微生物专题 | 常见十一种类型样本采集具体步骤

2022-04-25 22:53:01, 小迈 武汉迈特维尔生物科技有限公司



 前言

微生物丰度和多样性会受到样本采集、储存和处理的时间和方法的影响,因此,在微生物研究中有必要了解实验前样本收集过程要求。不当的操作可能会造成结果偏差,对数据的稳定性和再现性产生不良影响。




样本采集的三个关键因素:

1.样品应在不同的采集点进行可重复的方式采集,使用相同的采样步骤和相同的消耗品(试剂、耗材),消耗品最好品牌和批号一致。

2.采集和储存的样本应尽可能接近动物体内情况。

3.在采集步骤中应考虑样本采集的实用性,以便能够方便地采集足够数量的样本。



常见十一种类型样本采集具体步骤:

. 粪便样本采集

1.准备好便盆和粪便容器,洗手,带上手套收集新鲜的粪便样本;


2.在实验室将装好受试者粪便样本立即放在冰上进行分装并标记;


3.用无菌牙签、勺子或粪便取样器截取样品中段里部(粪便表层含有肠粘膜脱落细胞),外部容易污染,且接触空气后,部分细菌DNA开始降解;


4.样品采集时建议将样品按照一次提取的量进行分管保存,避免提取时由于二次分管和并管引起样品降解;每管可收集分装1 克(建议3g),置于 5ml EP 或 15ml、50ml离心管中,取样完毕后盖上盖子旋紧,用封口膜封口,尽可能保持样品处于厌氧环境(如有条件可以使用厌氧袋);


5.分装好后,若当天提取DNA,可以先放4°C,长期存放需先迅速放入液氮中,之后立即放入-80°C保存,避免反复冻融;


6.寄送时将样本管放入更大的管或者自封袋中,防止样本运输过程中被破坏,并用大体积干冰运输,保证开箱验收时有足够干冰剩余。


注意事项

●如粪便样品量较多或不能马上收集,最迟要在2小时之内全部收集完;

●如粪便样本采集需要在不同天进行,须在同一时段进行(最好是早晨),避免微生物组成在同一天不同时间内发生变化。



二. 肠道内容物样本

1.在实验对象死亡后,用无菌解剖刀,在无菌状态下取出整个肠道,切取所需肠段的内容物(条件允许的话,可在无菌操作台进行);


2.用无菌手术刀挖取内容物,立即放在冰上进行分装并标记;


3.用灭菌离心管分装,单个样本取样量:200-500 mg/管,为保证实验顺利进行,每个样本取多管备份,在采样允许的情况下,尽量多采集样品;


4.分装好后,若当天提取DNA,可以先放4°C,长期存放需先迅速放入液氮中,之后立即放入-80°C保存;


注意事项:采集好的样本30min内液氮速冻放入-80℃冰箱保存。



三. 肠道组织样本

组织样本用无菌磷酸盐缓冲液轻轻清洗,直到没有内容物流出;用无菌的显微镜玻片刮取附着在表面的组织细菌进行DNA 的提取;长期存放需先迅速放入液氮中,之后立即放入-80°C 保存;


注意事项

同一实验取样部位需保持一致。



四. 鼻咽拭子样本

1.咽拭子:明亮的光线从检查者肩膀上方照射进张开的口腔,让患者深呼吸,然后发“啊”音,用压舌板轻轻压舌,再用洁净的咽拭子来回擦拭双侧咽扁桃体及咽后壁,然后将拭子头浸入采样液中,尾部弃去,拧紧盖子。


2.鼻拭子:尽可能使明亮的光线照进鼻腔,将洁净的鼻咽拭子轻轻插入鼻道内鼻腭处,停留片刻后缓慢转动退出。以另一拭子拭另侧鼻孔。将拭子头浸入采样液中,尾部弃去,拧紧盖子。


注意事项:

●咽喉取样时,拭子不能接触到口腔和舌粘膜。

●取样时间最好在发病72 小时内,晨起后。

●鼻腔和咽部样品,可只收集一种,也可同时收集2种并混合。



五.尿液样本

取标本前要洗手,以及实施其它必要的清洁措施,尿液收集容器应贴有标签,并核对信息,留取所需实验的最小样本量(5ml),取标本时避免污染,取好后,将容器盖好,防止尿液外溢,并记录标本留取时间,放于-80°C 保存,也可离心取沉淀(1g)放于-80°C保存;


注意事项:不建议存储在4◦C,尿样会发生显著的变化。



六.肺泡灌洗液

1. 小鼠肺泡灌洗液

一般为颈部和胸部解剖,气管和一侧肺叶结扎。再用穿刺针插入气管上端,生理盐水或PBS 反复冲洗,一般为3 遍,每遍冲洗次数根据需要决定,3-5次即可,具体操作参考:

1)操作所需的设备(除了一次性注射器,气管插管是已经灭菌的,其他设备都需要高压灭菌);

2)小鼠麻醉并固定;

3)颈部去毛并消毒;

4)从颈部正中切口;

5)暴露剥离气管,并在气管近端穿线打活结,活结要比较松;

6)在所打活结的远端,剪开气管的1/2,行气管插管,插入后线打死结;

7)用10ml 注射器抽取10ml 的灭菌生理盐水,通过气管插管注入气管内,反复抽吸三次,将液体抽出,大约能吸出7 毫升左右,放入灭菌离心管内。再抽取10ml 生理盐水,重复上面的操作两次,这两次每次能抽出肺泡灌洗液9ml 左右,也注入离心管;

8)收集的灌洗液采用0.22um 滤膜过滤,后将滤膜冻存-80°C 保存,或直接提取DNA。


2. 人肺泡灌洗液

1)1%的利多卡因对患者进行口咽部局部麻醉,静脉推注咪达唑仑5mg;

2)患者取仰卧位,予吸氧、心电血压监测;

3)用支气管镜行支气管肺泡灌洗术,经气管镜活检孔注入1%利多卡因局部麻醉,将气管镜嵌入右肺中叶或左肺上叶舌段的一个亚段,共注入120mL 加热至37℃的生理盐水,50mL注射器回收,尽快4℃运送回实验室;

4)分装后高速离心,15600×g4℃离心30min,弃上清,细胞沉淀-80℃冻存备用。


注意事项:肺泡灌洗液不同个体样本浓度可能不一致,取样过程中尽量保持取样量一致性。



七.血液样本

EDTA 抗凝管:抽取3-5ml 全血,颠倒混匀EDTA 和全血,保证抗凝效果,-80℃(-20℃)保存(由于会影响实验,不能使用肝素抗凝),冷冻后,干冰运输。


分离胶真空采集管:分离胶置于试管底部,注入血样待血液凝固后置离心机中离心,分离胶即在血清、血块之间形成隔离层。并使血清保持原状,无改变,-80℃(-20℃)保存。


注意事项:

●血液样本一定要避免反复冻融,如果血液放置时间过长,或经历过反复冻融,请务必提前沟通,以尽量保证血液样本核酸提取质量。因放置过久或经历过反复冻融的样本经常会发生细胞核破裂,核酸游离于血浆中。加入抗凝剂后的新鲜血液一般可以在4℃放置 12-24小时,但经过速冻后的样本一定要低温保存。切记血液样本一定避免反复冻融。

●血液样品应使用塑料材质的采血管送样,避免使用玻璃材质采血管送样或装液太满,以至冻裂。



八.胆汁样本

患者胆总管胆汁在进行ERCP 手术时收集,使用严格无菌的侧视内窥镜进行ERCP手术,在将内窥镜由嘴经十二指肠放入胆总管吸取胆汁之前,内窥镜的操作孔道通过避免任何吸入操作来避免污染。在打入造影剂前,使用通过操作孔道的无菌的括约肌切开器导管从胆总管中抽取3-5ml 胆汁,取出的样本立即放入无菌痰杯并放-80℃保存。



九.土壤样本

1.普通土壤样本

根据研究目的确定采样范围,取样器具要事先消毒灭菌处理,开始采样,去除表面浮土,使用乙醇火烧的铲子挖取地下5~20cm 的土层,去除可见杂质后,土壤过2mm筛网,每个样品从 3个及以上采样点采集并混合而成,去除杂质之后的样品每管可收集分装3g-5g,保存于无菌离心管中,置于0℃以下运回实验室,用于抽提DNA,如不能马上实验,置于-80℃保存。土壤样品强烈建议使用5 ml EP 或15ml、50ml离心管进行装载,并用封口膜封口,使用自封袋容易撒漏导致样品交叉污染。


2.根际土壤样本

使用的工器具要事先消毒灭菌处理,采集20cm 深的根际土壤于50mL 的无菌管里,迅速放在液氮里储存,用20 目的筛子过筛,去除植物根、动物残骸以及其他杂质后分装到无菌离心管里,每管3~5g,密封后立即-80℃储存备用。



十.物体表面样本

将所研究的物体放在事先灭好的无菌容器当中,加入PBS 缓冲液后进行振荡,使得微生物从物体表面充分的脱落并聚集在PBS 缓冲液当中,之后直接提取PBS 缓冲液中的微生物或者将缓冲液用滤膜过滤之后再进行DNA 的提取。


十一.植物内生菌样本

用流水冲洗植物根样本表面并摘到小侧根,粘根土壤粒要进行化学消毒(95%的次氯酸钠2min),用无菌玻璃珠在无菌水中剧烈摇晃,物理去除细菌。之后用手术刀片划开根部组织以释放内生菌,用无菌玻璃珠在9%的生理盐水中振荡,在30℃的条件下振荡4h 以分离内生菌,之后用5μm 滤膜过滤,15000r,4℃离心收集沉淀并置液氮中保存。



部分参考文献:

1.Stephens W Z, Burns A R, Stagaman K, et al. The composition of the zebrafish intestinal microbial community varies across development[J]. The ISME journal, 2016, 10(3): 644.

2.Roeselers G, Mittge E K, Stephens W Z, et al. Evidence for a core gut microbiota in the zebrafish[J]. The ISME journal, 2011, 5(10): 1595.


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