5/1. Получится ли ускорить подсчет колоний микроорганизмов с помощью смартфона?
2019, Валерий Зайцев. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная
Подсчет колоний микроорганизмов
позволяет определить количество микроорганизмов в исходном образце
обозначаются как КОЕ - колонии-образующие единицы
r
Принимается условие, что при сильном разведении образца на чашках Петри одна исходная бактерия образует одну дочернюю колонию
Лабораторная работа 5/1
результаты обучения
развиваемые навыки
r
разрабатывать новые лабораторные протоколыработать с научными мобильными приложениямиоценивать эффективность использования мобильных приложений в экспериментальной биологии
вопросы для обсуждения
r
Какие существуют статистические методы сравнительного анализа точности подсчета дискретных объектов различными методами?Какие причины могут приводить к различиям в подсчете колоний различными компьютерными программами?Чем может быть обусловлено образование различных по форме колоний при росте одного и того же штамма микроорганизмов?
лабораторные протоколы
организация работы
r
Основная часть (студенты на занятии): работа ведется индивидуально. В качестве образцов для анализа используются чашки Петри, культивированные после лабораторных работ 4/1 и 4/3.
5/1 - Сравнение мобильных приложений для подсчета колоний
r
Протокол выполнения опытаВажно! студенты сами разрабатывают протокол сравнительного анализа.Анализируемые образцы: чашки Петри с колониями бактерий и грибов из лабораторных работ 4/1 и 4/3.Обязательные компоненты протоколаПодсчет колоний визуально.Подсчет колоний с помощью компьютерной программы OpenCFU.Подсчет колоний с использованием мобильных приложений для ОС Андроид или для iOS - в зависимости от телефона студента.
оформление результатов
r
Выполняется внеаудиторно. Загружается дистанционно для оценки преподавателем с использованием выбранного формата интерактивного общения (LMS, облачное файлохранилище, социальные сети, онлайн-сервисы организации совместной работы и т.д.).
5/1 - описательное с количественными результатами
r
В свободной форме, отражающей:цель эксперимента,научная гипотеза (формулируется самим студентом);протокол выполнения работы,результаты подсчета колоний микроорганизмов различными способами;сравнительный анализ количества и точности (совпадений) подсчета, принимая в качестве метода сравнения визуальный подсчет;общий вывод с указанием, достигнута ли цель эксперимента.
Статьи для чтения
Austerjost e.a., 2017
r
Austerjost J., Marquard D., Raddatz L., Geier D., Becker T., Scheper T., Lindner P., Beutel S. A smart device application for the automated determination of E. coli colonies on agar plates. Eng. Life Sci. 2017; 17(8): 959–966. doi: 10.1002/elsc.201700056
Geissmann, 2013
r
Geissmann Q. OpenCFU, a new free and open-source software to count cell colonies and other circular objects. PLoS One. 2013; 8(2): e54072. doi: 10.1371/journal.pone.0054072
как их считают?
визуально
r
разрушить и удалить продукты деградации
долго
неудобно
субъективно
легче выявить артефакты
r
например, пузырьки воздуха или загрязнения, напоминающие колонии
легко дифференцировать колонии
r
важно, если надо учитывать только колонии определенного вида
не требуется никакого дополнительного оборудования
компьютерные программы
быстро
r
создают нужные ионную силу и осмотическое давление, модифицируют растворимость ДНК (соли магния, например) или балластных веществ
можно полностью автоматизировать
может быть неточно
r
разрушить или удалить
хуже выявляются артефакты
r
при рН > 9 в среде быстро разрушаются примеси РНК, кроме того, щелочные условия улучшают эффективность разрушения клеточной стенки
требуется настольный компьютер или ноутбук (снижение мобильности)
приложения для мобильных устройств
быстро
можно полностью автоматизировать
используется карманное устройство
r
которое - к тому же - есть практически у каждого человека в современном мире
