاری می باشد به طوریکه با فشار دادن قلم روی محیط کشت شمارنده دستگاه فعال می شود و دیگر نیازی نیست که کاربر اعداد را به ذهن خود بسپارد.
همچنین روی صفحه کلید دیجیتالی که روی دستگاه موجود است می توانید عدد شمارنده را کم یا زیاد کنید.
دستگاه های شمارش کلونی، جهت تخمین زدن میزان میکروارگانیسم های زنده موجود در محیط مایع با استفاده از شمارش کلنی های تک روی پلیت آگار، ژل کوچک و پتری دیش به کار برده می شوند.از این دستگاه ها به طور ویژه جهت انجام تست Ames، سنجش جهش های باکتریایی و کلنی های باکتری E.coli استفاده می شود.
در بیشتر موارد جهت بررسی جهش های ایجاد شده بر روی سلول های باکتریایی و یا قارچی، همچنین بررسی تأثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی از جمله (تغییرات دمایی، pHو …) روی میکروارگانیسم ها لازم است که از حجم کل نمونه، مقداری از میکروارگانیسم روی پلیت حاوی محیط کشت آگار، کشت داده شود؛ و با بررسی تعداد کلنی ها، نتایج را تجزیه و تحلیل کرد.
روشهای بیولوژیکی و مهندسی ژنتیک، اغلب به شمارش تعداد دقیق کلونی های باکتریایی و سلول ها متکی هستند.
(CFU Colony Forming Units) چیست؟
شمارش تعداد سلول های زنده باکتریایی، آرکی ها و قارچی، در یک سیستم است که سال های زیادی در علم میکروبیولوژی به کار گرفته می شود.
CFU اطلاعات زیادی درمورد تأثیر شرایط محیطی و جهش ها بر روی میکروارگانیسم می دهد.
دستگاه شمارش کلنی (Colony Counter)
دستگاه های شمارش کلونی، جهت تخمین زدن میزان میکروارگانیسم های زنده موجود در محیط مایع با استفاده از شمارش کلنی های تک روی پلیت آگار، ژل کوچک و پتری دیش به کار برده می شوند.
شمارش کلنی ها، به خصوص کلنی های باکتریایی در صنایع غذایی، داروسازی، مواد آرایشی و بهداشتی بسیار پر کاربرد است.
از این دستگاه ها به طور ویژه جهت انجام تست Ames، سنجش جهش های باکتریایی و کلنی های باکتری E.coli استفاده می شود.
شمارش می تواند به صورت دستی، دیجیتالی و یا تمام اتوماتیک باشد.شمارش کلنی ها به طور دستی، کاری خسته کننده و زمان بر است که با خطای زیادی همراه است. بدین ترتیب، استفاده از دستگاه های دیجیتال و تمام اتوماتیک جهت شمارش کلنی ها ارجعیت دارند.
در سال 2005 پوتمن(Putman) و همکارانش با استفاده از دوربین CannonPowershot A75و یک پروتوکل، توانستند دستگاه کلنی شمار اتوماتیک بسازند.
روش کار دستگاه شمارش کلنی اتوماتیک
در این دستگاه ها ابتدا تصویری از ظرف پتری دیش گرفته می شود. سپس کلنی ها از صفحه زمینه جدا می شوند و بر اساس یک الگوریتم خاص، شمارش کلنی ها انجام می شود. الگوریتم طوری طراحی می شود که حتی کلنی هایی که در گوشه های پلیت قرار گرفته اند، شمارش شوند.
مهم ترین پارامتر برای شمارش کلنی در دستگاه، چراغ و یک دوربین با وضوح 3.3 مگاپیکسل و یا بیشتر است.
محدودیت های دستگاه
دستگاه کلنی شمار، سلول های مرده درون پلیت را شمارش نمی کند. در صورتی که نیاز به محاسبه غلظت کل سلول ها در نمونه اصلی است، ممکن است خطا ایجاد شود.
شمارش کلنی ها تحت تأثیر خصوصیات فیزیکی کلنی از جمله، شکل، اندازه و همپوشانی کلنی ها می باشد. زمانیکه کلنی ها در اثر ضخامت آگار پلیت، در هم فرو رفته باشند، امکان خطا پیش خواهد آمد.
مزایای دستگاه کلنی شمار
با استفاده از این دستگاه می توان، کلنی هایی حاوی نور فلورسنت هستند را نیز شمارش کرد.
نتایج شمارش در عرض چند ثانیه به صورت رنگی در صفحه نمایشگر ظاهر می شود.
امکان شمارش کلنی های کوچک با ایجاد بزرگ نمایی
امکان انتقال اطلاعات و ذخیره آن ها با استفاده از نرم افزار های دستگاه.