Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί είναι μικροοργανισμοί που μπορούν να εισβάλουν στο ανθρώπινο σώμα, να προκαλέσουν λοιμώξεις ακόμα και μολυσματικές ασθένειες ή παθογόνους παράγοντες.Μεταξύ των παθογόνων, τα βακτήρια και οι ιοί είναι τα πιο επιβλαβή.

Η μόλυνση είναι μια από τις κύριες αιτίες νοσηρότητας και θανάτου στον άνθρωπο.Στις αρχές του 20ου αιώνα, η ανακάλυψη αντιμικροβιακών φαρμάκων άλλαξε τη σύγχρονη ιατρική, δίνοντας στους ανθρώπους ένα «όπλο» για την καταπολέμηση των λοιμώξεων και επίσης καθιστώντας δυνατή τη χειρουργική επέμβαση, τη μεταμόσχευση οργάνων και τη θεραπεία του καρκίνου.Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί τύποι παθογόνων που προκαλούν μολυσματικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων ιών, βακτηρίων, μυκήτων και άλλων μικροοργανισμών.Για τη βελτίωση της διάγνωσης και της θεραπείας διαφόρων ασθενειών και την προστασία της υγείας των ανθρώπων

Η υγεία απαιτεί πιο ακριβείς και γρήγορες τεχνικές κλινικών δοκιμών.Ποιες είναι λοιπόν οι τεχνολογίες μικροβιολογικής ανίχνευσης;

01 Παραδοσιακή μέθοδος ανίχνευσης

Στη διαδικασία της παραδοσιακής ανίχνευσης παθογόνων μικροοργανισμών, οι περισσότεροι από αυτούς πρέπει να χρωματιστούν, να καλλιεργηθούν και να γίνει βιολογική ταυτοποίηση σε αυτή τη βάση, έτσι ώστε να μπορούν να εντοπιστούν διαφορετικοί τύποι μικροοργανισμών και η αξία ανίχνευσης να είναι υψηλή.Οι παραδοσιακές μέθοδοι ανίχνευσης περιλαμβάνουν κυρίως μικροσκοπία επιχρίσματος, καλλιέργεια διαχωρισμού και βιοχημική αντίδραση και καλλιέργεια κυττάρων ιστού.

1 Μικροσκόπιο επιχρίσματος

Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί είναι μικρού μεγέθους και οι περισσότεροι είναι άχρωμοι και ημιδιαφανείς.Μετά τη χρώση τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρατήρηση του μεγέθους, του σχήματος, της διάταξης κ.λπ. με τη βοήθεια μικροσκοπίου.Η μικροσκοπική εξέταση με άμεση χρώση επιχρίσματος είναι απλή και γρήγορη και εξακολουθεί να εφαρμόζεται σε εκείνες τις παθογόνες μικροβιακές λοιμώξεις με ειδικές μορφές, όπως γονοκοκκική λοίμωξη, Mycobacterium tuberculosis, σπειροχαιτική λοίμωξη κ.λπ. για την έγκαιρη προκαταρκτική διάγνωση.Η μέθοδος της άμεσης φωτομικροσκοπικής εξέτασης είναι ταχύτερη, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οπτική επιθεώρηση παθογόνων με ειδικά έντυπα.Δεν απαιτεί ειδικά όργανα και εξοπλισμό.Είναι ακόμα ένα πολύ σημαντικό μέσο ανίχνευσης παθογόνων μικροοργανισμών σε βασικά εργαστήρια.

2 Καλλιέργεια διαχωρισμού και βιοχημική αντίδραση

Η καλλιέργεια διαχωρισμού χρησιμοποιείται κυρίως όταν υπάρχουν πολλά είδη βακτηρίων και ένα από αυτά πρέπει να διαχωριστεί.Χρησιμοποιείται κυρίως σε πτύελα, κόπρανα, αίμα, σωματικά υγρά κ.λπ. Επειδή τα βακτήρια αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτή η μέθοδος εξέτασης απαιτεί συγκεκριμένο χρόνο., Και δεν μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε παρτίδες, επομένως ο ιατρικός τομέας συνέχισε να διεξάγει έρευνα σχετικά με αυτό, χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένο εξοπλισμό εκπαίδευσης και αναγνώρισης για τη βελτίωση των παραδοσιακών μεθόδων εκπαίδευσης και τη βελτίωση της ακρίβειας ανίχνευσης.

3 Καλλιέργεια κυττάρων ιστού

Τα κύτταρα των ιστών περιλαμβάνουν κυρίως χλαμύδια, ιούς και ρικέτσιες.Δεδομένου ότι οι τύποι κυττάρων ιστού σε διαφορετικά παθογόνα είναι διαφορετικοί, μετά την απομάκρυνση των ιστών από τους παθογόνους μικροοργανισμούς, τα ζωντανά κύτταρα πρέπει να καλλιεργηθούν με υποκαλλιέργεια.Καλλιεργημένοι παθογόνοι μικροοργανισμοί ενοφθαλμίζονται σε κύτταρα ιστού για καλλιέργεια ώστε να μειωθούν όσο το δυνατόν περισσότερο οι παθολογικές αλλαγές των κυττάρων.Επιπλέον, στη διαδικασία καλλιέργειας κυττάρων ιστού, παθογόνοι μικροοργανισμοί μπορούν να εμβολιαστούν απευθείας σε ευαίσθητα ζώα και στη συνέχεια τα χαρακτηριστικά των παθογόνων μπορούν να δοκιμαστούν σύμφωνα με τις αλλαγές στους ιστούς και τα όργανα των ζώων.

02 Τεχνολογία γενετικών δοκιμών

Με τη συνεχή βελτίωση του επιπέδου της ιατρικής τεχνολογίας στον κόσμο, η ανάπτυξη και η πρόοδος της τεχνολογίας μοριακής βιολογικής ανίχνευσης, η οποία μπορεί να εντοπίσει αποτελεσματικά παθογόνους μικροοργανισμούς, μπορεί επίσης να βελτιώσει την τρέχουσα κατάσταση της εφαρμογής εξωτερικών μορφολογικών και φυσιολογικών χαρακτηριστικών στην παραδοσιακή διαδικασία ανίχνευσης και να χρησιμοποιήσει μοναδικά γονίδια.

1 Αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR)

Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (Polymerase Chain Reaction, PCR) είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί γνωστούς ολιγονουκλεοτιδικούς εκκινητές για να καθοδηγήσει και να ενισχύσει μια μικρή ποσότητα του θραύσματος γονιδίου που πρόκειται να δοκιμαστεί σε ένα άγνωστο θραύσμα in vitro.Επειδή η PCR μπορεί να ενισχύσει το γονίδιο που θα δοκιμαστεί, είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την έγκαιρη διάγνωση μόλυνσης από παθογόνο, αλλά εάν οι εκκινητές δεν είναι ειδικοί, μπορεί να προκαλέσει ψευδώς θετικά αποτελέσματα.Η τεχνολογία PCR έχει αναπτυχθεί γρήγορα τα τελευταία 20 χρόνια και η αξιοπιστία της έχει βελτιωθεί σταδιακά από την ενίσχυση γονιδίων έως την κλωνοποίηση και τον μετασχηματισμό γονιδίων και τη γενετική ανάλυση.Αυτή η μέθοδος είναι επίσης η κύρια μέθοδος ανίχνευσης του νέου κοροναϊού σε αυτή την επιδημία.

Η Foregene έχει αναπτύξει κιτ RT-PCR βασισμένο στην τεχνολογία Direct PCR, για την ανίχνευση φυσιολογικών 2 γονιδίων, 3 γονιδίων και παραλλαγών από το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Βραζιλία, τη Νότια Αφρική και την Ινδία, τη σειρά B.1.1.7 (UK), B.1.351 lineage (ZA), B.1.617 lineage (IND) και P.1 lineage (IND) και P.1.

2 Τεχνολογία γονιδιακού τσιπ

Η τεχνολογία γονιδιακών τσιπ αναφέρεται στη χρήση τεχνολογίας μικροσυστοιχιών για τη σύνδεση θραυσμάτων DNA υψηλής πυκνότητας σε στερεές επιφάνειες όπως μεμβράνες και γυάλινα φύλλα με συγκεκριμένη σειρά ή διάταξη μέσω ρομποτικής υψηλής ταχύτητας ή επιτόπιας σύνθεσης.Με ανιχνευτές DNA επισημασμένους με ισότοπα ή φθορισμό, και με τη βοήθεια της αρχής του συμπληρωματικού υβριδισμού βάσης, έχει πραγματοποιηθεί ένας μεγάλος αριθμός ερευνητικών τεχνικών όπως η γονιδιακή έκφραση και παρακολούθηση.Η εφαρμογή της τεχνολογίας γονιδιακών τσιπ στη διάγνωση παθογόνων μικροοργανισμών μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τον χρόνο διάγνωσης.Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να ανιχνεύσει εάν το παθογόνο έχει αντοχή στα φάρμακα, σε ποια φάρμακα είναι ανθεκτικά και σε ποια φάρμακα είναι ευαίσθητα, ώστε να παρέχει αναφορές για κλινική φαρμακευτική αγωγή.Ωστόσο, το κόστος παραγωγής αυτής της τεχνολογίας είναι σχετικά υψηλό και η ευαισθησία της ανίχνευσης τσιπ πρέπει να βελτιωθεί.Ως εκ τούτου, αυτή η τεχνολογία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην εργαστηριακή έρευνα και δεν έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κλινική πράξη.

3 Τεχνολογία υβριδισμού νουκλεϊκών οξέων

Ο υβριδισμός νουκλεϊκού οξέος είναι μια διαδικασία κατά την οποία μεμονωμένοι κλώνοι νουκλεοτιδίων με συμπληρωματικές αλληλουχίες σε παθογόνους μικροοργανισμούς συντήκονται στα κύτταρα για να σχηματίσουν ετεροδιπλέγματα.Ο παράγοντας που οδηγεί στον υβριδισμό είναι η χημική αντίδραση μεταξύ νουκλεϊκού οξέος και ανιχνευτών για τον εντοπισμό παθογόνων μικροοργανισμών.Προς το παρόν, οι τεχνικές επαναδιασταύρωσης νουκλεϊκού οξέος που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση παθογόνων μικροοργανισμών περιλαμβάνουν κυρίως υβριδισμό νουκλεϊκού οξέος in situ και υβριδισμό στυπώματος μεμβράνης.Ο υβριδισμός νουκλεϊκού οξέος in situ αναφέρεται στον υβριδισμό νουκλεϊκών οξέων σε κύτταρα παθογόνου με επισημασμένους ανιχνευτές.Ο υβριδισμός με κηλίδα μεμβράνης σημαίνει ότι αφού ο πειραματιστής διαχωρίσει το νουκλεϊκό οξύ του κυττάρου του παθογόνου, αυτό καθαρίζεται και συνδυάζεται με ένα στερεό υπόστρωμα και στη συνέχεια υβριδοποιείται με τον ανιχνευτή μέτρησης.Η τεχνολογία λογιστικού υβριδισμού έχει τα πλεονεκτήματα της βολικής και γρήγορης λειτουργίας και είναι κατάλληλη για ευαίσθητους και σκόπιμους παθογόνους μικροοργανισμούς.

03 Ορολογικός έλεγχος

Ο ορολογικός έλεγχος μπορεί να εντοπίσει γρήγορα παθογόνους μικροοργανισμούς.Η βασική αρχή της τεχνολογίας ορολογικών δοκιμών είναι η ανίχνευση παθογόνων μέσω γνωστών αντιγόνων και αντισωμάτων παθογόνων.Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό διαχωρισμό και καλλιέργεια κυττάρων, τα λειτουργικά βήματα του ορολογικού ελέγχου είναι απλά.Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μέθοδοι ανίχνευσης περιλαμβάνουν τη δοκιμή συγκόλλησης λατέξ και την τεχνολογία ανοσοπροσδιορισμού συνδεδεμένης με ένζυμα.Η εφαρμογή της τεχνολογίας ενζυμικής ανοσοδοκιμασίας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ευαισθησία και την ειδικότητα των ορολογικών δοκιμών.Δεν μπορεί μόνο να ανιχνεύσει το αντιγόνο στο δείγμα δοκιμής, αλλά και να ανιχνεύσει το συστατικό του αντισώματος.

Τον Σεπτέμβριο του 2020, η Εταιρεία Λοιμωδών Νοσημάτων της Αμερικής (IDSA) εξέδωσε οδηγίες για ορολογικούς ελέγχους για τη διάγνωση του COVID-19.

04 Ανοσολογικός έλεγχος

Η ανοσολογική ανίχνευση ονομάζεται επίσης τεχνολογία διαχωρισμού ανοσομαγνητικών σφαιριδίων.Αυτή η τεχνολογία μπορεί να διαχωρίσει παθογόνα και μη παθογόνα βακτήρια σε παθογόνα.Η βασική αρχή είναι: η χρήση μικροσφαιρών μαγνητικών σφαιριδίων για τον διαχωρισμό του μεμονωμένου αντιγόνου ή πολλαπλών τύπων συγκεκριμένων παθογόνων.Τα αντιγόνα συναρμολογούνται μεταξύ τους και τα παθογόνα βακτήρια διαχωρίζονται από τα παθογόνα μέσω της αντίδρασης του σώματος του αντιγόνου και του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.

Ανίχνευση παθογόνων εστιών-ανίχνευση αναπνευστικών παθογόνων

Το «15 κιτ ανίχνευσης παθογόνων βακτηρίων του αναπνευστικού συστήματος» της Foregene βρίσκεται υπό ανάπτυξη.Το κιτ μπορεί να ανιχνεύσει 15 είδη παθογόνων βακτηρίων στα πτύελα χωρίς να χρειάζεται να καθαριστεί το νουκλεϊκό οξύ στα πτύελα.Όσον αφορά την αποτελεσματικότητα, συντομεύει το αρχικό 3 έως 5 ημέρες σε 1,5 ώρα.