સંવર્ધન અને વશ્યતા-કસોટી (culture and sensitivity test)

January, 2007

સંવર્ધન અને વશ્યતાકસોટી (culture and sensitivity test) : જીવાણુઓને સંવર્ધન-માધ્યમ પર ઉછેરીને તેમની ઍન્ટિબાયૉટિક પરત્વેની ઔષધવશ્યતા (drug sensitivity) તપાસવી તે. જીવાણુઓના અભ્યાસ તથા તેમના દ્વારા થતા ચેપના નિદાન માટે આ ઉપયોગી પદ્ધતિ છે. તેની મદદથી જે તે ચેપ કરતા જીવાણુને ઓળખી શકાય છે તથા તેના પર કયું ઔષધ કારગત નીવડશે તે પણ જાણી શકાય છે.

સંવર્ધનમાધ્યમો : સંવર્ધન-માધ્યમ (culture medium) એવું દ્રવ્ય કે દ્રવ્યોનો સમૂહ છે કે જેના પર જીવાણુઓનો ઉછેર થઈ શકે છે. તેથી તેમાંથી જીવાણુને ઊર્જા, કાર્બન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફેટ જેવા ક્ષારો, સોડિયમ વગેરે આયનો તથા જરૂર પડ્યે વૃદ્ધિકારક ઘટકો (growth factors) મળી રહે તેવી તેની ગુણવત્તા હોવી જોઈએ. વળી તેનું pH મૂલ્ય જે તે જીવાણુને અનુકૂળ હોવું જોઈએ.

કોઈ આદર્શ સંવર્ધન-માધ્યમ ફક્ત એક અથવા થોડા કોષોમાંથી પણ પૂરતો ઉછેર કરી શકે, ઝડપી વૃદ્ધિ કરાવી શકે, સહેલાઈથી બનાવી શકાય, પ્રમાણમાં સસ્તું હોય, ફરી-ફરીને બનાવી શકાય તેવું હોય તથા જીવાણુ-સમૂહિકાઓ(bacterial colonies)ના ગુણધર્મો પારખી શકાય તેવું હોય એ જરૂરી છે.

લૂઈ પાશ્ચરે સંકુલ (complex) સંવર્ધન-માધ્યમો બનાવ્યાં; જે મૂત્ર, ચિકનસૂપ (chicken broth) અને માંસસૂપ જેવાં પ્રવાહી હતાં. રૉબર્ટ કૉકે ઘન માધ્યમ બનાવ્યાં. તેમણે સમારેલા બટાટાનો ઉપયોગ કર્યો હતો. ફ્રાઉ હેસે(Frau Hesse)ના સૂચન પ્રમાણે તેમણે અગાર અગારનો ઉપયોગ કર્યો. તે સફળ રહ્યો. હાલ પણ તેનો જ ઉપયોગ થાય છે. અગાર અગાર ઉપરાંત સંવર્ધન-માધ્યમોમાં પૅપ્ટોન પણ વપરાય છે.

વિવિધ પ્રકારનાં સંવર્ધન-માધ્યમો ઉપલબ્ધ છે : (1) ઘન, પ્રવાહી અને અર્ધપ્રવાહી; (2) સાદાં અને સંકુલ; (3) સંશ્લેષિત (synthesized) અને અર્ધસંશ્લેષિત તથા (4) વિશિષ્ટ પ્રકારનાં સંવર્ધન-માધ્યમો. વિશિષ્ટ પ્રકારનાં માધ્યમોમાં ગુણવર્ધિત (enriched), સંગુણિત (enrichment), ચયનકારી (selective), સૂચક (indicator) કે વિભેદક (diffrentiating), શર્કરાયુક્ત તથા પરિવહનક્ષમ (transport) માધ્યમોનો સમાવેશ થાય છે.

સામાન્ય માધ્યમ એક પ્રકારનું પોષકસૂપ (nutrient broth) છે. તેમાં પૅપ્ટોન, માંસનો અર્ક, સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને પાણી હોય છે. જો તેમાં 2 % અગાર ઉમેરવામાં આવે તો તેને પોષક અગાર કહે છે. તેની મદદથી ઢાળવાળું કે અર્ધપ્રવાહી માધ્યમ મેળવાય છે, જેના પર ચલનશીલ જીવાણુઓ ફેલાય છે.

સંકુલ માધ્યમોમાં અન્ય દ્રવ્યો ઉમેરાય છે અને તે વિશિષ્ટ કાર્ય માટે વપરાય છે. જે તે જીવાણુની ચયાપચયી જરૂરિયાત જાણીને તેને અનુરૂપ દ્રવ્યોવાળું માધ્યમ બનાવાય તો તેને સંશ્લેષિત અથવા વ્યાખ્યાયિત (defined) માધ્યમ કહે છે. જો દ્રવ્યોના પૂરેપૂરા ગુણધર્મો જાણમાં ન હોય તો તેને અર્ધસંશ્લેષિત અથવા અર્ધવ્યાખ્યાયિત માધ્યમ કહે છે. સાદા માધ્યમમાં લોહી, રુધિરરસ (serum) કે ઈંડું ઉમેરીને બનાવાતા રુધિર અગાર, ચૉકલેટ અગાર કે ઈંડું અગાર નામનાં માધ્યમો જીવાણુઓને પોષણ આપીને ઉછેરે છે. તેમને ગુણવર્ધિત (enriched) માધ્યમો કહે છે. જો કોઈ ચોક્કસ પ્રકારના જીવાણુના ઉછેર માટે વિશિષ્ટ દ્રવ્યવાળું માધ્યમ હોય તો તેને સંગુણિત (enrichment) માધ્યમ કહે છે; દા.ત., આંત્રજ્વર(typhoid fever)ના જીવાણુઓને ઉછેરવા માટે ટેટ્રાથાયૉનેટવાળું સૂપ વપરાય છે. કોઈ ચોક્કસ જીવાણુ સિવાય અન્ય જીવાણુઓનો ઉછેર થતો અટકાવે તેવાં માધ્યમોને ચયનકારી માધ્યમો કહે છે; દા.ત., મરડો કરતાં જીવાણુઓ માટે ડિસૉક્સિકોલેટ સાઇટ્રેટવાળું માધ્યમ.

ક્યારેક માધ્યમમાં અન્ય દ્રવ્ય ઉમેરીને જીવાણુનો ઉછેર થયો હોય ત્યારે તે સંકેત આપે તેવું કરાય છે તેને સૂચક (indicator) માધ્યમ કહે છે; જેમ કે, વિલ્સન અને બ્લેરના માધ્યમમાં સલ્ફાઇટ હોય છે, જે ટાઇફૉઇડના જીવાણુના સંવર્ધન સમયે કાળા રંગનું બને છે; તેવી રીતે પોટૅશિયમ ટેલ્યુરાઇટવાળું મૅક્લિઓડનું માધ્યમ ડિફ્થેરિયાના જીવાણુના સંવર્ધન સમયે કાળા રંગનું બને છે.

વિભેદક માધ્યમ અલગ ગુણધર્મોવાળા જીવાણુઓ વચ્ચેનો તફાવત સ્પષ્ટ કરવામાં મદદ કરે છે. મેક્કોન્કિનું માધ્યમ લૅક્ટોઝનું આથવણ (fermentation) કરતા જીવાણુઓની સમૂહિકાઓને ગુલાબી અને તેવું ન કરતા જીવાણુઓની સમૂહિકાઓને ફિક્કા રંગની દર્શાવે છે. આવાં માધ્યમોને પણ સૂચક માધ્યમો કહે છે.

ન્યૂમોકોકાઈ જેવા જીવાણુઓ શર્કરાયુક્ત માધ્યમમાં ઊછરે છે. ક્યારેક એક સ્થળેથી બીજા સ્થળે જીવાણુયુક્ત દ્રવ્યને લઈ જવું હોય ત્યારે પરિવહનક્ષમ માધ્યમ વપરાય છે; દા.ત. પરમિયો (gonorrhoea), કૉલેરા, મરડો કરતા જીવાણુઓ. કેટલાક જીવાણુઓ અજારક (anaerobic) માધ્યમમાં ઊછરે છે. તેમને માટે રૉબર્ટ્સનું પક્વ માંસનું માધ્યમ વપરાય છે.

જુદા જુદા પ્રકારનાં માધ્યમોને ઓળખવા માટે વિશિષ્ટ રંગસંકેતો (colour codes) વિકસાવવામાં આવેલા છે.

સંવર્ધનપદ્ધતિઓ : વિવિધ પ્રકારની પદ્ધતિઓ વડે વિવિધ પ્રકારનાં લક્ષ્યો પાર પાડવામાં આવે છે.

સંવર્ધન કરવાનાં મુખ્ય લક્ષ્યો અથવા ઉપયોગ-સૂચકો (indications) હોય છે; જેમ કે, (1) ચોક્કસ પ્રકારના જીવાણુને અલગ પાડવો; (2) જીવાણુના ગુણધર્મો દર્શાવવા; (3) પ્રતિજન મેળવવા કે અન્ય કસોટીઓ માટે પૂરતી સંખ્યામાં જીવાણુઓને ઉછેરવા; (4) ઔષધવશ્યતા નક્કી કરવી; (5) સજીવ જીવાણુઓની સંખ્યા જાણવી; (6) સંવર્ધિત જીવાણુઓનો સંગ્રહ કરવો.

તે માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ વપરાય છે  રૈખિક પદ્ધતિ (streak method), આચ્છાદન-પદ્ધતિ (lawn or carpet method), ઘસરકા-પદ્ધતિ (stroke method) અને ઘાવ-પદ્ધતિ (stab method). રૈખિક પદ્ધતિમાં જીવાણુયુક્ત પ્રવાહીનું બિન્દુ માધ્યમના એક છેડે મૂકવામાં આવે છે અને તેને પછી એક ધાતુના નાના ગાળા વડે રેખાના રૂપે માધ્યમની સપાટી પર ફેલાવવામાં આવે છે. તેની મદદથી જીવાણુના ગુણધર્મો જાણવામાં સરળતા રહે છે. જીવાણુની ઔષધવશ્યતા જાણવા માટે માધ્યમની સપાટી પર જીવાણુયુક્ત પ્રવાહીને પાથરી દેવામાં આવે છે. તેને આચ્છાદન-પદ્ધતિ કહે છે. વિશિષ્ટ કસોટીઓ માટે માધ્યમની સપાટી પર ઘસરકો કરીને જીવાણુયુક્ત પ્રવાહી ફેલાવાય છે. સંવર્ધન-સંગ્રહ માટે માધ્યમમાં ઘાવ કરીને ખાડામાં જીવાણુયુક્ત પ્રવાહી મુકાય છે.

ઘન સંવર્ધન-માધ્યમોને પહોળી અને છીછરી ધારવાળી તાસક(petridish)માં રખાય છે, જ્યારે પ્રવાહી માધ્યમોને કસનળી, બૉટલ કે મોટાં પાત્રોમાં રખાય છે. અજારક જીવાણુઓના સંવર્ધન માટે શૂન્યાવકાશ કે ઑક્સિજનને સ્થાને નિષ્ક્રિય વાયુવાળા વાતાવરણમાં પ્રક્રિયા કરાય છે.

ઔષધવશ્યતા કસોટી : સંવર્ધન-માધ્યમ પર ઊછરેલા જીવાણુ કયા ઔષધ(ઍન્ટિબાયૉટિક)થી નાશ પામે છે કે સંખ્યાવૃદ્ધિ પામતા અટકે છે તે જોવા માટે આ કસોટી કરાય છે. આ માધ્યમમાં નાના નાના ખાડા કરીને ચોક્કસ માત્રામાં ઍન્ટિબાયૉટિક મુકાય છે અને ત્યારબાદ જીવાણુવાળું પ્રવાહી તે માધ્યમની સપાટી પર આચ્છાદનના સ્વરૂપે પાથરવામાં આવે છે. કયા ઔષધ પાસે કેટલું સંવર્ધન થઈ શક્યું છે તેને આધારે જે તે જીવાણુ કયા ઔષધની હાજરીમાં ઊછરી શકે છે, ઊછરી શકતા નથી કે નાશ પામે છે તે જાણી શકાય છે. તેને આધારે જે તે વ્યક્તિના ચેપમાં જે તે ઔષધ ઉપયોગી છે કે નહિ તે નક્કી કરી શકાય છે.

વિષાણુસંવર્ધન : વિષાણુઓ સજીવકોષની અંદરના પરોપજીવીઓ છે; તેથી તેમનું સંવર્ધન ઈંડું, પ્રાણી કે સ્વયંસેવી માનવમાં થઈ શકે છે. આ માટે અવયવ કે કોષ-સંવર્ધનની પદ્ધતિઓ પણ વપરાય છે. કોષ-સંવર્ધન માટે સળંગ કોષરેખાઓ (cell lines) વિકસાવાય છે.

શિલીન નં. શુક્લ