無菌

生物学では、 無菌とは、生物の単一の種、品種、または株のみが存在し、他のすべての汚染生物を完全に含まない培養の状態を表します。初期の無菌培養は細菌または単細胞真核生物のものでしたが、多くの多細胞生物の無菌培養も可能です。無菌培養は、制御された環境で共生生物および寄生生物を研究するための重要なツールです。

準備

微生物の無菌培養は、通常、既存の混合培養の継代培養によって準備されます。これには、一連の希釈の使用が含まれる場合があります。この場合、培養物のサブサンプルに含まれる個々の生物が数個、理想的には単一の個体（無性生物の場合）のみになるまで、培養物が連続的に希釈されます。これらのサブカルチャーは、その構成生物の正体が確認できるまで成長することができます。目的の生物のみからなるこれらの培養の選択により、無菌培養が行われます。継代培養の選択には、混合培養での汚染されていない増殖前線から標的生物を手動でサンプリングし、これを継代培養の接種源として使用することも含まれます。

無菌培養は通常、定期的にチェックされ、無菌状態を維持します。微生物の標準的なアプローチの1つは、培養物のサンプルを寒天プレートに広げ、これを一定期間インキュベートすることです。寒天は、一般的な「汚染」生物の成長をサポートする濃縮培地でなければなりません。このような「汚染」生物は、この期間中にプレート上で成長し、もはや無菌ではない培養物を特定します。

実験使用

無菌培養はごくわずかな生物または単一の個体からでも得られるため、それらの中に存在する生物は比較的狭い遺伝子プールを共有するため、有用です。単一の個体に由来する無性種の場合、結果として生じる培養物は同一の生物で構成される必要があります（ただし、突然変異や水平遺伝子導入などのプロセスにより、ある程度のばらつきが生じる場合があります）。その結果、それらは一般に、より均一で再現可能な方法で応答し、実験の解釈を簡素化します。

問題点

一部の病原体の無菌培養は、in vitroで複製することが困難な特性を示す宿主組織内で通常繁殖するため、複雑です。これは、細胞内病原体の場合に特に当てはまります。ただし、宿主環境の重要な特徴を注意深く複製すると、Q発熱病原体であるCoxiella burnetiiなどのこれらの問題（宿主代謝産物、溶存酸素など）を解決できます。