CAÙC PHÖÔNG PHAÙP CAÙC PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH VI SINH PHAÂN TÍCH VI SINH VAÄT VAÄT
Phöông phaùp nuoâi caáy 1.1. Phöông phaùp nuoâi caáy Phöông phaùp treân cô sôû kyõ thuaät 2.2. Phöông phaùp treân cô sôû kyõ thuaät sinh hoïc phaân töû sinh hoïc phaân töû Phöông phaùp treân cô sôû mieãn dòch 3.3. Phöông phaùp treân cô sôû mieãn dòch hoïchoïc
PHAÂN TÍCH VSV BAÈNG PHAÂN TÍCH VSV BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP NUOÂI CAÁY PHÖÔNG PHAÙP NUOÂI CAÁY • Phöông phaùp ñoå ñóa (pour plate)
• Phöông phaùp caáy beà maët
(spread)
• Phöông phaùp MPN (most probable
number)
• Phöông phaùp nuoâi caáy kî khí
PHÖÔNG PHAÙP ÑOÅ ÑÓA PHÖÔNG PHAÙP ÑOÅ ÑÓA
• Muïc ñích söû duïng trong ñònh löôïng VSV • Kyõ thuaät
– Moâi tröôøng agar ñöôïc ñun chaûy vaø
laøm nguoäi ñeán 45±1oC
– Caáy tối ña 1ml dòch maãu hay dòch pha
loaõng vaøo ñóa petri troáng voâ truøng (Þ 9 – 10cm)
– Ñoå 10-15ml moâi tröôøng vaøo ñóa – Laéc ngöôïc vaø xuoâi chieàu kim ñoàng hoà – Ñaët ñóa leân maët phaúng ngang cho moâi
tröôøng ñoâng ñaëc
– UÛõ ngöôïc ñóa, trong ñieàu kieän vaø thôøi
gian xaùc ñònh
PHÖÔNG PHAÙP ÑOÅ ÑÓA PHÖÔNG PHAÙP ÑOÅ ÑÓA
• Öu ñieåm
– Caáy ñöôïc theå tích maãu lôùn (1ml)
– Xaùc ñònh ñöôïc caùc VSV caàn dinh döôõng
tieáp xaùc töø nhieàu phía
– Cho pheùp ñeám ñöôïc maät ñoä VSV cao,
khoaûng 150 - 300 khuaån laïc
nhaïy nhieät
- Khoâng xaùc ñònh ñöôïc hình daïng khuaån
laïc nhaát ñònh
- Khoù laøm thuaàn moät doøng VSV
Nhöôïc ñieåm - Khoâng ñònh löôïng ñöôïc nhöõng VSV quaù
PHÖÔNG PHAÙP CAÁY BEÀ PHÖÔNG PHAÙP CAÁY BEÀ MAËTMAËT
• Moâi tröôøng phaûi ñöôïc chuaån bò treân
ñóa tröôùc 12 ngaøy ñeå khoâ maët
• Phöông phaùp
– Caáy 0,1 – 0,3ml vaøo ñóa moâi tröôøng
(ñóa Þ 90mm)
Caáy toái ña 1ml vaøo ñóa moâi tröôøng (ñóa Þ 140mm)
– Traûi ñeàu maãu leân beà maët moâi tröôøng baèng que trang tam giaùc
– Ñeå ôû nhieät ñoä phoøng 15-20 phuùt
cho khoâ maët
– Laät ngöôïc ñóa ñeå uû
PHÖÔNG PHAÙP CAÁY BEÀ PHÖÔNG PHAÙP CAÁY BEÀ MAËTMAËT
• Öu ñieåm
– Ñònh löôïng ñöôïc caùc VSV nhaïy nhieät
– Coù theå nhaän daïng ñöïôc daïng
khuaån laïc ñaëc tröng
– Deã daøng laøm thuaàn chuûng VSV
muïc tieâu
Nhöôïc ñieåm - Chæ caáy ñöïôc theå tích maãu nhoû (neáu duøng ñóa thoâng thöôøng Þ90- 100mm)
- Chæ cho pheùp ñeám ñöôïc soá löôïng
khuaån laïc thaáp
PHÖÔNG PHAÙP MPN (MOST PROBABLE NUMBER)
• Khaùi nieäm
– Coøn goïi laø phöông phaùp pha loaõng tôùi
haïn
– Giaù trò keát quaû nhaän ñöôïc laø soá löôïng VSV muïc tieâu coù xaùc suaát cao nhaát theo nguyeân taéc thoáng keâ
– Giaù trò MPN laø giaù trò coù xaùc xuaát cao
nhaát
• Heä thoáng MPN
– Goàm 3 hoaëc 5 laàn laëp laïi ôû moãi noàng
ñoä
– Laëp laïi ôû 3 noàng ñoä pha loaõng lieân tieáp – Choïn caùc ñoä pha loaõng sao cho trong heä
thoáng coù caû oáng döông tính vaø oáng aâm
tính
– Keát quaû MPN coù ñoä chính xaùc cao nhaát
khi soá oáng döông tính vaø aâm tính trong
heä thoáng töông ñöông nhau
PHÖÔNG PHAÙP MPN
Chia theo soá löôïng oáng trong heä thoáng
- Heä thoáng 9 oáng: moãi ñoä pha loaõng laëp laïi 3 laàn
- Heä thoáng 15 oáng: moãi ñoä pha loaõng laëp laïi 5 laàn
Nguyeân taéc
- Döïa treân keát quaû ñònh tính VSV muïc tieâu ôû caùc laàn laëp laïi treân cuøng moät ñoä pha loaõng vaø ôû caùc ñoä pha loaõng khaùc nhau
- Vi sinh vaät muïc tieâu phaûi coù nhöõng bieåu hieän ñaëc tröng treân moâi tröôøng nuoâi caáy loûng nhö
Söï taïo hôi: Coliforms, E. coli …
Ñaëc ñieåm
Söï ñoåi maøu: S. aureus
Cho pheùp ñònh löôïng ñöôïc maät ñoä VSV thaáp trong
theå tích maãu lôùn
HEÄ THOÁNG MPN HEÄ THOÁNG MPN
• Heä thoáng 9 oáng
Heä thoáng 15 Heä thoáng 15 oáng oáng
10ml moâi tröôøng noàng ñoä thöôøng (ñôn)
HEÄ THOÁNG MPN HEÄ THOÁNG MPN
10ml moâi tröôøng noàng ñoä ñôn (thöôøng)
10ml moâi tröôøng noàng ñoä ñoâi
ÑÒNH LÖÔÏNG F. COLIFORM BAÈNG PP ÑÒNH LÖÔÏNG F. COLIFORM BAÈNG PP MPNMPN
1ml
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
1ml
101
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
1ml
10ml LSB 102
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
103
ÑÒNH LÖÔÏNG F. COLIFORM BAÈNG PP MPN(tt) ÑÒNH LÖÔÏNG F. COLIFORM BAÈNG PP MPN(tt)
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
1.1 1.2 1.5
Endo/EMB 2.2 2.3
10ml EC 2.2
3.3
1.1 1.2
Indol
Keát quaû 2,0,0 = 4,5 MPN/g
2,0,0 4,5 MPN/g
Coâng thöùc tính chæ soá MPN Coâng thöùc tính chæ soá MPN
g
j
MPN
g
/
(cid:0) (cid:0)
g
m
)
t (
mt j
j
j
j
j
• Trong ñoù:
– ∑ gj : soá löôïng oáng döông tính trong
daõy daõ choïn
– ∑ tjmj :Khoái löôïng maãu trong daõy
ñaõ choïn
– ∑ (tj-gj)mj Khoái löôïng maãu trong taát
caû caùc maãu aâm tính.
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
Ớ Ạ Ớ Ạ
Ậ Ậ
GI GI
I H N TIN C Y I H N TIN C Y
Trong ñoù:: Trong ñoù
: soá löôïng oáng döông tính trong daõy ∑ ∑ ggjj : soá löôïng oáng döông tính trong daõy
daõ choïn daõ choïn
:Khoái löôïng maãu trong daõy ñaõ choïn ∑ ∑ ttjjmmj j :Khoái löôïng maãu trong daõy ñaõ choïn Khoái löôïng maãu trong taát caû ∑ ∑ (t(tjj-g-gjj)m)mjj Khoái löôïng maãu trong taát caû
caùc maãu aâm tính. caùc maãu aâm tính.
t: Số ống trong hệ thống
t: Số ống trong hệ thống
CHÆ SOÁ MPN CÔ BAÛN CHÆ SOÁ MPN CÔ BAÛN
• Laø chæ soá tra ñöôïc töø baûng keát quaû MPN
ừ
c o ù s o á lö ô ïn g m a ã u t r o n g t n g d a õ y la ë p la ïi n h ö s a u :
• D a õ y 1 : • D a õ y 2 : • D a õ y 3
1 g h o a ë c 1 m l m a ã u 0 , 1 g h o a ë c 0 , 1 m l 0 , 0 1 g h o a ë c 0 , 0 1 m l
COÂNG THÖÙC CHUYEÅN COÂNG THÖÙC CHUYEÅN ÑOÅI KEÁT QUAÛ MPN ÑOÅI KEÁT QUAÛ MPN
• Cs = M x F/V0 x Vs
ấ ủ ể ả ậ ớ Cs: là kh năng l n nh t c a vi sinh v t có trong th tích
Vs
0
ỉ ố ừ ả ố ớ ộ ơ ả M : ch s MPN tra t b ng đ i v i đ pha loãng c b n V
ươ ớ ộ ứ F : ngh ch đ o h s pha loãng t ng ng v i đ pha
ả ấ ủ ấ ệ ố ị loãng th p nh t c a dãy
ể ẩ ượ ị ậ ộ ể ể ọ Vs: Th tích chu n đ c ch n đ bi u th m t đ vi sinh
ế
ế
ả
• N u tính k t qu là MPN/g thì V
s = 1
ế
ế
ả • N u tính k t qu là MPN/100g thì V
s = 100
v tậ
0 = 10)
•
ơ ả ậ ộ ể V0: Th tích m t đ pha loãng c b n ( V
PHÖÔNG PHAÙP MAØNG PHÖÔNG PHAÙP MAØNG LOÏCLOÏC
• Kích thöôùc loå loïc 0,47µm hay
0,22µm
• Ñöôøng kính vaø hình daïng maøng loïc phuï thöïc vaøo ñöôøng kính pheåu loïc
• Ñöôøng kính maøng thöôøng laø
45mm
THIEÁT BÒ LOÏC NHIEÀU PHEÅU THIEÁT BÒ LOÏC NHIEÀU PHEÅU (MULTIFOLDER) (MULTIFOLDER)
CAÙC BOÄ PHAÄN CUÛA THIEÁT BÒ LOÏC CAÙC BOÄ PHAÄN CUÛA THIEÁT BÒ LOÏC VSVVSV
PHÖÔNG PHAÙP LOÏC VSV PHÖÔNG PHAÙP LOÏC VSV
• Pheåu loïc, giaù ñôû maøng loïc
phaûi ñöôïc voâ truøng sau moãi laàn loïc
• Maät ñoä VSV trong dòch loïc thích
hôïp:
<150 khuaån laïc/maøng • Theå tích dòch loïc trong 1 laàn: 50
-100ml
• Neáu theå tích dòch loïc nhoû hôn thì
phaûi pha loaõng baèng dd pha loaõng hay nöôùc caát voâ truøng
PHÖÔNG PHAÙP MAØNG PHÖÔNG PHAÙP MAØNG LOÏCLOÏC
• Öu ñieåm
– Xaùc ñònh ñöôïc maät ñoä VSV cuï theå trong moät theå tích maãu lôùn: 10ml, 100ml … Nhöôïc ñieåm
- Khoâng thích hôïp cho vieäc phaân tích caùc maãu thöïc phaåm raén
KHUAÅN LAÏC VSV TREÂN KHUAÅN LAÏC VSV TREÂN MAØNG LOÏC MAØNG LOÏC
1A 1B 2A 2B
2C 1C 1D
E. coli treân moâi tröôøng ID Coli agar
2C . Coliforms treân moâi tröôøng ID Coli agar
PHÖÔNG PHAÙP MAØNG PHÖÔNG PHAÙP MAØNG PETRI-FILM PETRI-FILM
• Caûi bieân töø phöông phaùp ñeám
khuaån laïc treân ñóa
• Thích hôïp cho vieäc phaân tích
maãu taïi hieän tröôøng
• Khoâng phaûi baûo quaûn hay
vaän chuyeån maãu
Nhöôïc ñieåm
- Chæ aùp duïng haïn cheá ôû moät soá chæ tieâu deå nuoâi caáy - Chæ caáy ñöôïc theå tích maãu
nhoû
PHÖÔNG PHAÙP ÑÓA PETRI PHÖÔNG PHAÙP ÑÓA PETRI FILMFILM
Ñaët maãu leân maøng Petrifilm
Daøn ñeàu maãu treân maøng
UÛ Petrifilm, ñeám tröïc tieáp hoaëc phaân laäp
Xanh: E. coli
Ñoû: Coliforms
Chromogenic Substrates Chromogenic Substrates
Different colors with indolyl substrates
M
a
g
e
m
5
-I
o
B
o-6-c
d
C
o
I
-
I
n
3
(
d
G
5
-i
n
r
o
-
Salmon (6-Chloro-3indolyl) nta (5-Bro hloro-3-in
d
l
e
B
d
y
e
l
r
o
n
o l y l
olyl)
4
(
-
c
N
h
-
l
o
r
o
M e
t
-
3
h
y
- i
n
l
-
d
3
o
-
l
i
y
n
l )
d
o
l
y
l
)
Ạ Ạ
Ả Ứ Ả Ứ
PH N NG ENZYME T O MÀU PH N NG ENZYME T O MÀU ßDGalactosidase –95 % of Coliforms ßDGlucuronidase
–9497 % of E.coli
Tryptophanase
ả ứ
–99 % E.coli có ph n ng Indole
ươ
d
ng tính
CƠ CHẾ TẠO MÀU
INDOLYL INDOLYL
CARBO HYDRATE
Không màu
ENZYME
+
02
Có màu
O - CARBOHYDRATE
PHẢN ỨNG CHUNG CỦA CƠ CHẤT TẠO MÀU
X
Y
Z
N H ENZYME
X
OH
Y
Z
+ CARBOHYDRATE
N
H
OXY HÓA
X
O
H N
Y
Z
Z
Y
N H
O
X
HIỆN MÀU
COLIFORMS 6-CHLORO-3-INDOLYL-ß-D-GALACTOPYRANOSIDE (SALMON-GAL)
GALACTOSIDASE = ENZYME
GALACTOSIDE =CARBOHYDRATE
INDOLE INDOLE
COLORLESS
COLORLESS
+ O 2
CHLOROINDIGO
E.coli 5-Bromo-4-CHLORO-3-INDOXYL-ß-D-GLUCURONIDE (X-GLUC)
GLUCURONIDASE = ENZYME
GLUCURONIDE =CARBOHYDRATE
INDOLE INDOLE
COLORLESS
COLORLESS
+ O 2
BROMOCHLOROINDIGO
E. coli VÀ Coliforms X-GLUC và Salmon-GAL
Không màu
Glucuronide và Galactoside =Carbohydrate
Indolyl Indolyl
Glucuronidase và Galactosidase = Enzyme
Không màu
+
O22
Chloroindigo
Bromochloroindigo
E.coli
Coliforms and E.coli
E.coli
Ế Ế
Ủ Ạ Ả Ứ PH N NG T O K T T A, Ủ Ả Ứ Ạ PH N NG T O K T T A, Ỳ PHÁT HU NH QUANG Ỳ PHÁT HU NH QUANG Phosphatidylinositol phosphalipase
– Listeria monocytogenes
Lecithinase
– Bacillus cereus
ắ
Acid phosphatase phân c t MUP
ướ
(4methylumbelliferylphosphate) t o ạ 4methylumbellferone phát hu nh ỳ quang d
i tia UV –Clostridium perfringens
ể ể
ườ ườ
Bi u hi n c a Bi u hi n c a
ng ALOA ng ALOA
ệ ủ L. monocytogenes ệ ủ L. monocytogenes trên môi tr trên môi tr và Eggyolk và Eggyolk
ạ
ở
Ho t tính enzym phosphatidylinositol phosphatidylinositol phosphalipase phosphalipase
L. monocytogenes
ALOA
EGGYOLK EGGYOLK
35
Clostridium perfringens phát huỳnh quan trong môi trường TSC agar có bổ sung MUP
Pseudomonas phát huỳnh quan trong môi trường Pseudomonas agar có Hecxadecyltrimethyl Hecxadecyltrimethyl ammonium bromide(cetrimide) ammonium bromide(cetrimide)
PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP QUANG ATP
Mg2+
• Nguyeân taéc E + LH2 + ATP E – LH2 AMP + O2
E – LH2 AMP + PPi (1) Oxyluciferin + AMP + CO2 +
hv (2)
Phaûn öùng treân coù theå vieát laïi nhö
sau:
E + LH2 + ATP +O2
Oxyluciferin + AMP + CO2 + hv +PPi
E : luciferase LH2 :luciferin Aùnh saùng phaùt ra coù böôùc soùng 562nm, coù maøu vaøng.
PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP QUANG ATP
• ATP chuû yeáu hieän dieän ôû teá
baøo VSV soáng
• Ñònh löôïng VSV thoâng qua soá löôïng ATP cuûa VSV trong maãu • Soá löôïng ATP phuï thuoäc vaøo
ñieàu kieän dinh döôõng, traïng thaùi teá baøo
• Khoâng phaân bieät ñöôïc caùc
doøng, loaøi hay nhoùm VSV khaùc nhau
PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP
• Öu ñieåm
– Cho pheùp ñònh löôïng ñöôïc toång soá
vsv trong maãu
– Cho keát quaû ñònh löôïng nhanh – Thích hôïp cho vieäc giaùm saùt veä sinh treân daây chuyeàn saûn xuaát
PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP QUANG ATP
• Nhöôïc ñieåm
– Khoâng phaân bieät ñöôïc ATP cuûa VSV
vaø cuûa maãu
– Khoâng phaân bieät ñöôïc caùc doøng,
loaøi hay nhoùm VSV khaùc nhau
– Caàn thieát bò tinh vi, coù ñoä nhaïy vaø
ñoä chính xaùc cao
– Caùc hoaù chaát khoù baûo quaûn, nhaïy
caûm vôùi aùnh saùng
PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP PHÖÔNG PHAÙP PHAÙT QUANG ATP
PHÖÔNG PHAÙP ELISA (enzym linked PHÖÔNG PHAÙP ELISA (enzym linked immunosorbent assay immunosorbent assay
• Thieát laäp treân nguyeân taéc cuûa phaûn öùng
khaùng nguyeân – khaùng theå
• Khaùng nguyeân: ñoái töôïng caàn phaân tích
trong maãu
• Khaùng theå: coá ñònh trong gieáng (well) vaø
trong trong kít
– ELISA thöôøng (thuaän) – ELISA caïnh tranh
• Coù hai loaïi phöông phaùt ELISA
PHÖÔNG PHAÙP ELISA PHÖÔNG PHAÙP ELISA (enzym linked immunosorbent (enzym linked immunosorbent assay) assay)
• Boä kít cuûa phaûn öùng ELISA
thuaän + Coù 2 khaùng theå trong moät phaûn öùng
- Khaùng theå sô caáp: coá ñònh trong
gieáng
- Khaùng theå thöù caáp töï do coù
gaén enzym taïo maøu + Cô chaát taïo maøu vôùi enzym + Chaát röûa + Chaát döøng phaûn öùng enzym
NGUYEÂN TAÉC PHAÛN ÖÙNG NGUYEÂN TAÉC PHAÛN ÖÙNG ELISA THUAÄN ELISA THUAÄN
Cô chaát
Khaùng theå thu khaùng nguyeân
“Sandwich”
Khaùng nguyeân
Phaùt quang
Khaùng theå mang enzyme ñaùnh daáu
ÑAËC ÑIEÅM ÑAËC ÑIEÅM
• Cöôøng ñoä maøu tæ leä thuaän vôùi
haøm löôïng khaùng nguyeân
• Khoù phaùt hieän ñöôïc haøm löôïng
khaùng nguyeân thaáp
PHÖÔNG PHAÙP ELISA (Enzym PHÖÔNG PHAÙP ELISA (Enzym Linked Immunosorbent Assay) Linked Immunosorbent Assay)
• Boä kít cuûa phaûn öùng ELISA caïnh
tranh + Coù 2 khaùng theå
- Khaùng theå sô caáp: coá ñònh trong gieáng laø
khaùng nguyeân cuûa khaùng theå sô caáp
- Khaùng theå thöù caáp töï do: coù khaû naêng lieân keát mieãn dòch vôùi khaùng theå sô caáp vaø chaát caàn phaùt hieän, khoâng mang enzym + Chaát caïnh tranh coù mang enzym + Cô chaát taïo maøu vôùi enzym + Chaát röûa + Chaát döøng phaûn öùng enzym
SÔ ÑOÀ PHAÛN ÖÙNG ELISA CAÏNH SÔ ÑOÀ PHAÛN ÖÙNG ELISA CAÏNH TRANH TRANH 4
1
Söï taïo sandwich xaõy ra
2 7 5
Röûa
Gieáng coù khaùng theå sô caáp Maãu vaø chaát caïnh tranh
3
6
Döøng phaûn öùng, so maøu
Khaùng theå thöù caáo ñöôïc cho vaøo Hieä n maø u
ÖU, NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA ELISA ÖU, NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA ELISA
• Öu ñieåm
– Nhanh, nhaïy – Deã daøng töï ñoäng hoaù – Coù theå thöïc hieän moät luùc nhieàu maãu
Nhöôïc ñieåm – Tæ leä keát quaû döông tính giaû cao, caàn phaûi khaúng ñònh laïi khi kết quả ELISA dương tính
– Moãi ñoái töôïng phaân tích phaûi coù moät
boä kít rieâng
– Hoaù chaát deã hoûng, thôøi gian baûo
quaûn ngaén
ươ ươPh Ph
ng pháp Lateral Flow Test ng pháp Lateral Flow Test
(LFT) (LFT)
antibody
bacterium
gold particle
membrane
Phương pháp Lateral Flow Test Phương pháp Lateral Flow Test (LFT) (LFT)
-Antigen
-Antigen
50
DUÏNG MAÃU DOØ MAÃU DOØ
PHÖÔNG PHAÙP SÖÛ DUÏNG PHÖÔNG PHAÙP SÖÛ
• Nguyeân taéc
– Treân cô sôû phöông phaùp lai phaân
töû
– Coù theå phaùt hieän ñoái töôïng baèng
DNA hay RNA
– Möùc ñoä chuyeân bieät cuûa phöông phaùp phuïthuoäc vaøo söï chuyeân bieät cuûa maãu doø (probes)
– Maãu doø coù theå laø maïch RNA hay
DNA
ằ ằ
ắ ắ
ẫ
ệ ệ Nguyên t c phát hi n VSV b ng Nguyên t c phát hi n VSV b ng ẫm u dò m u dò
ị D ch t
ăng sinh
ị
ế
ẩ
D ch chi
t DNA vi khu n
ệ
ẫ
M u dò phát hi n
Phát hi nệ
ẫ
ặ
Đ t m u
C ố định m uẫ
ế
ẩ T bào vi khu n
ể
Chuy n lên màng
ẫ
ớ
Lai v i m u dò
ử
R a màng
ỳ
ệ ớ Phát hi n v i ể Kính hi n vi hu nh quang