Patogeniniai mikroorganizmai – tai mikroorganizmai, galintys įsiskverbti į žmogaus organizmą, sukelti infekcijas ir net infekcines ligas arba patogenus.Iš patogenų labiausiai kenkia bakterijos ir virusai.

Infekcija yra viena iš pagrindinių žmonių sergamumo ir mirties priežasčių.XX amžiaus pradžioje antimikrobinių vaistų atradimas pakeitė šiuolaikinę mediciną, suteikdamas žmonėms „ginklą“ kovojant su infekcijomis, taip pat suteikdamas galimybę chirurgijai, organų transplantacijai ir vėžio gydymui.Tačiau yra daug rūšių patogenų, kurie sukelia infekcines ligas, įskaitant virusus, bakterijas, grybelius ir kitus mikroorganizmus.Siekiant pagerinti įvairių ligų diagnostiką ir gydymą, apsaugoti žmonių sveikatą

Sveikata reikalauja tikslesnių ir greitesnių klinikinių tyrimų metodų.Taigi, kokios yra mikrobiologinio aptikimo technologijos?

01 Tradicinis aptikimo metodas

Tradicinio patogeninių mikroorganizmų nustatymo procese daugumą jų reikia nudažyti, kultivuoti, tuo remiantis atliekamas biologinis identifikavimas, kad būtų galima identifikuoti skirtingus mikroorganizmų tipus, o aptikimo vertė būtų aukšta.Tradiciniai aptikimo metodai daugiausia apima tepinėlių mikroskopiją, atskyrimo kultūrą ir biocheminę reakciją bei audinių ląstelių kultūrą.

1 tepinėlio mikroskopija

Patogeniniai mikroorganizmai yra mažo dydžio, dauguma jų yra bespalviai ir permatomi.Juos nudažius, mikroskopo pagalba galima stebėti jų dydį, formą, išsidėstymą ir pan.Tiesioginis tepinėlio dažymo mikroskopinis tyrimas yra paprastas ir greitas, o ankstyvai preliminariai diagnostikai vis dar taikomas toms patogeninėms mikrobinėms infekcijoms, turinčioms specialių formų, pvz., gonokokinę infekciją, tuberkuliozės mikobakteriją, spirochetalinę infekciją ir kt.Tiesioginio fotomikroskopinio tyrimo metodas yra greitesnis ir gali būti naudojamas vizualiai apžiūrėti patogenus specialiomis formomis.Tam nereikia specialių įrankių ir įrangos.Tai vis dar labai svarbi patogeninių mikroorganizmų nustatymo priemonė pagrindinėse laboratorijose.

2 Atskyrimo kultūra ir biocheminė reakcija

Atskyrimo kultūra dažniausiai naudojama tada, kai yra daug bakterijų rūšių ir vieną iš jų reikia atskirti.Jis dažniausiai naudojamas skrepliuose, išmatose, kraujyje, kūno skysčiuose ir kt. Kadangi bakterijos auga ir dauginasi ilgą laiką, šis tyrimo metodas reikalauja tam tikro laiko., Ir negali būti apdorojamas partijomis, todėl medicinos srityje toliau buvo atliekami tyrimai šiuo klausimu, naudojant automatizuotą mokymo ir identifikavimo įrangą, siekiant pagerinti tradicinius mokymo metodus ir pagerinti aptikimo tikslumą.

3 Audinių ląstelių kultūra

Audinių ląstelėse daugiausia yra chlamidijos, virusai ir riketsijos.Kadangi skirtingų patogenų audinių ląstelių tipai yra skirtingi, po to, kai audiniai pašalinami iš patogeninių mikroorganizmų, gyvos ląstelės turi būti kultivuojamos subkultūros būdu.Kultivuojami patogeniniai mikroorganizmai yra pasėjami į audinių ląsteles kultivavimui, siekiant kiek įmanoma sumažinti ląstelių patologinius pokyčius.Be to, audinių ląstelių kultivavimo procese patogeniniai mikroorganizmai gali būti tiesiogiai pasėti į jautrius gyvūnus, o vėliau, atsižvelgiant į gyvūnų audinių ir organų pokyčius, gali būti tiriamos patogenų savybės.

02 Genetinių tyrimų technologija

Nuolat tobulėjant medicinos technologijų lygiui pasaulyje, tobulėjant ir progresuojant molekulinės biologinės aptikimo technologijai, kuri gali efektyviai identifikuoti patogeninius mikroorganizmus, taip pat gali pagerinti esamą išorinių morfologinių ir fiziologinių savybių taikymo tradiciniame aptikimo procese būklę ir gali naudoti unikalius genus.

1 polimerazės grandininė reakcija (PGR)

Polimerazės grandininė reakcija (Polymerase Chain Reaction, PCR) yra metodas, kai naudojami žinomi oligonukleotidiniai pradmenys, skirti nukreipti ir amplifikuoti nedidelį geno fragmento kiekį, kuris bus išbandytas nežinomame fragmente in vitro.Kadangi PGR gali amplifikuoti tiriamą geną, jis ypač tinka ankstyvai patogeninės infekcijos diagnostikai, tačiau jei pradmenys nėra specifiniai, tai gali sukelti klaidingus teigiamus rezultatus.PGR technologija sparčiai vystėsi per pastaruosius 20 metų, o jos patikimumas palaipsniui gerėjo nuo genų amplifikacijos iki genų klonavimo ir transformacijos bei genetinės analizės.Šis metodas taip pat yra pagrindinis naujojo koronaviruso aptikimo metodas šioje epidemijoje.

Foregene sukūrė RT-PGR rinkinį, pagrįstą tiesioginio PGR technologija, skirtu aptikti normalius 2 genus, 3 genus ir variantus iš JK, Brazilijos, Pietų Afrikos ir Indijos, atitinkamai B.1.1.7 linijos (JK), B.1.351 linijos (ZA), B.1.617 linijos (IND) ir P.1 linijos (BR).

2 Genų lustų technologija

Genų lustų technologija reiškia mikromatricos technologijos naudojimą, kad didelio tankio DNR fragmentai būtų pritvirtinti prie kietų paviršių, tokių kaip membranos ir stiklo lakštai, tam tikra tvarka arba išdėstymu naudojant didelės spartos robotiką arba in situ sintezę.Naudojant DNR zondus, paženklintus izotopais arba fluorescencija, ir taikant bazinės komplementarios hibridizacijos principą, buvo atlikta daugybė tyrimų metodų, tokių kaip genų ekspresija ir stebėjimas.Genų lustų technologijos taikymas diagnozuojant patogeninius mikroorganizmus gali žymiai sutrumpinti diagnostikos laiką.Tuo pačiu metu jis taip pat gali nustatyti, ar patogenas turi atsparumą vaistams, kurie vaistai yra atsparūs ir kurie vaistai yra jautrūs, kad būtų galima pateikti klinikinių vaistų nuorodų.Tačiau šios technologijos gamybos sąnaudos yra gana didelės, todėl reikia pagerinti lustų aptikimo jautrumą.Todėl ši technologija vis dar naudojama laboratoriniuose tyrimuose ir nebuvo plačiai taikoma klinikinėje praktikoje.

3 Nukleino rūgščių hibridizacijos technologija

Nukleino rūgščių hibridizacija yra procesas, kurio metu pavienės nukleotidų grandinės su komplementariomis patogeninių mikroorganizmų sekomis susilieja ląstelėse ir sudaro heterodupleksus.Hibridizaciją lemiantis veiksnys yra cheminė reakcija tarp nukleino rūgšties ir zondų, siekiant nustatyti patogeninius mikroorganizmus.Šiuo metu patogeniniams mikroorganizmams aptikti naudojami pakartotinio nukleino rūgščių kryžminimo metodai daugiausia apima nukleino rūgščių hibridizaciją in situ ir membranos blotišką hibridizaciją.Nukleino rūgščių hibridizacija in situ reiškia nukleorūgščių hibridizaciją patogeninėse ląstelėse su pažymėtais zondais.Membraninės dėmės hibridizacija reiškia, kad eksperimentuotojui atskyrus patogeninės ląstelės nukleorūgštį, ji išvaloma ir sujungiama su kietu pagrindu, o vėliau hibridizuojama su apskaitos zondu.Apskaitos hibridizacijos technologija turi patogaus ir greito veikimo privalumus, tinka jautriems ir tikslingiems patogeniniams mikroorganizmams.

03 Serologinis tyrimas

Serologinis tyrimas leidžia greitai nustatyti patogeninius mikroorganizmus.Pagrindinis serologinio tyrimo technologijos principas yra patogenų aptikimas naudojant žinomus patogeno antigenus ir antikūnus.Palyginti su tradiciniu ląstelių atskyrimu ir kultūra, serologinio tyrimo veiksmai yra paprasti.Dažniausiai naudojami aptikimo metodai apima latekso agliutinacijos testą ir su fermentais susieto imuninio tyrimo technologiją.Su fermentais susietos imunologinės analizės technologijos taikymas gali labai pagerinti serologinių tyrimų jautrumą ir specifiškumą.Jis gali ne tik aptikti antigeną tiriamajame mėginyje, bet ir aptikti antikūno komponentą.

2020 m. rugsėjo mėn. Amerikos infekcinių ligų draugija (IDSA) paskelbė serologinių tyrimų, skirtų COVID-19 diagnozei, gaires.

04 Imunologinis tyrimas

Imunologinis aptikimas dar vadinamas imunomagnetinio granulių atskyrimo technologija.Ši technologija gali atskirti patogenines ir nepatogenines patogenų bakterijas.Pagrindinis principas yra toks: magnetinių granulių mikrosferų naudojimas atskirti vieną antigeną arba kelių tipų specifinius patogenus.Antigenai surenkami kartu, o patogeninės bakterijos atskiriamos nuo patogenų per antigeno kūno reakciją ir išorinį magnetinį lauką.

Patogenų aptikimo taškai-kvėpavimo patogenų aptikimas

Kuriamas Foregene „15 kvėpavimo sistemos patogeninių bakterijų aptikimo rinkinys“.Rinkinys gali aptikti 15 rūšių patogeninių bakterijų skrepliuose, nevalant skrepliuose esančios nukleino rūgšties.Kalbant apie efektyvumą, jis sutrumpina pradines 3–5 dienas iki 1,5 valandos.