Mikroalg Araştırmalarında Otomatik Hücre Sayaçlarının Kullanılması

Mikroalgler, tatlı su ve deniz ekosistemlerinde yaşayan mikroskobik tek hücreli bitki benzeri organizmalardır. Mikroskobik yaşam formlarında genellikle olduğu gibi, mikroalgler de çoğu kişiye yabancıdır, ancak dünya ekosistemlerine katkıları çok büyüktür. Bakterilerle birlikte mikroalgler, atmosferdeki karbondioksiti diğer organizmalar tarafından tüketilebilen karbon bileşiklerine sabitleyerek besin ağının temelini oluşturur. Mikroalglerin fotosentetik aktivitesinin dünyadaki oksijenin yaklaşık yarısını ürettiği düşünülmektedir ve şimdiye kadar mikroalglerde 15.000’den fazla yeni bileşik keşfedilmiştir. ^1,2 

Mikroalg araştırmaları, bu organizmaları ve dünya ekosistemlerindeki işlevlerini daha iyi anlamayı ve bunların biyoteknolojide kullanılabileceği yolları keşfetmeyi amaçlamaktadır. ³ Olası mikroalg uygulamalarının kapsamı çok geniştir. Mikroalgal biyokütlenin, sürdürülebilir gıda, gübre ve yakıtlar için hammadde olarak önemli bir rol oynaması ve aynı zamanda ilaç, enerji üretimi ve sağlık gibi alanlarda da önemli bir rol oynaması beklenmektedir. ^4–7 

Mikroalg araştırmalarında manuel ve otomatik hücre sayaçlarının rolü

Mikroalg uygulamalarını uygulamak ve genişletmek için, araştırmacıların mikroalg kültürlerini kolayca değerlendirebilmesi ve sürdürebilmesi önemlidir. Bu nedenle manuel ve otomatik hücre sayaçları, mikroalg araştırmalarında hayati bir rol oynamaktadır.

Hem manuel hem de otomatik hücre sayaçları, belirli bir alan veya kültür içindeki hücre sayısını sayma işlevini yerine getirir. En yaygın (ve basit) hücre sayma tekniği hemasitometridir. Bu, kesin olarak bilinen bir hacme ve lazerle kazınmış ızgara çizgilerine sahip bir oda içeren özel bir mikroskop lamı (bir hemasitometre) kullanımını içerir. Mikroskoptan bakılarak ve her ızgara bölgesinde görünen hücrelerin sayısı sayılarak numunedeki hücrelerin konsantrasyonu kolayca hesaplanabilir. 

Mikroalg araştırmaları için otomatik hücre sayaçlarının avantajları

Hemositometri gibi manuel yaklaşımlar ucuz olsa da, aynı zamanda zaman alıcıdır ve kullanıcılar arasında büyük farklılıklara eğilimlidir. Otomatik hücre sayaçları, sayım doğruluğunu artırmak, numune konsantrasyonu ve canlılığının otomatik hesaplamalarını sağlamak ve görüntü ve verilerin kalıcı bir kaydını sağlamak için birçok rutin uygulamada tercih edilir.

Hücre sayımının hızını ve doğruluğunu artırmak için yıllar içinde bir dizi otomatik hücre sayacı geliştirilmiştir. Yaygın bir tür, bulanıklık ölçerdir . Bulanıklık ölçerler teknik olarak hücre sayısını tahmin etmenin “dolaylı” bir yöntemidir. Gerçek hücre sayısını doğrudan saymak yerine, yoğunluğu anlamak için ışığın bir hücre örneğinden dağılımını ölçerler. Bu yaklaşım genellikle doğrudan numaralandırmadan daha az doğrudur, ancak veri kalitesi aşağı akış uygulamaları için gerekli değilse, bulanıklık ölçerler yine de düşük maliyetli bir alternatif olarak değere sahip olabilir.

Çoğu modern uygulama, hücre yoğunluğu ve canlılığı hakkında daha fazla bilgi gerektirir ve bu, bir numunedeki hücre sayısını doğrudan sayabilen otomatik hücre sayaçlarını gerektirir. Pulluk sayaçları gibi otomatik hücre sayaçları , hücreler aralarındaki küçük bir boşluktan birer birer emilirken iki elektrot arasındaki elektrik direncindeki değişikliği ölçerek hücrelerin doğrudan sayılmasını sağlar. Akış sitometreleri , bir lazer ışını kullanarak hücreleri tek tek sayabilen otomatik hücre sayaçlarıdır.

Bu otomatik hücre sayaçlarının her ikisi de iyi sonuçlar verebilir; bununla birlikte, tipik olarak pahalı ekipman gerektirirler (özellikle akış sitometrisi için), görsel bilgi eksikliği, ölçüm parametrelerinin ayarlanmasının genellikle zor olduğu ve numunelerin görsel olarak incelenmesinin ek ekipman gerektireceği anlamına gelir. 

Referanslar ve Daha Fazla Okuma 

1. Mikroskobik algler soluduğumuz oksijenin yarısını üretir. ABC Radyo Ulusal https://www.abc.net.au/radionational/programs/scienceshow/microscopic-algae-produce-half-the-oxygen-we-breathe/5041338 (2013).
2. Cardozo, KHM ve ark. Ekonomik etkiye sahip alglerden elde edilen metabolitler. Karşılaştırmalı Biyokimya ve Fizyoloji Bölüm C: Toksikoloji ve Farmakoloji 146 , 60–78 (2007).
3. Spolaore, P., Joannis-Cassan, C., Duran, E. & Isambert, A. Mikroalglerin ticari uygulamaları. Journal of Bioscience and Bioengineering 101 , 87–96 (2006).
4. Takahashi, T. Mikroalg Araştırma ve Uygulamalarını Hızlandırmak için Otomatik ve Görüntü Tabanlı Hücre Sayacının Potansiyeli. Enerjiler 13 , 6019 (2020).
5. Chandra, R., İkbal, HMN, Vishal, G., Lee, H.-S. & Nagra, S. Algal biyorafineri: Alg bazlı biyokütleyi çoklu ürün geri kazanımına doğru değerlendirmek için sürdürülebilir bir yaklaşım. Bioresource Technology 278 , 346–359 (2019).
6. Öncel, makro enerji dünyası için SS Microalgae. Yenilenebilir ve Sürdürülebilir Enerji İncelemeleri 26 , 241–264 (2013).
7. Tanınmış Bir Süper Besin: Spirulina platensis | IntechAçık. https://www.intechopen.com/chapters/52913.