قياس نمو الأحياء الدقيقة:
هناك عدة طرق لقياس نمو الأحياء الدقيقة، يُمكن قياس هذا النمو تبعاً لإزدياد العدد الإجمالي (Population Number) أو تبعاً للكتلة الإجمالية (Population Mass).
- قياس أعداد الخلايا (Measurement Of Cell Numbers).
- قياس كتلة الخلية (Measurement Of Cell Mass).
أولاً: قياس أعداد الخلايا
الأحياء الدقيقة التي يُمكن قياسها بهذه الطريقة هي أحياء دقيقة أحادية الخلية (Unicellular)، كبعض أنواع البكتيريا والطحالب والفطريات والبروتوزوا. أما الأحياء الدقيقة عديدة الخلايا (Multicellular)، فمن الصعب عد الخلايا فيها بدقة. بنسبة إلى أحياء الدقيقة المراد قياس نموها بهذه الطريقة يُمكن زراعتها في أحد الوسطين الغذائيين، إمّا السائل (Liquid) أو الصلب (Solid).
فإذا استخدم الوسط الغذائي السائل فبعد زراعة كمية معلومة من الأحياء الدقيقة في هذا الوسط تُعدّ الخلايا بإحدى الطريقتين التاليتين وغالباً ما تستخدم هاتين الطريقتين للأحياء الدقيقة ذات الأنوية الحقيقية (Eucaryotes)، حيث يكون حجمها أكبر وتسهل رؤيتها.
قياس أعداد الخلايا ينقسم إلى قسمين هما:
1- العد بواسطة جهاز قياس خلايا الدم (Hemocytometer Chamber):
توضع كمية محدودة من خلايا تحت الدراسة على الجهاز، والمكون من شريحة سميكة مقسمة إلى مربعات ذات أبعاد متساوية، ثم يوضع غطاء زجاجي رقيق (Cover Slip) فوق ذلك وتفحص تحت المجهر ثم تُعدّ هذه الخلايا في كل مربع.
2- العد بواسطة جهاز العد الإلكتروني (Electronic Counter):
تستخدم مثل هذه الأجهزة في المستشفيات لعد كريات الدم البيضاء، حيث توضع كمية من الخلايا المراد عدها في الجهاز الإلكتروني وتمر الخلايا من خلال ثقب معين تتم من خلاله عد جميع الخلايا وإعطاء نتيجة بذلك.
إنَّ هاتين الطريقتين لهما بعض الفوائد من حيث السرعة في العد، ولكنهما يّعدان الخلايا الحية والميتة، علماً بأن الخلايا المية ليست بذات أهمية لكي تُعدّ. أما من حيث طرق عد الخلايا الحية (Viable Counting Techniques)، فيتم ذلك باستخدام الأوساط الغذائية الصلبة وبإحدى الطريقتين التاليتين: فالعينة المراد دراسة نمو الأحياء الدقيقة فيها يتم تخفيفها بواسطة إضافة 1- 3 سم من هذه العينة إلى 3-9 سم من الماء المقطر والمعقم في أنابيب مخبرية معقمة.
ثانياً: قياس كتلة الخلية
إنَّ نمو الأحياء الدقيقة هو زيادة في محتويات خلاياها وبناء على ذلك فإنَّ الكتلة الإجمالية لخلايا الأحياء الدقيقة يُمكن قياسها بطريقة تحديد الوزن الجاف (Dry Weight) كما يلي:
- الأحياء الدقيقة النامية في وسط سائل يتم تجميع خلاياها وبعد فترات زمنية مححدة بواسطة جهاز الطرد المركزي (Centrifuge).
- تغسيل الخلايا بواسطة ماء مقطر ومعقم، بحيث يُضاف هذا الماء إلى الخلايا بعد تجميعها، ثم يُعاد بعد تجميعها مرة أخرى بواسطة جهاز الطرد المركزي.
- تجف الخلايا بوضعها بالفرن.
- توزن الخلايا الجافة بواسطة ميزان حساس.
تُعاد هذه الطريقة وعلى فترات زمنية متباينة لكي تُساعد في رسم منحنى النمو. تستخدم هذه الطريقة لدراسة نمو مُعظم الأحياء الدقيقة وخاصة الفطريات والأحياء الدقيقة متعددة الخلايا (Multicellular).
أما الطريقة الثانية لقياس كتلة الخلية فهي بواسطة جهاز الطيف (Spectrophotometer) لقياس الصبغة الضبابية (Coudiness) للعينات المراد دراستها أو دراسة درجة امتصاص بعض الصبغات في داخل خلايا الأحياء الدقيقة للضوء بطول موجات مُختلفة، حيث يتم ذلك للأحياء الدقيقة النامية في أوساط غذائية سائلة ولفترات زمنية متباينة.
إنَّ معرفة معدل نمو (Growth Rate) للأحياء الدقيقة هو هدف أساسي لإعطاء فكرة عن كل نوع من الأحياء الدقيقة بالنسبة لكمية الإنتاج لهذه الأحياء، سواء أكانت بشكل خلايا بكل ما تحتويه من عناصر أو بشكل مواد كيماوية تفرزها هذه الأحياء الدقيقة.
ففي المرحلة الثانية للنمو (مرحلة اللوغاريتم) فإنَّ الأحياء الدقيقة تنقسم على فترات مستاوية حيث تتضاعف أعداد الخلايا في هذه الفترة، والتي تُسمّى فترة تضاعف الأجيال (Generation Or Doubling Time).
