Så används kylskåp inom mikrobiologin

Inom mikrobiologin använder forskare kylskåp för att skapa en kontrollerad miljö där celler kan bevaras och studeras. Genom kylning kan vetenskapsmän utföra experiment för att avgöra hur bakterier och andra mikroorganismer påverkar celler. De celltyper som vanligtvis förvaras i kylskåp är mikroorganismer som kallas mesofiler och psychrotrofer.

Forskare har i huvudsak tre användningsområden för kylning av celler:

• Att lagra cellerna för senare bruk
• Att förhindra att cellerna växer över
• Att bromsa cellernas aktivitet för att förebygga mutationer och tillväxt av nya bakteriella mikroorganismer

Det du behöver

• Petriskål eller provrör
• Näringsmedium (till exempel socker)

Instruktioner

1. Lagra celler för senare bruk

De flesta bakterier är encelliga organismer. När bakterierna förökar sig ökar antalet celler. En vanlig mikroorganism som trivs mellan 25 °C (77 °F) och 40 °C (104 °F) kallas mesofil. Dessa mikroorganismer växer bra i varmblodiga djurs kroppar. Genom att förvara dem i kylskåp stoppas deras fortsatta förökning.

När man odlar bakterier på petriskålar är bästa metoden att odla isolerade kolonier. Isolerade kolonier ger kvalitativa egenskaper som kan användas för att jämföras med andra kolonier som växer i samma medium. En koloni är en grupp bakterier som har vuxit fram från en enskild bakteriecell – till exempel härstammar "Koloni 1" från inkuberingen och tillväxten av "Bakteriecell 1". Kylningen hindrar de enskilda kolonierna från att breda ut sig och säkerställer att de förblir isolerade.

2. Kyla celler för att förhindra överväxt

Den lägre temperaturen saktar ner de förändringar som en mikroorganism annars kan genomgå i rumstemperatur, förhindrar att cellulära processer sker snabbt samt bromsar både celltillväxt och celldöd. Kylning hämmar även hastigheten hos kemiska reaktioner, vilket i sin tur saktar ner tillväxten av andra mikroorganismer som kallas psychrotrofer. Dessa växer normalt bara i rumstemperatur, men kan ändå etablera sig på kylda medier – dock inte i stora antal. Även om det är osannolikt att psychrotrofer uppträder i kylt tillstånd kontrollerar forskarna regelbundet deras närvaro.

Kylning skyddar alltså cellerna från överpopulation. Överbefolkas en kultur utarmas näringsämnena i odlingsmediet, och celler dör utan näring. Dessutom producerar för många celler mer giftiga avfallsprodukter – celler trivs inte i sitt eget avfall.

En miljö med kontrollerad temperatur gör det dessutom möjligt att testa hur andra variabler påverkar celltillväxten.

3. Sätt celler i ett vilande tillstånd

Celler kan mutera när de delar sig, och kylning förhindrar därför förändringar i organismerna. Vissa experiment kräver exempelvis en bestämd tid med ett visst medium (som socker) för att avgöra vilken reaktion som uppstår och vilken typ av bakterier som bildas. Genom att ställa provröret i kylskåpet efter att experimentet pågått den planerade tiden stoppas alla ytterligare förändringar, vilket gör att resultaten kan dokumenteras korrekt.

Eftersom de flesta bakterier och andra mikroorganismer växer snabbt i rumstemperatur gör kylningen det möjligt för forskare att noggrant följa hur mikroorganismer muterar eller förökar sig när de kombineras med olika typer av medium, som föda eller socker. Att dokumentera dessa effekter i rumstemperatur skulle vara praktiskt taget omöjligt, eftersom mikroorganismer växer exponentiellt i okyld miljö.