پنی سیلین استرپتومایسین – بهار افشان

مقدمه

پنی‌سیلین-استرپتومایسین ترکیبی از دو آنتی‌بیوتیک مهم یعنی پنی‌سیلین و استرپتومایسین است که برای کنترل و جلوگیری از رشد و تکثیر باکتری‌ها در محیط‌های آزمایشگاهی به‌کار می‌رود. این ترکیب پرکاربرد، به‌طور گسترده در تحقیقات زیست‌شناسی سلولی، کشت سلولی، ایمونولوژی، و سایر آزمایش‌های تشخیصی استفاده می‌شود تا از آلودگی‌های باکتریایی در کشت‌های سلولی و سایر محیط‌های آزمایشگاهی جلوگیری شود.

ویژگی‌های پنی‌سیلین و استرپتومایسین

پنی‌سیلین

ساختار و عملکرد: پنی‌سیلین یک آنتی‌بیوتیک بتالاکتام است که با مهار سنتز دیواره سلولی باکتری‌ها (پپتیدوگلیکان)، باعث مرگ آنها می‌شود. بیشتر در برابر باکتری‌های گرم مثبت مانند استافیلوکوک و استرپتوکوک مؤثر است.

ویژگی ضدباکتریایی: مؤثر در جلوگیری از رشد باکتری‌های گرم مثبت در محیط‌های آزمایشگاهی.

استرپتومایسین

ساختار و عملکرد: استرپتومایسین یک آنتی‌بیوتیک آمینوگلیکوزیدی است که با اتصال به واحد 30S ریبوزوم باکتری‌ها، باعث جلوگیری از سنتز پروتئین می‌شود. این فرآیند در نهایت منجر به مرگ باکتری‌ها می‌شود. بیشتر در برابر باکتری‌های گرم منفی مؤثر است.

ویژگی ضدباکتریایی: مؤثر در کنترل رشد باکتری‌های گرم منفی در محیط‌های کشت.

ترکیب پنی‌سیلین-استرپتومایسین (Pen/Strep) در آزمایشگاه

ویژگی‌های ترکیب

طیف وسیع فعالیت: ترکیب پنی‌سیلین و استرپتومایسین به دلیل مهار هم‌زمان گرم مثبت و گرم منفی، طیف گسترده‌ای از باکتری‌ها را پوشش می‌دهد.

فرم آماده مصرف: این ترکیب معمولاً به صورت محلول استریل، آماده و قابل استفاده در محیط‌های کشت آزمایشگاهی عرضه می‌شود.

غلظت معمول: غلظت استاندارد در محیط کشت معمولاً شامل:

100 واحد در میلی‌لیتر پنی‌سیلین.

100 میکروگرم در میلی‌لیتر استرپتومایسین.

کاربردهای پنی‌سیلین-استرپتومایسین در آزمایشگاه

کنترل آلودگی در کشت سلولی: این ترکیب یکی از رایج‌ترین آنتی‌بیوتیک‌ها در کشت سلولی است و معمولاً به محیط‌های کشت سلولی مانند DMEM یا RPMI اضافه می‌شود تا: از رشد باکتری‌های آلوده کننده جلوگیری شود. محیط استریل و عاری از آلودگی برای رشد سلول‌ها فراهم گردد.

کشت‌های میکروبی و محیط‌های آزمایشگاهی: پنی‌سیلین-استرپتومایسین معمولاً برای جلوگیری از رشد باکتری‌های ناخواسته در کشت‌های غیر باکتریایی مانند کشت قارچ‌ها یا واسط‌های مولکولی استفاده می‌شود.

تحقیقات ایمونولوژی: در آزمایش‌های ایمونولوژی که نیاز به سلول‌های زنده دارند، استفاده از این ترکیب باعث حفاظت سلول‌ها در برابر باکتری‌های مزاحم می‌شود.

تحقیقات مولکولی: کنترل رشد باکتری‌ها در محیط‌های DNA و RNA جهت جلوگیری از تخریب نمونه‌های ژنتیکی.

بانک سلولی: هنگام تهیه و ذخیره سلول‌های زنده برای بلندمدت (Cell Banking)، این ترکیب برای جلوگیری از آلودگی‌های باکتریایی به محیط اضافه می‌شود.

محیط‌های سه‌بعدی کشت سلولی: در کشت‌های پیشرفته سه‌بعدی مانند ارگانوئید یا هیدروژل، پنی‌سیلین-استرپتومایسین کمک می‌کند محیط عاری از باکتری باشد.

روش استفاده از پنی‌سیلین-استرپتومایسین در آزمایشگاه

تهیه محلول یا خرید آماده: این ترکیب معمولاً به صورت استریل و آماده مصرف در آزمایشگاه‌ها موجود است.

غلظت استاندارد: محلول به غلظت 100 U/mL پنی‌سیلین و 100 µg/mL استرپتومایسین تهیه شده و به محیط کشت اضافه می‌شود.

افزودن به محیط کشت: حجم مورد نظر (معمولاً 1% از حجم کل محیط کشت) به محیط کشت حاوی سلول‌ها اضافه می‌شود.

نگهداری و آماده‌سازی: محلول باید در دمای -20 درجه سانتی‌گراد یا یخچال نگهداری شود. قبل از استفاده، به آرامی ذوب شده و به محیط کشت اضافه شود.

توجه به نکات ایمنی

حساسیت سلولی: ممکن است برخی سلول‌ها به وجود آنتی‌بیوتیک‌های پنی‌سیلین یا استرپتومایسین حساس باشند؛ بررسی عدم تأثیر این ترکیب بر رشد سلول‌ها ضروری است.

پایداری ترکیب: باید در دمای مناسب نگهداری شود تا از تخریب مواد فعال جلوگیری شود.

حذف آنتی‌بیوتیک‌ها: هنگام انجام آزمایش‌های خاص (مانند ترانسفکشن یا تیمار دارویی)، آنتی‌بیوتیک‌ها باید از محیط حذف شوند تا از تأثیر آنها بر نتایج جلوگیری شود.

مزایا و معایب استفاده از پنی‌سیلین-استرپتومایسین

مزایا 

کنترل وسیع طیف آلودگی‌های باکتریایی: تأثیر بر انواع باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی.

سهولت استفاده: فرم آماده و استریل دارد.

افزایش کیفیت کشت سلولی: محیطی ایمن و بدون آلودگی فراهم می‌کند.

معایب

مقاومت آنتی‌بیوتیکی: استفاده مکرر از این ترکیب ممکن است منجر به مقاومت باکتری‌ها شود.

آسیب به برخی سلول‌ها: غلظت بالا یا عدم کنترل استفاده ممکن است بر رشد سلول‌های حساس اثر منفی داشته باشد.

عدم تأثیر بر قارچ‌ها و ویروس‌ها: این ترکیب اختصاصاً برای باکتری‌ها مؤثر است و بر قارچ‌ها و ویروس‌ها تأثیری ندارد.

جمع‌بندی

پنی‌سیلین-استرپتومایسین یک ترکیب آنتی‌بیوتیکی پرکاربرد در آزمایشگاه‌ها برای کنترل رشد باکتری‌ها در محیط کشت است. این ترکیب با جلوگیری از آلودگی باکتریایی، شرایط مناسب برای کشت سلولی و سایر تحقیقات آزمایشگاهی فراهم می‌کند. با رعایت دقت در غلظت و نگهداری محلول، می‌توان استفاده بهینه‌ای از این ترکیب داشت و محیط‌های آزمایشی را به‌طور مؤثر محافظت کرد.