PIXL菌落高精度挑選工作站在抑菌圈研究中的應用
抑菌圈（Automatic Zone of Inhibition，ZOI）是細菌學中常用的一個概念，指的是在一定條件下，感染性細菌生長所形成的周圍清晰的無菌區(qū)域，抑菌圈（Automatic Zone of Inhibition，ZOI）的測定是抗菌研究的基石，對研究細菌感染和藥物敏感性有著重要的意義。
英國SINGER公司在PIXL菌落高精度挑選工作站上開發(fā)了一款自動ZOI檢測和分析功能，它使檢測、篩選和挑選產(chǎn)生抗菌素的微生物菌落成為可能。
PIXL的ZOI模式(P-ZOI)是一種直觀和高效的工具，可以準確地測量培養(yǎng)皿和SBS板上不同菌種的ZOI和菌落大小，P-ZOI測量的區(qū)域大小與手動測量相比有著顯著的優(yōu)勢，比人工測量增強了數(shù)據(jù)可追溯性。綜合特征指標的輸出，可以與PIXL的自動精確挑菌能力結合使用，隨著抗菌化合物發(fā)現(xiàn)，合成生物學和微生物生態(tài)學的應用，P-ZOI為用戶提供了一個可靠易用的解決方案，以簡化ZOI工作流程，改進數(shù)據(jù)采集，并加速下游工藝。
P-ZOI具有直觀的用戶體驗，可指導用戶運行抑菌圈程序，包括在PIXL中對90mm培養(yǎng)皿或SBS板進行成像(圖1)。PIXL使用最先進的菌落ZOI檢測算法對圖像進行分割，以區(qū)分工具菌（對抗生素敏感）涂層，ZOI和菌落（產(chǎn)生抗生素），用戶選擇那些他們想要的菌落和區(qū)域，進行進一步分析或使用PIXL挑菌篩選程序。篩選程序可基于的參數(shù)，包括平板上菌落或抑菌圈的大小、顏色、臨近度及其他特征，ZOI和菌落的量化指標可連同平板的原始圖像和注釋圖像一起導出，用戶可以使用PIXL挑菌工作站將感興趣的菌落挑選到不同的平板上，以便在瓊脂或液體培養(yǎng)基中進一步培養(yǎng)，或用于下游應用。
P-ZOI的軟件靈活，可與用戶特定需求相適應，照明條件、檢測算法、篩選參數(shù)均可調(diào)節(jié)，可進行最優(yōu)化的抑菌圈和群體檢測。P-ZOI結合了先進的算法，能夠檢測菌落形態(tài)、工具菌涂層顏色和質(zhì)地、ZOI大小和重疊ZOI等特征差異，這種適應性確保了在處理不同微生物或復雜實驗條件時的可靠性(圖2)。
P-ZOI可以檢測直徑為2至9mm抑菌圈內(nèi)的中心菌落，并且可以檢測直徑為8至80mm的抑菌圈，與其他抑菌圈重疊(按半徑計算)高達40%。 通過自動檢測抑菌圈，PIXL無需人工測量，最大限度地減小人為誤差，并具有更好的樣品和分析數(shù)據(jù)之間的可追溯性。
[圖2：P-ZOI可適用于一系列實驗要求。(上圖)在帶有大腸桿菌涂層和中央菌落的90mm培養(yǎng)皿上自動進行抑菌圈和菌落測定，抑菌圈用黃色圈起來，菌落用紅色圈起來，(上圖)枯草芽孢桿菌涂層和大腸桿菌中心菌落在SBS板上的自動重疊區(qū)和菌落測定，重疊區(qū)域用黃色虛線突出顯示，使用PIXL的中心性選項，篩選中心菌落，較小的、非中心的菌落被檢測出來并用藍色圈標注。]
P-ZOI輸出的數(shù)據(jù)和圖片，可供用戶分析數(shù)據(jù)和發(fā)表文章使用（圖3)，導出的數(shù)據(jù)包含特征參數(shù)的定量測量，如菌落和ZOI大小以及與其他特征，這些指標使用戶能夠進行統(tǒng)計分析，比較實驗結果，并從他們的數(shù)據(jù)中獲得有價值的信息。
與這些數(shù)據(jù)表一起，PIXL生成帶注釋的圖像，這些圖像可以與數(shù)據(jù)表交叉引用，注釋后的圖像可以導出，根據(jù)需要顯示或隱藏菌落的ID、ZOI的ID或ZOI半徑，這些圖像作為視覺參考，促進結果共享和驗證，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯性，未注釋的圖像也可以導出，允許用戶在第三方軟件中進行自己的分析或注釋。
[圖3:P-ZOI導出數(shù)據(jù)用于下游應用，PIXL自動生成的帶注釋的ZOI板，圖像中的標簽對應于導出的表，其中包含可檢測特征的測量值。]
使用PIXL挑取抑菌圈內(nèi)的菌落
PIXL為研究人員提供了一種實用而有效的解決方案，可以選擇生長在抑菌圈內(nèi)的菌落，并將它們轉(zhuǎn)移到不同的平板上進行進一步的實驗。
使用PIXL，用戶可以靈活地在抑菌圈內(nèi)挑選菌落并將其轉(zhuǎn)移到各種板格式，包括瓊脂板、含有培養(yǎng)基或測定試劑的多孔或深孔板、或PCR板。
PIXL可靠地執(zhí)行ZOI工作流程并簡化下游應用程序
由于區(qū)域形狀不規(guī)則，工具菌涂層和抑菌圈邊界之間存在生長漸變，人工測量ZOI半徑可能存在主觀估測，因此不同用戶在手動測量ZOI半徑方面存在顯著差異，標準差(SD)為0.5 mm。超過80%的PIXL的半徑測量值在人工確定的平均半徑的2 SD以內(nèi)，PIXL的輸出和人工測量值之間高度相似。
在ZOI工作流程中使用PIXL的一個重要好處是數(shù)據(jù)的存儲和可追溯性，PIXL存儲所有生成的數(shù)據(jù)，使研究人員能夠輕松地追溯測量到特定區(qū)域或特定板上的菌落，該特性增強了數(shù)據(jù)管理，促進了結果驗證和再現(xiàn)性，此外，PIXL的數(shù)據(jù)導出功能包括各種不容易用手動方法測量的指標，例如菌落和抑菌圈顏色、亮度、圓度以及與其他抑菌圈的重疊，這些全面的數(shù)據(jù)為用戶提供了更多的機會來深入了解平板上微生物之間的相互作用。
使用PIXL執(zhí)行ZOI工作流程的一個關鍵優(yōu)勢是，具有抑菌圈的菌落的下游處理通過自動挑菌變得更容易，PIXL精確地確定抑菌圈內(nèi)菌落的位置，在默認條件下定位精度為0.13 mm(±0.05 SD)，這種精度使PIXL能夠精確地挑選菌落并將它們轉(zhuǎn)移到下游應用的新板上，通過自動化菌落挑選過程，PIXL節(jié)省了研究人員的時間和精力，并消除了人為錯誤的機會。
應用
PIXL ZOI模式具有廣泛應用的潛力。
可以根據(jù)測量的菌落性質(zhì)和抑制區(qū)(例如ZOI大小)對這些菌落進行優(yōu)先排序，使用PIXL來挑選感興趣的菌落進行下游處理，以加速對感興趣的目標具有抗菌活性的微生物菌株的表征。
英國SINGER公司在PIXL菌落高精度挑選工作站上開發(fā)了一款自動ZOI檢測和分析功能，它使檢測、篩選和挑選產(chǎn)生抗菌素的微生物菌落成為可能。
PIXL的ZOI模式(P-ZOI)是一種直觀和高效的工具，可以準確地測量培養(yǎng)皿和SBS板上不同菌種的ZOI和菌落大小，P-ZOI測量的區(qū)域大小與手動測量相比有著顯著的優(yōu)勢，比人工測量增強了數(shù)據(jù)可追溯性。綜合特征指標的輸出，可以與PIXL的自動精確挑菌能力結合使用，隨著抗菌化合物發(fā)現(xiàn)，合成生物學和微生物生態(tài)學的應用，P-ZOI為用戶提供了一個可靠易用的解決方案，以簡化ZOI工作流程，改進數(shù)據(jù)采集，并加速下游工藝。
P-ZOI具有直觀的用戶體驗，可指導用戶運行抑菌圈程序，包括在PIXL中對90mm培養(yǎng)皿或SBS板進行成像(圖1)。PIXL使用最先進的菌落ZOI檢測算法對圖像進行分割，以區(qū)分工具菌（對抗生素敏感）涂層，ZOI和菌落（產(chǎn)生抗生素），用戶選擇那些他們想要的菌落和區(qū)域，進行進一步分析或使用PIXL挑菌篩選程序。篩選程序可基于的參數(shù)，包括平板上菌落或抑菌圈的大小、顏色、臨近度及其他特征，ZOI和菌落的量化指標可連同平板的原始圖像和注釋圖像一起導出，用戶可以使用PIXL挑菌工作站將感興趣的菌落挑選到不同的平板上，以便在瓊脂或液體培養(yǎng)基中進一步培養(yǎng)，或用于下游應用。
P-ZOI的軟件靈活，可與用戶特定需求相適應，照明條件、檢測算法、篩選參數(shù)均可調(diào)節(jié)，可進行最優(yōu)化的抑菌圈和群體檢測。P-ZOI結合了先進的算法，能夠檢測菌落形態(tài)、工具菌涂層顏色和質(zhì)地、ZOI大小和重疊ZOI等特征差異，這種適應性確保了在處理不同微生物或復雜實驗條件時的可靠性(圖2)。
P-ZOI可以檢測直徑為2至9mm抑菌圈內(nèi)的中心菌落，并且可以檢測直徑為8至80mm的抑菌圈，與其他抑菌圈重疊(按半徑計算)高達40%。 通過自動檢測抑菌圈，PIXL無需人工測量，最大限度地減小人為誤差，并具有更好的樣品和分析數(shù)據(jù)之間的可追溯性。
[圖2：P-ZOI可適用于一系列實驗要求。(上圖)在帶有大腸桿菌涂層和中央菌落的90mm培養(yǎng)皿上自動進行抑菌圈和菌落測定，抑菌圈用黃色圈起來，菌落用紅色圈起來，(上圖)枯草芽孢桿菌涂層和大腸桿菌中心菌落在SBS板上的自動重疊區(qū)和菌落測定，重疊區(qū)域用黃色虛線突出顯示，使用PIXL的中心性選項，篩選中心菌落，較小的、非中心的菌落被檢測出來并用藍色圈標注。]
P-ZOI輸出的數(shù)據(jù)和圖片，可供用戶分析數(shù)據(jù)和發(fā)表文章使用（圖3)，導出的數(shù)據(jù)包含特征參數(shù)的定量測量，如菌落和ZOI大小以及與其他特征，這些指標使用戶能夠進行統(tǒng)計分析，比較實驗結果，并從他們的數(shù)據(jù)中獲得有價值的信息。
與這些數(shù)據(jù)表一起，PIXL生成帶注釋的圖像，這些圖像可以與數(shù)據(jù)表交叉引用，注釋后的圖像可以導出，根據(jù)需要顯示或隱藏菌落的ID、ZOI的ID或ZOI半徑，這些圖像作為視覺參考，促進結果共享和驗證，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)可追溯性，未注釋的圖像也可以導出，允許用戶在第三方軟件中進行自己的分析或注釋。
[圖3:P-ZOI導出數(shù)據(jù)用于下游應用，PIXL自動生成的帶注釋的ZOI板，圖像中的標簽對應于導出的表，其中包含可檢測特征的測量值。]
使用PIXL挑取抑菌圈內(nèi)的菌落
PIXL為研究人員提供了一種實用而有效的解決方案，可以選擇生長在抑菌圈內(nèi)的菌落，并將它們轉(zhuǎn)移到不同的平板上進行進一步的實驗。
使用PIXL，用戶可以靈活地在抑菌圈內(nèi)挑選菌落并將其轉(zhuǎn)移到各種板格式，包括瓊脂板、含有培養(yǎng)基或測定試劑的多孔或深孔板、或PCR板。
PIXL可靠地執(zhí)行ZOI工作流程并簡化下游應用程序
由于區(qū)域形狀不規(guī)則，工具菌涂層和抑菌圈邊界之間存在生長漸變，人工測量ZOI半徑可能存在主觀估測，因此不同用戶在手動測量ZOI半徑方面存在顯著差異，標準差(SD)為0.5 mm。超過80%的PIXL的半徑測量值在人工確定的平均半徑的2 SD以內(nèi)，PIXL的輸出和人工測量值之間高度相似。
在ZOI工作流程中使用PIXL的一個重要好處是數(shù)據(jù)的存儲和可追溯性，PIXL存儲所有生成的數(shù)據(jù)，使研究人員能夠輕松地追溯測量到特定區(qū)域或特定板上的菌落，該特性增強了數(shù)據(jù)管理，促進了結果驗證和再現(xiàn)性，此外，PIXL的數(shù)據(jù)導出功能包括各種不容易用手動方法測量的指標，例如菌落和抑菌圈顏色、亮度、圓度以及與其他抑菌圈的重疊，這些全面的數(shù)據(jù)為用戶提供了更多的機會來深入了解平板上微生物之間的相互作用。
使用PIXL執(zhí)行ZOI工作流程的一個關鍵優(yōu)勢是，具有抑菌圈的菌落的下游處理通過自動挑菌變得更容易，PIXL精確地確定抑菌圈內(nèi)菌落的位置，在默認條件下定位精度為0.13 mm(±0.05 SD)，這種精度使PIXL能夠精確地挑選菌落并將它們轉(zhuǎn)移到下游應用的新板上，通過自動化菌落挑選過程，PIXL節(jié)省了研究人員的時間和精力，并消除了人為錯誤的機會。
應用
PIXL ZOI模式具有廣泛應用的潛力。
- 抗菌化合物發(fā)現(xiàn)工作流程
可以根據(jù)測量的菌落性質(zhì)和抑制區(qū)(例如ZOI大小)對這些菌落進行優(yōu)先排序，使用PIXL來挑選感興趣的菌落進行下游處理，以加速對感興趣的目標具有抗菌活性的微生物菌株的表征。
- 合成生物學和代謝工程工作流程
- 微生物生態(tài)學工作流程
標簽：
挑菌/接種/復制
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