A placa Petri existe há mais de uma década e, no entanto, as simples ferramentas de cultivo celular continuam a ser um acessório permanente em muitos laboratórios em todo o mundo. Os pratos cilíndricos pouco profundos de vidro ou tampa de plástico são mais comummente utilizados por biólogos para fazer placas de ágar, sobre as quais as bactérias podem ser cultivadas. São também úteis para examinar a eficácia dos medicamentos antibióticos em desenvolvimento.
Para fazer uma placa de ágar uma placa de Petri, é necessário enchê-la parcialmente com líquido quente contendo ágar e uma mistura de ingredientes que pode incluir nutrientes, sangue, sais, hidratos de carbono, corantes, indicadores, aminoácidos ou antibióticos. Uma vez o ágar arrefecido e solidificado, a placa está pronta para ser inoculada com uma amostra. As culturas de vírus ou fago requerem uma inoculação em duas fases.
Pratos Petri precisam de ser incubados de cabeça para baixo para diminuir os riscos de contaminação por partículas transportadas pelo ar que pousam sobre eles e para evitar a acumulação de condensação de água que poderia perturbar ou comprometer uma cultura. Para além disto, são bastante simples de utilizar e são agora mais frequentemente feitas de plástico descartável do que de vidro, pelo que podem ser deitadas fora após cada utilização.
Embora a placa de Petri não tenha sofrido alterações significativas desde a sua invenção há mais de 130 anos, está associada a algumas das maiores descobertas médicas da história recente. Desde a identificação das bactérias da peste à descoberta da penicilina e ao crescimento dos órgãos, a linha temporal da placa de Petri está longe de ser tão simples como o seu desenho.
Invenção – 1887
A placa de Petri tem o nome do bacteriólogo alemão Julius Richard Petri. Petri trabalhou como médico militar para o exército alemão e foi destacado para um laboratório no Gabinete de Saúde Imperial de Berlim em 1887. Um cientista chamado Robert Koch dirigiu o laboratório e procurava uma técnica fiável de cultura pura para o cultivo de muitas bactérias.
Muitos dos métodos anteriores de crescimento bacteriano foram abertos ao ar, o que resultou em contaminação cruzada. Com base em métodos como o frasco do sino sobre uma técnica de placa de vidro, Petri inventou um prato de cultura muito semelhante ao que conhecemos hoje. Deu o seu próprio nome à invenção e passou a escrever um artigo de 300 palavras sobre como utilizar o prato.
Identificando bactérias da peste – 1894
Durante outro surto da peste em 1894 na Ásia, um bacteriólogo suíço-francês chamado Alexandre Yersin descobriu que a bactéria Yersinia pestis era responsável pela doença. Yersin utilizou a técnica de postulados de Koch para cultivar a bactéria numa placa de Petri. Ele também identificou que meios de cultura optimizaram o desenvolvimento do bacilo, permitindo assim aos cientistas reproduzir as mesmas condições no seu laboratório e estudar o microorganismo.
Descoberta da Penicilina – 1928
Talvez uma das descobertas farmacêuticas mais famosas a que a placa de Petri pode ser atribuída seja a da Penicilina. Depois de regressar de férias a 3 de Setembro de 1928, Alexander Fleming, professor de bacteriologia no St Mary’s Hospital em Londres, começou a classificar através dos seus pratos de Petri, que continham colónias de Staphylococcus. O Staphylococcus é a bactéria responsável por feridas, dores de garganta e abcessos.
Fleming notou algo de invulgar numa das suas placas de Petri, uma vez que estava salpicada de colónias, à excepção de uma área onde crescia uma mancha de bolor. A zona imediatamente em redor do bolor, que mais tarde foi identificada como uma estirpe rara de Penicillium notatum, era clara, e Fleming concluiu então que o ‘sumo de bolor’ era capaz de matar bactérias.
Os assistentes de Fleming Stuart Craddock e Frederick Ridley conseguiram então isolar a penicilina pura do chamado sumo de bolor.
O prato Petri inteligente – 2011
Em 2011, investigadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) transformaram a forma como as culturas celulares são imitadas, criando uma plataforma sintética a que se referiam como um prato Petri ‘inteligente’ ou o ePetri. O ePetri foi concebido para acabar com a necessidade de microscópios volumosos e reduzir significativamente o tempo de trabalho humano, melhorando ao mesmo tempo a forma como o crescimento da cultura pode ser registado. Uma pequena câmara no prato pode enviar dados do prato ePetri e transferi-los para um computador fora da incubadora através de uma ligação por cabo. Diz-se que isto poupa tempo e reduz os riscos de contaminação.
Cultura de tecido cerebral – 2017
Pratos ePetri ajudaram com sucesso os cientistas da Universidade do Luxemburgo nas suas tentativas de transformar células estaminais humanas em culturas semelhantes ao cérebro que se comportam de forma muito semelhante às células do cérebro médio humano. A investigação foi realizada em 2011 e envolveu células estaminais, derivadas de amostras de pele humana, sendo cultivadas em placas de Petri.
Como o cérebro é o órgão humano mais complexo e a investigação que o envolve enfrenta muitas implicações éticas, pode ser extremamente difícil conduzir experiências sobre o mesmo. As culturas de tecido cerebral em 3D podem agora permitir aos cientistas estudar causas e testar tratamentos para doenças neurodegenerativas como a Parkinson.
Growing organs – 2018
Em anos mais recentes, a medicina regenerativa avançou rapidamente e a placa de Petri desempenhou um papel no crescimento de enxertos de pele e organóides. Os organóides são particularmente importantes para a indústria farmacêutica porque o impacto dos medicamentos pode ser observado em órgãos individuais e negam a necessidade de testes em animais.
Em Maio de 2018, cientistas da Universidade Estatal do Oregon confirmaram que os avanços na investigação de células estaminais significam que linhagens celulares inteiras ou órgãos humanos inteiros podem ser cultivados em placas de Petri muito em breve.
Em Julho de 2018, engenheiros biológicos da Universidade de Harvard nos EUA desenvolveram um modelo 3D do ventrículo esquerdo do coração humano para que pudessem conduzir investigação de doenças cardíacas e estudar os efeitos de um ataque cardíaco numa placa de Petri.