Patogénne mikroorganizmy sú mikroorganizmy, ktoré môžu napadnúť ľudské telo, spôsobiť infekcie a dokonca aj infekčné ochorenia alebo patogény.Spomedzi patogénov sú najškodlivejšie baktérie a vírusy.

Infekcia je jednou z hlavných príčin ľudskej chorobnosti a smrti.Začiatkom 20. storočia objavenie antimikrobiálnych liekov zmenilo modernú medicínu, dalo ľuďom „zbraň“ na boj s infekciami a umožnilo aj operáciu, transplantáciu orgánov a liečbu rakoviny.Existuje však mnoho druhov patogénov, ktoré spôsobujú infekčné ochorenia, vrátane vírusov, baktérií, húb a iných mikroorganizmov.S cieľom zlepšiť diagnostiku a liečbu rôznych chorôb a chrániť zdravie ľudí

Zdravie si vyžaduje presnejšie a rýchlejšie techniky klinického testovania.Aké sú teda technológie mikrobiologickej detekcie?

01 Tradičná metóda detekcie

V procese tradičnej detekcie patogénnych mikroorganizmov je potrebné väčšinu z nich zafarbiť, kultivovať a na tomto základe prebieha biologická identifikácia, aby bolo možné identifikovať rôzne typy mikroorganizmov a detekčná hodnota je vysoká.Tradičné metódy detekcie zahŕňajú najmä mikroskopiu v nátere, separačnú kultúru a biochemickú reakciu a kultiváciu tkanivových buniek.

1 Náterová mikroskopia

Patogénne mikroorganizmy majú malú veľkosť a väčšina z nich je bezfarebná a priesvitná.Po ich zafarbení sa na nich dá pomocou mikroskopu pozorovať ich veľkosť, tvar, usporiadanie atď.Priame mikroskopické vyšetrenie sfarbením stearu je jednoduché a rýchle a stále je použiteľné pri patogénnych mikrobiálnych infekciách so špeciálnymi formami, ako je gonokoková infekcia, Mycobacterium tuberculosis, spirochetálna infekcia a pod. pre včasnú predbežnú diagnostiku.Metóda priameho fotomikroskopického vyšetrenia je rýchlejšia a možno ju použiť na vizuálnu kontrolu patogénov so špeciálnymi formami.Nevyžaduje špeciálne nástroje a vybavenie.Je stále veľmi dôležitým prostriedkom detekcie patogénnych mikroorganizmov v základných laboratóriách.

2 Separačná kultúra a biochemická reakcia

Separačná kultúra sa používa hlavne vtedy, keď existuje veľa druhov baktérií a jednu z nich je potrebné oddeliť.Väčšinou sa používa v spúte, stolici, krvi, telesných tekutinách atď. Pretože baktérie rastú a množia sa dlhú dobu, vyžaduje si táto testovacia metóda určitý čas., A nemožno ich spracovať v dávkach, takže medicínska oblasť pokračovala vo výskume tejto oblasti pomocou automatizovaného tréningového a identifikačného zariadenia na zlepšenie tradičných tréningových metód a zlepšenie presnosti detekcie.

3 Kultúra tkanivových buniek

Tkanivové bunky zahŕňajú hlavne chlamýdie, vírusy a rickettsie.Keďže typy tkanivových buniek u rôznych patogénov sú rôzne, po odstránení tkanív z patogénnych mikroorganizmov sa živé bunky musia kultivovať subkultúrou.Kultivované patogénne mikroorganizmy sa naočkujú do tkanivových buniek na kultiváciu, aby sa čo najviac znížili bunkové patologické zmeny.Okrem toho v procese kultivácie tkanivových buniek môžu byť patogénne mikroorganizmy priamo naočkované do citlivých zvierat a potom môžu byť testované charakteristiky patogénov podľa zmien v tkanivách a orgánoch zvierat.

02 Technológia genetického testovania

S neustálym zlepšovaním úrovne medicínskej technológie vo svete, vývojom a pokrokom molekulárno-biologickej detekčnej technológie, ktorá dokáže efektívne identifikovať patogénne mikroorganizmy, môže tiež zlepšiť súčasný stav aplikácie vonkajších morfologických a fyziologických charakteristík v tradičnom detekčnom procese a môže využívať jedinečné gény Sekvencia fragmentov identifikuje typy patogénnych mikroorganizmov, takže technológia genetického testovania je široko používaná v oblasti klinického lekárskeho testovania s vlastnými jedinečnými výhodami.

1 Polymerázová reťazová reakcia (PCR)

Polymerázová reťazová reakcia (Polymerase Chain Reaction, PCR) je technika, ktorá využíva známe oligonukleotidové priméry na vedenie a amplifikáciu malého množstva génového fragmentu, ktorý sa má testovať v neznámom fragmente in vitro.Pretože PCR môže amplifikovať gén, ktorý sa má testovať, je obzvlášť vhodná na včasnú diagnostiku infekcie patogénom, ale ak priméry nie sú špecifické, môže spôsobiť falošné pozitíva.Technológia PCR sa za posledných 20 rokov rýchlo rozvíjala a jej spoľahlivosť sa postupne zlepšovala od amplifikácie génu po klonovanie a transformáciu génov a genetickú analýzu.Táto metóda je zároveň hlavnou metódou detekcie nového koronavírusu v tejto epidémii.

Spoločnosť Foregene vyvinula súpravu RT-PCR založenú na technológii Direct PCR na detekciu normálnych 2 génov, 3 génov a variantov z Veľkej Británie, Brazílie, Južnej Afriky a Indie, línie B.1.1.7 (UK), B.1.351 (ZA), B.1.617 (IND) a P.1 (BR).

2 Technológia génových čipov

Technológia génových čipov sa týka použitia technológie mikročipov na pripojenie fragmentov DNA s vysokou hustotou k pevným povrchom, ako sú membrány a sklenené dosky, v určitom poradí alebo usporiadaní prostredníctvom vysokorýchlostnej robotiky alebo syntézy in-situ.So sondami DNA značenými izotopmi alebo fluorescenciou a pomocou princípu komplementárnej hybridizácie báz sa uskutočnilo veľké množstvo výskumných techník, ako je génová expresia a monitorovanie.Aplikácia technológie génových čipov na diagnostiku patogénnych mikroorganizmov môže výrazne skrátiť čas diagnostiky.Súčasne môže tiež zistiť, či má patogén rezistenciu na liečivá, na ktoré liečivá sú rezistentné a na ktoré sú citlivé, a tak poskytnúť referencie pre klinickú medikáciu.Výrobné náklady tejto technológie sú však pomerne vysoké a je potrebné zlepšiť citlivosť detekcie čipov.Preto sa táto technológia stále používa v laboratórnom výskume a v klinickej praxi sa veľmi nepoužíva.

3 Technológia hybridizácie nukleových kyselín

Hybridizácia nukleových kyselín je proces, pri ktorom sa jednotlivé vlákna nukleotidov s komplementárnymi sekvenciami v patogénnych mikroorganizmoch spájajú v bunkách za vzniku heteroduplexov.Faktor vedúci k hybridizácii je chemická reakcia medzi nukleovou kyselinou a sondami na identifikáciu patogénnych mikroorganizmov.V súčasnosti techniky opätovného kríženia nukleových kyselín používané na detekciu patogénnych mikroorganizmov zahŕňajú najmä hybridizáciu nukleovej kyseliny in situ a hybridizáciu membránového blotu.In situ hybridizácia nukleových kyselín označuje hybridizáciu nukleových kyselín v patogénnych bunkách so značenými sondami.Membránová blotová hybridizácia znamená, že potom, čo experimentátor oddelí nukleovú kyselinu patogénnej bunky, táto sa purifikuje a spojí s pevným nosičom a potom hybridizuje s účtovnou sondou.Technológia účtovnej hybridizácie má výhody pohodlnej a rýchlej prevádzky a je vhodná pre citlivé a cieľavedomé patogénne mikroorganizmy.

03 Sérologické vyšetrenie

Sérologické vyšetrenie môže rýchlo identifikovať patogénne mikroorganizmy.Základným princípom technológie sérologického testovania je detekcia patogénov prostredníctvom známych patogénnych antigénov a protilátok.V porovnaní s tradičnou bunkovou separáciou a kultiváciou sú prevádzkové kroky sérologického testovania jednoduché.Bežne používané metódy detekcie zahŕňajú latexový aglutinačný test a technológiu enzýmového imunotestu.Aplikácia technológie enzýmového imunotestu môže výrazne zlepšiť citlivosť a špecifickosť sérologického testovania.Dokáže odhaliť nielen antigén v testovanej vzorke, ale aj protilátkovú zložku.

V septembri 2020 vydala Infectious Diseases Society of America (IDSA) usmernenia pre sérologické testovanie na diagnostiku COVID-19.

04 Imunologické vyšetrenie

Imunologická detekcia sa tiež nazýva technológia separácie imunomagnetických guľôčok.Táto technológia dokáže oddeliť patogénne a nepatogénne baktérie v patogénoch.Základným princípom je: použitie mikroguľôčok magnetických guľôčok na oddelenie jedného antigénu alebo viacerých typov špecifických patogénov.Antigény sa spoja a patogénne baktérie sa oddelia od patogénov reakciou tela antigénu a vonkajšieho magnetického poľa.

Detekcia patogénnych miest - detekcia respiračných patogénov

Foregene „15 súprava na detekciu patogénnych baktérií pre dýchací systém“ je vo vývoji.Súprava dokáže detegovať 15 druhov patogénnych baktérií v spúte bez potreby čistenia nukleovej kyseliny v spúte.Z hľadiska účinnosti skráti pôvodných 3 až 5 dní na 1,5 hodiny.