Definice mikrobiologie jako vědy. Předměty studia, úseky mikrobiologie. Cíle lékařské mikrobiologie

Odpovědět:

Mikrobiologie- věda, která studuje stavbu, životní činnost a ekologii mikroorganismů - organismů viditelných pouze mikroskopem.

Předměty studia mikrobiologie jsou: bakterie, houby, řasy, prvoci a viry. Do oblasti zájmu mikrobiologie patří jejich systematika, morfologie, fyziologie, biochemie, evoluce, role v ekosystémech a také možnosti praktického využití mikroorganismů a jejich vlastností.

Mikrobiologie se dělí na disciplíny:

1. Bakteriologie – nauka o bakteriích;

2. Virologie – o virech;

3. Mykologie – o houbách;

4. Protozoologie – o nejjednodušší;

5. Imunologie – o ochranných reakcích těla.

Sekce mikrobiologie:

1. Všeobecné – studuje nejobecnější vzorce charakteristické pro každou skupinu mikroorganismů. Je základní pro všechny úseky mikrobiologie.

2. Soukromé – studuje jednotlivé zástupce mikrosvěta v závislosti na jejich projevu a vlivu na prostředí, živou přírodu včetně člověka.

Mezi jednotlivá odvětví mikrobiologie patří: lékařská, veterinární, zemědělská, technická (sekce biotechnologie), námořní, kosmická.

Problémy lékařské mikrobiologie.

1. Stanovení etiologické (kauzální) role mikroorganismů ve zdraví a nemoci.

2. Vývoj metod diagnostiky, specifické prevence a léčby infekčních onemocnění, indikace (detekce) a identifikace (stanovení) patogenů.

3. Bakteriologická a virologická kontrola životní prostředí

Počáteční období rozvoje mikrobiologie. Vývoj mikrobiologie ve 2. polovině 19. století a ve 20. století.

Odpovědět:

Heuristický období (před vynálezem mikroskopu).O povaze infekčních nemocí se vyslovovaly různé domněnky, že jejich původci jsou nějací drobní živí tvorové – contagia. Lékař Girolamo Fracastoro formuloval stanovisko, že infekce je materiálním principem.

Popisný(Mikrografické) období trvalo asi dvě stě let.

Anthony van Leeuwenhoek vynalezl mikroskop , v roce 1675 poprvé popsal prvoky, v roce 1683 - hlavní formy bakterií.

Fyziologický období (od roku 1875) - éra Louise Pasteura a Roberta Kocha.

Objevy L. Pasteura:

· Průmyslová mikrobiologie (fermentace).

· Vývoj aseptických principů a metod sterilizace.

· Objev patogenů infekčních onemocnění: antrax, puerperální horečka, hnisání.

· Prevence infekčních onemocnění - vývoj vakcín proti kuřecí choleře, antraxu, vzteklině.

Objevy R. Kocha:

· Metodika studia mikroorganismů - Henle-Kochova triáda.

· Objev původců cholery a tuberkulózy.

Imunologické období. I.I.Mečnikov vytvořil doktrínu imunity (imunity), vyvinul teorii fagocytózy a doložil buněčnou teorii imunity.

Virologické doba. 1892 Ivanovsky oznámil, že původcem onemocnění tabákové mozaiky je filtrovatelný virus.

Moderní(molekulárně biologické) období (od 2. poloviny 20. století).

· objevování nových forem života (infekční proteiny - priony a infekční RNA - viroidy),

vývoj metod buněčných kultur;

· vývoj zásadně nových metod diagnostiky infekčních a neinfekčních onemocnění (ELISA, RIA, immunoblotting, NA hybridizace, PCR);

· objev nových patogenů virových a bakteriálních infekcí (HIV, patogeny hemoragických horeček, legionely aj.)

Bezpečnostní opatření v laboratoři. Popracovní činnosti. Opatření v případě nouze, nouzový deník.

Odpovědět:

1. Do prostor laboratoře nelze vstoupit bez speciálního oděvu - pláště, čepice a přezutí. Pracovní oděv by se měl měnit při znečištění, minimálně však jednou týdně. Před praním musí být ochranný oděv dekontaminován.

3. Nemůžete použít laboratorní spec. oblečení mimo laboratoř.

4. Kontaminovaný materiál je nutné zlikvidovat, nářadí a povrch pracovního stolu po ukončení práce dezinfikovat.

5. Po práci s kulturou, zvířaty a před odchodem z laboratoře si musíte umýt ruce.

6. Kmeny mikroorganismů a infekční materiál musí být skladovány v trezoru nebo chladničce, uzavřené a zapečetěné.

7. Při prasknutí nádoby s infikovaným materiálem nebo neopatrném rozlití infekčního materiálu je nutné dezinfikovat předměty, oděv, stoly, místnosti.

8. Zaměstnanci laboratoře podléhají povinnému očkování proti těm infekčním onemocněním, s jejichž původci lze v laboratoři pracovat.

9. Laboratoř musí mít bezpečnostní pokyny, které musí personál znát a přísně dodržovat. Je bezpodmínečně nutné neprodleně informovat vedoucího laboratoře o všech mimořádných situacích, které ohrožují biologickou bezpečnost, a přijmout veškerá opatření k prevenci následků.

Popracovní činnosti.

Na konci práce musí být všechny předměty obsahující PBA vloženy do chladniček a termostatů; Pracovní plochy stolů je povinné dezinfikovat.

Zbytky biologicky aktivních biologických činidel, použité sklo a pevný odpad z „kontaminovaného“ prostoru laboratoře by měly být shromažďovány v uzavřených nádobách a přeneseny do autoklávu nebo dezinfikovány na místě.

Přeprava biologicky aktivních látek a použitého skla k dezinfekci by měla být prováděna v uzavřených nádobách s příslušným označením.

Po dokončení práce je místnost v „kontaminovaném“ prostoru laboratoře uzamčena a utěsněna.

Opatření v případě nouze, nouzový deník.

V případě havárie, při které existuje reálná nebo potenciální možnost úniku patogenního biologického agens, musí existovat havarijní plán reakce a zásoba dezinfekčních prostředků účinných proti patogenům, s nimiž se výzkum provádí.

Na oddělení provádějícím práce s PBA je ve speciálním zařízení uloženo dálkové ovládání hydraulické (Automax), sady pracovních (pro střídání zraněných) a ochranných (pro zaměstnance likvidující následky úrazu) oděvů a lékárnička pro případ nouze. určené místo.

Ve všech odděleních pracujících s PBA se minimálně jednou ročně konají plánovaná školení o reakci na mimořádné události.

Pokud dojde k rozlití nebo potřísnění biomateriálů, musí být o incidentu informován manažer. CDL, která určuje druh a rozsah dezinfekčních opatření. Všechny případy úrazů v KDL jakéhokoli profilu podléhají povinné evidenci v interním laboratorním bezpečnostním deníku. Další akce zaměstnanců závisí na typu mimořádné události.

Každá mimořádná situace musí být zaznamenána ve stejný den do příslušného deníku. Zapisují se tam informace o obětech, okolnostech incidentu, přijatých opatřeních k odstranění následků havárie a prevenci.

7. Předpisy regulující práci mikrobiologické laboratoře. Pravidla pro práci s biologickým mikroskopem

Hlavní dokumenty:

SanPiN 2.1.3.2630-10 „Hygienické a epidemiologické požadavky na organizace zabývající se lékařskou činností“;

SanPiN 2.1.7.2790-10 „Hygienické a epidemiologické požadavky na nakládání se zdravotnickým odpadem“;

Navíc se řídí různými řády, normami, návody, MUK.

Pravidla pro práci s biologickým mikroskopem

Mikroskop je přesný optický přístroj, který vyžaduje pečlivé zacházení. Při práci s ním nelze použít velkou sílu.

Nedotýkejte se prsty povrchu čoček, zrcadel nebo světelných filtrů.

Odstraňte prach z povrchu čoček pomocí veverčího kartáčku umytého v éteru.

Ze zrcátek se sfoukává prach gumovou žárovkou. Nelze je vymazat.

Vnější strana mikroskopu se otře měkkým hadříkem lehce namočeným ve vazelíně bez kyselin a poté suchým čistým hadříkem.

Příprava barviv. Příprava preparátů pro mikroskopické studie. Metody barvení nátěrů. Jednoduchá metoda malování.

K obarvení bakterií potřebujete mít řadu barvících roztoků, nejlépe ve speciálních lahvičkách s pipetami s gumovými nádobkami. Na přípravek se pomocí pipety nalije barva tak, aby se jí pokryl celý nátěr. Barvy se dělí na zásadité a kyselé. Příprava barvicích roztoků. Výchozím materiálem pro téměř všechny potřebné pracovní barvy jsou nasycené lihové roztoky, připravují se takto: 10 g suché barvy se nalije do lahvičky se zabroušenou zátkou, zalije se 100 ml lihu 96° (rektifikovaného) a nechá se několik dní louhovat, roztok každý den protřepáváme. Z takových nasycených roztoků se připravují roztoky alkohol-voda, které jsou vhodné pro barvení mikrobů. Existovat jednoduché a složité způsoby malování . Pro jednoduché barvení použijte jedno z barviv, např. vodný fuchsin (1-2 minuty), methylenovou modř (3-5 minut). Při barvení nátěru se lék umístí na držák léku (kolejnice). Na stěr se nanese několik kapek barviva. Po uplynutí doby barvení se přípravek promyje vodou, suší na vzduchu a zkoumá pod mikroskopem.

12. Příprava preparátů pro mikroskopické studie. Sofistikované metody barvení bakterií. Metody studia motility bakterií.

Odmastěte sklíčko. Aplikujte kapku sterilní PR nebo i.p. vody. Přidejte kulturu a lehce promíchejte, případně zafixujte.

Pro komplexní barvení se na přípravek postupně nanášejí určitá barviva lišící se chemickým složením a barvou. To umožňuje identifikovat specifické buněčné struktury. Gramovo barvení odhaluje tloušťku buněčné stěny, barvení Ziehl-Neelsen odhaluje odolnost vůči kyselinám, barvení kapslí využívá barvení Burri-Gins, barvení volutinem odhaluje tloušťku buněčné stěny, barvení spor se provádí metodou Ozheszka.

Mobilita se stanovuje v přípravku „drcená kapka“, „visící kapka“, zákal v polotekutém agaru.

Dýchání bakterií (aeroby, anaeroby, fakultativní anaeroby, mikroaerofily). Růst a rozmnožování mikroorganismů, fáze rozmnožování. Pigmenty mikroorganismů. Zářící mikroorganismy produkující aroma

Aerobní mikroorganismy (aeroby) využívají energii uvolněnou při oxidaci organických látek vzdušným kyslíkem k tvorbě anorganických látek, oxid uhličitý a voda. Aeroby zahrnují mnoho bakterií, plísní a některé kvasinky. Jako zdroj energie využívají nejčastěji sacharidy.

Anaerobní mikroorganismy (anaeroby) nevyužívají kyslík k dýchání, žijí a rozmnožují se v nepřítomnosti kyslíku, energii získávají v důsledku fermentačních procesů. Anaeroby jsou bakterie z rodu Clostridia (botulinum bacillus a perfringens bacillus), bakterie kyseliny máselné aj.

Fakultativní anaeroby (mohou konzumovat glukózu a reprodukovat se za aerobních i anaerobních podmínek);

Mikroaerofilové (potřebují sníženou koncentraci volného kyslíku);

Pojem „růst“ znamená nárůst hmoty buněk mikroorganismů v důsledku syntézy buněčného materiálu.

Reprodukcí mikrobů se rozumí jejich schopnost reprodukovat se, to znamená zvyšovat počet jedinců mikrobiální populace na jednotku objemu.

Některé skupiny mikroorganismů se rozmnožují různými způsoby. U bakterií převažuje dělení a může dojít k pučení. Houby se rozmnožují sporami, vegetativně (mycelium), pohlavně a pučením (kvasinky). Viry se rozmnožují reprodukcí virových částic uvnitř hostitelské buňky.

Na reprodukční křivce existují čtyři hlavní fáze růstu plodin, které se v určitém pořadí vzájemně nahrazují: počáteční fáze (fáze zpoždění), exponenciální nebo logaritmická (log fáze), stacionární fáze a fáze odumírání.

Modrozelený pigment produkuje Pseudomonas aeruginosa (Bact. pyocyaneum), mikrob, který se často vyskytuje na obvazech odstraněných z kontaminované rány. Žluté pigmenty různých odstínů od zlatožluté po oranžovou produkují stafylokoky a sarcina. Červený pigment různých odstínů produkují některé aktinomycety, kvasinky a bakterie. Rozpustný a nerozpustný ve vodě. Světelné mikroorganismy neboli fotobakterie představují unikátní skupinu živých bytostí, jejichž oxidační procesy v těle jsou doprovázeny fenoménem luminiscence. Fotobakterie, které se množí na rybím mase, způsobují, že tyto produkty ve tmě svítí.
Některé typy mikrobů jsou schopny produkovat estery s aromatickým zápachem. Aromatické pachy mikrobů často připomínají vůni ovoce - ananas, jablka atd. Vůně některých mikrobů dodávají „ušlechtilou“ vůni různým potravinářským látkám - mléku, smetaně, sýru, vínu.

16. Podmínky pro kultivaci aerobních a anaerobních mikroorganismů. Metody izolace čisté kultury

Aerobní podmínky se vytvářejí za přítomnosti kyslíku ve vzduchu, a to i na houpacím křesle. Anaerobní způsoby kultivace: fyzikální (vysokosloupcové, pod sklem), chemické (s přídavkem absorbérů kyslíku, náhrada plynů), biologické (s použitím kultury absorbující kyslík). K izolaci čisté kultury se používá Lindnerova a Drigalského metoda. Vysévají se metodami separace, výsevu v sektorech a ředění.

Studium kulturních vlastností mikroorganismů. Požadavky na živná média.

Charakteristika růstu bakterií na pevných a kapalných médiích. Při makroskopickém studiu kolonií (prostým okem) se rozlišuje jejich velikost, tvar, barva, průhlednost a povaha povrchu. Živná média musí splňovat tři základní požadavky:

1. musí obsahovat dostatečné množství všech potřebných živin (zdroje energie, uhlík, dusík), solí a růstových faktorů;

2. musí mít optimální pH pro růst daného druhu bakterií;

3. musí mít dostatečnou vlhkost (při vysychání se koncentrace živin, zejména solí, zvyšuje na úroveň, která brání růstu bakterií).

Bezpečnostní požadavky před zahájením práce.

Zkontrolujte uzemnění. Zkontrolujte funkčnost částí pod napětím (zásuvky, zástrčky, vodiče). Zkontrolujte přítomnost gumové podložky.

Nezatěžujte těsně.

Bezpečnostní požadavky při provozu

Nepřipojujte skříň k elektrické síti bez uzemnění.

Skříňku nakládejte při teplotě nepřesahující 40-50°C.

Je zakázáno nakládat nebo vykládat skříň nebo provádět jakékoli opravy, když je skříň v provozu.

Do sušicí komory nevkládejte hořlavé nebo hořlavé materiály.

Při sušení laboratorního skla musí být vzduchové otvory otevřené.

Skříň vykládejte při teplotě nepřesahující 40-60°C.

30. Morfologie a chemické složení fágy. Fágová specificita. Interakce fága s buňkou.

Morfologie fágů. Většina fágů se skládá z hlavy a ocasu, takže jsou přirovnávány k pulcům nebo spermiím. Nejvíce prozkoumané jsou T-fágy Escherichia coli (obr. 21). Jejich procesem je dutý válec (tyč), pokrytý pláštěm a zakončený bazální destičkou s trny a fibrilami. Velikost fágů, tvar a velikost hlavy, délka a struktura procesu jsou různé pro různé fágy. Existují například fágy s dlouhým výběžkem, jejichž pochva se nestahuje, fágy s krátkým výběžkem, bez výběžku a vláknité (obr. 22).

Chemické složení fágů. Jako všechny viry se skládají fágy nukleová kyselina jeden typ (častější jsou fágy DNA) a protein. V hlavě fága se nachází molekula nukleové kyseliny stočená do šroubovice. Obal fága (kapsida) a příloha jsou proteinové povahy. Volný konec procesu obsahuje lytický enzym, obvykle lysozym nebo hyaluronidázu.

Interakce fága s citlivou buňkou prochází postupnými fázemi. Celý cyklus trvá v různých systémech fág-bakterie od několika minut do 1-2 hodin.. Analyzujme sekvenci tohoto procesu na příkladu T-sudého fága Escherichia coli.

Stupeň I - adsorpce fágových částic na receptorech buněčného povrchu se provádí pomocí vláken ocasního výběžku. Na jednu buňku mohou být adsorbovány stovky fágů, jeden stačí k lýze buňky). Fágová adsorpce je specifická.

Stádium II - penetrace (injekce) fágové nukleové kyseliny do buněk probíhá u různých fágů různě. U E. coli T-fágů jsou trny bazální laminy v kontaktu s buněčnou stěnou. Tyč „proráží“ buněčnou stěnu. Enzym umístěný v procesu, nejčastěji lysozym, ničí cytoplazmatickou membránu. V tomto případě

proces se stáhne a prostřednictvím tyčového kanálu je fágová nukleová kyselina „vstříknuta“ do buňky. Prázdný proteinový obal fága („stín“) zůstává venku.

Stupeň III - reprodukce fágového proteinu a nukleové kyseliny uvnitř buňky.

Stupeň IV - sestavení a tvorba zralých fágových částic.

Fáze V - lýza buněk a uvolnění zralých fágových částic z ní. Typicky dochází k prasknutí buněčné stěny a do prostředí se uvolní několik stovek nových fágů schopných infikovat čerstvé buňky. Tato lýza se nazývá lýza zevnitř.

31. Pojem virulentní, mírné fágy, profágy, lysogeneze.

Na rozdíl od lýzy zevnitř dochází k lýze zvenčí, když je na buňku adsorbováno velké množství fágů najednou. Vytvářejí v buněčné stěně četné otvory, kterými vytéká buněčný obsah. Při lýze zvenčí se tedy fág nemnoží a počet jeho částic se nezvyšuje.

Podle povahy jejich účinku na mikroorganismy se rozlišují virulentní a mírné fágy.

Virulentní fágy způsobují lýzu infikované buňky s uvolněním velkého počtu fágových částic schopných infikovat nové buňky do prostředí. V tomto případě je kultura mikroorganismů lyzována. Kapalné médium se stává průhledným – dochází k tvorbě fagolyzátu* – prostředí, ve kterém se nachází velké množství fágů. S rozvojem virulentního fága v bakteriích rostoucích na hustém médiu se vytvářejí buď průhledné oblasti kontinuální lýzy, nebo rostou jednotlivé průhledné formace - kolonie fágů. Říká se jim negativní kolonie (plaky). Kolonie různých fágů se liší velikostí a strukturou. Mírné fágy nelyzují všechny buňky v populaci. S některými z nich vstupují fágy do symbiózy: nukleová kyselina fága (jeho genom) je integrována do buněčného chromozomu a nazývá se fág. Vytvoří se jeden chromozom. Bakteriální buňka neumírá. Profág, který se stal součástí genomu buňky, může být během své reprodukce přenesen na neomezený počet potomků, tedy do nových buněk. Fenomén symbiózy mikrobiální buňky s mírným fágem (profágem) se nazývá lysogenie a kultura, ve které je profág, se nazývá lysogenní. Tento název odráží schopnost profága spontánně opustit buněčný chromozom a při přesunu do cytoplazmy se proměnit ve virulentního fága. Ty buňky kultury, ve kterých se vytvořil virulentní fág, odumírají (lyzují), zbytek si zachovává lysogenicitu.

Lysogenní kultury se svými základními vlastnostmi neliší od původních, jsou však odolné vůči opětovné infekci stejnojmenným fágem. Když je lyzogenní kultura vystavena pronikavému záření (určité dávky a expozice rentgenovému, kosmickému záření), některým chemickým látkám a řadě dalších faktorů, výrazně se zvyšuje produkce virulentního fága a jeho lýza kultivačních buněk.

Mírné fágy mohou být škodlivé pro mikrobiologickou produkci. Například, pokud se produkující kmeny vakcín, antibiotik a jiných biologických látek ukáží jako lysogenní, existuje nebezpečí, že se mírný fág stane virulentním, což bude mít za následek lýzu produkčního kmene.

Mírné fágy jsou silným faktorem ve variabilitě mikroorganismů. Profág může změnit některé vlastnosti mikrobiální kultury, např. tím, že ji učiní schopnou tvorby toxinů, což je pozorováno u difterických bacilu, původce šarlatové horečky atd. Kromě toho se transformací do virulentní formy a lýzou buňky fág může zachytit část chromozomu hostitelské buňky a přenést tuto část chromozomu do jiné buňky, kde se fág opět změní v profága a buňka získá nové vlastnosti.

32. Distribuce fágů v přírodě. Aplikace fágů v medicíně. Metody izolace a detekce bakteriofágů. Bakteriofágová titrace.

Distribuce fágů v přírodě je všudypřítomná. Fágy se nacházejí tam, kde se nacházejí mikroorganismy na ně citlivé: ve vodě, půdě, odpadních vodách, lidských a zvířecích sekretech atd. Téměř všechny známé bakterie jsou hostiteli fágů pro ně specifických.

Rezistence fágů vůči fyzikálním a chemickým faktorům je vyšší než u vegetativních forem jejich hostitelů. Fágy snesou zahřívání až na 75°C, delší sušení, pH od 2,0 do 8,5. Nejsou citlivé na antibiotika, thymol, chloroform a řadu dalších látek, které ničí doprovodnou mikroflóru. Proto se tyto látky používají při izolaci a konzervaci fágů. Kyseliny a dezinfekční prostředky jsou pro fágy škodlivé.

Materiál, ze kterého je fág izolován, jsou obvykle filtráty získané pomocí bakteriálních filtrů z objektů životního prostředí, orgánů a sekretů lidí a zvířat, kultur mikroorganismů atd.

Před filtrací se zkušební materiál připraví následovně:

Kapaliny (krev, moč, voda, výplachy z předmětů atd.) se zbaví velkých částic pomocí papírového filtru nebo odstředěním, aby neucpaly póry bakteriálního filtru.

Viskózní materiál (hnis, výkaly) se emulguje v izotonickém roztoku chloridu sodného nebo bujónu a poté se zbaví velkých částic, jak je popsáno výše.

Hustý materiál (kousky orgánů, potraviny atd.) je předem rozdrcen - obvykle rozemlet v hmoždíři se sterilním křemičitým pískem. Místo písku můžete použít sterilní špičky Pasteurových pipet nebo zlomená krycí sklíčka. Rozemletý materiál se důkladně emulguje v izotonickém roztoku chloridu sodného nebo bujónu a zbaví se velkých suspenzí.

Přítomnost fága v konkrétním substrátu je určena lýzou mikrobiální kultury citlivé na něj (testovací kultura).

Detekce fága na pevném médiu. Testovací kultura se vysévá s „trávníkem“ (viz kapitola 7) na povrch agaru v Petriho misce. Inokulace se suší v termostatu po dobu 30-40 minut s otevřeným víkem, poté se na něj aplikuje kapka studovaného materiálu. Po několika minutách, kdy se tekutina vstřebá, se misky umístí na 18-20 hodin do termostatu.Pokud je ve studovaném materiálu fág, dojde k lýze kultury a v místě, kam byla kapka aplikována kultura buď vůbec neroste (úplná lýza), nebo samostatné kolonie vytvoří fág.

Detekce fágů v tekutých médiích. Jedna kapka kultury mikroba, pro kterou je fág studován, se přidá do dvou zkumavek se stejným množstvím bujónu. Do jednoho z nich se přidá zkoumaný fág nebo filtrát materiálu, ve kterém je stanoven. Druhá zkumavka slouží jako kontrola růstu kultury. Zkumavky se umístí do termostatu na 12-20 hod. Výsledky se zaznamenají pouze v případě, že dochází k růstu kultury v kontrole (zákal média). Nepřítomnost viditelného růstu nebo následné vyčištění média ve zkumavce s testovaným materiálem indikuje přítomnost fága. Pokud je obsah této zkumavky zakalený, musí být studie doplněna inokulací na pevné médium: zákal by mohl vzniknout v důsledku růstu fágově rezistentní kultury. Pouze pokud fág není detekován v agarové kultuře, můžeme dojít k závěru, že není ve studovaném materiálu.

Titrace fága podle Gratia (na pevném médiu) metodou agarové vrstvy umožňuje určit počet fágových částic v titrovaném materiálu. Metoda je založena na skutečnosti, že každá fágová částice vytváří zónu čištění (lýzu) na misce s trávníkem mikroba citlivého na ni, tj. tvoří samostatnou kolonii.

Nastavení experimentu. Kelímky s 20-25 ml MPA se překryjí sterilním filtračním papírem a suší se v termostatu nebo pod baktericidní lampou (vzdálenost od lampy ne více než 2 m). Titrovaný fág se naředí z 10 -1 na 10"10 (jako v předchozím experimentu) a 1 ml se přenese do dalších očíslovaných zkumavek (od 1. do 1. a tak dále až do 10.), do kterých se předem nalije 2,5 ml 0,7% MPA, roztavené a ochlazené na 45 °C. Do každé z těchto zkumavek přidejte 0,1 ml testovací kultury. Obsah zkumavek se rychle promíchá (nenechte agar ztuhnout) a nalije se na povrch zkumavky. médium do kelímků Petriho s čísly odpovídajícími číslům zkumavek. Po 30 minutách se misky vloží do termostatu.

Výsledky se zaznamenávají po 18-20 hodinách.Při vysoké koncentraci fágů (v prvních miskách) dojde k úplné lýze kultury. V těch fágových ředěních, která obsahovala malý počet fágových částic, se objeví izolované kolonie a jsou spočítány. Aby se předešlo chybám při počítání, je každá počítaná kolonie označena ze dna kelímku. Práci značně usnadňuje přístroj na počítání kolonií (viz obr. 54). Pro stanovení počtu fágových částic v 1 ml fagolyzátu použijte vzorec: n = y*x, kde n je požadovaný počet; y je počet fágových kolonií vyrostlých na misce; x je ředění fága v misce, ve které se počítají kolonie.

Pokud například rostlo 25 kolonií na misce s fágovým ředěním 10-8 (1:108), pak 1 ml původní kapaliny obsahuje 25*108 nebo 2,5*109 fágových částic.

Přesnější výsledky se získají, pokud se počet fágových částic v původní kapalině určí z několika ředění a vypočte se aritmetický průměr. Například, když byl fág naředěn na 10-6, vyrostlo 320 kolonií, takže v 1 ml původní kapaliny bylo 320 * 10 nebo 3,2 * 108 fágových částic. Když byl fág zředěn na 10-7, vyrostlo 42 kolonií, takže v původní kapalině bylo 4,2 x 108/ml fágových částic. Když byl fág naředěn na 10-8, vyrostlo 5 kolonií, takže v původní kapalině bylo 5*108/ml fágových částic. Sečtením hodnot získaných z těchto výpočtů a vydělením součtu 3 (počet provedených výpočtů) se určí počet fágových částic v 1 ml titrovaného přípravku. V našem příkladu se rovná 4,1*108.

Nejlepší je počítat kolonie na miskách s nejméně 5 a ne více než 50 koloniemi. Jinak utrpí přesnost výpočtu. Pokud je na kelímku mnoho kolonií, lze kelímek rozdělit do několika sektorů, kolonie na jednom z nich spočítat a výsledné číslo vynásobit počtem sektorů.

Všechny biologické studie se zpravidla provádějí ve třech paralelních experimentech. V tomto příkladu je každé ředění fága titrováno třikrát současně.

33. Pojem genetika, variabilita, dědičnost bakterií. Bakteriální chromozom. Plazmidy.

Schopnost živých organismů zachovat si určité vlastnosti po mnoho generací se nazývá dědičnost.

V procesu studia dědičnosti se ukázalo, že každá následující generace může pod vlivem různých faktorů získat vlastnosti, které ji odlišují od předchozích generací. Tato vlastnost se nazývá variabilita. Dědičnost a variabilita spolu tedy úzce souvisí.

Věda, která studuje dědičnost a proměnlivost živých organismů, se nazývá genetika (z řeckého genos – narození).

Už v 19. století Charles Darwin dokázal, že všechno existující druhyživé organismy vznikly variacemi z několika forem a výsledné změny, přenášené dědičností, jsou základem evolučního procesu. Darwinova teorie získala nejvyšší hodnocení od klasiků marxismu-leninismu. F. Engels ji považoval za jednu z největší objevy XIX století.

Studium dědičnosti a variability u vyšších organismů je spojeno s velkými obtížemi vzhledem k jejich dlouhé délce života a malému počtu potomků.

Vhodným objektem pro tuto studii jsou mikroorganismy, které se vyznačují zkratem životní cyklus, rychlá reprodukce a schopnost produkovat početné potomstvo. Navíc mají výraznou morfologii, kterou lze studovat vizuálně pomocí světelného mikroskopu. Mikroorganismy jsou biochemicky aktivní, což lze snadno vzít v úvahu při použití speciálních živných médií.

Schopnost mikroorganismů měnit své vlastnosti působením různých faktorů (teplota, ultrafialové a rentgenové záření atd.) umožňuje jejich široké použití jako model při studiu dědičnosti a variability.

Prvním objektem genetického výzkumu byla E. coli, která se dobře kultivuje v laboratoři. Důležité také bylo, že byly dobře prostudovány morfologické, kulturní a biochemické vlastnosti této bakterie. Následně se objektem genetického výzkumu staly další bakterie, ale i viry.

Studie genetiky mikroorganismů prokázaly, že DNA u nich hraje roli nositele genetické informace (u některých virů RNA).

Molekula DNA v bakteriích se skládá ze dvou vláken, z nichž každý je vůči druhému spirálovitě stočen. Když se buňka dělí, vláknitá spirála se zdvojnásobí; každé vlákno slouží jako šablona nebo matrice, na které je postaveno nové vlákno. Navíc každé vlákno vytvořené během buněčného dělení obsahuje nově vytvořenou dvouvláknovou molekulu DNA.

DNA obsahuje čtyři dusíkaté báze - adenin, guanin, cytosin a thymin, pořadí jejich uspořádání v řetězci u různých organismů určuje jejich dědičnou informaci zakódovanou v DNA.

Funkční jednotkou dědičnosti je gen, který je úsekem řetězce DNA. Geny obsahují všechny informace týkající se vlastností buňky.

Kompletní sada genů, kterou buňka vlastní, se nazývá genotyp. Geny se dělí na strukturní geny, které nesou informace o specifických proteinech produkovaných buňkou, a regulační geny, které regulují fungování strukturních genů. Například buňka produkuje ty proteiny, které za daných podmínek potřebuje, ale když se podmínky změní, regulační geny změní vlastnosti buňky a přizpůsobí je novým podmínkám.

Změny morfologických, kulturních, biochemických a dalších vlastností mikroorganismů, ke kterým dochází vlivem vnějších faktorů, spolu souvisí. Například změny morfologických vlastností jsou obvykle doprovázeny změnami ve fyziologických charakteristikách buňky. Plazmidy jsou relativně malé extrachromozomální molekuly DNA bakteriální buňky. Jsou umístěny v cytoplazmě a mají kruhovou strukturu. Plazmidy obsahují několik genů, které fungují nezávisle na genech obsažených v chromozomální DNA.

Typickou vlastností plazmidů je jejich schopnost samostatné reprodukce (replikace).

Mohou se také přesunout z jedné buňky do druhé a začlenit nové geny z prostředí. Mezi plazmidy patří:

Profágy, které způsobují řadu změn v lysogenní buňce, které se dědí, například schopnost tvořit toxin (viz transdukce).

F-faktor, který je v autonomním stavu a účastní se procesu konjugace (viz konjugace).

R-faktor, který dodává buňce odolnost vůči lékům (R-faktor byl nejprve izolován z Escherichia coli, poté z Shigella). Studie ukázaly, že R faktor může být z buňky odstraněn, což je obecně typické pro plazmidy.

R-faktor má vnitrodruhovou, mezidruhovou a dokonce mezirodovou přenositelnost, což může způsobit tvorbu atypických kmenů, které je obtížné diagnostikovat.

Bakteriocinogenní faktory (col faktory), které byly poprvé objeveny v kultuře Escherichia coli (E. coli), se proto nazývají koliciny. Následně byly identifikovány u dalších bakterií: Vibrio cholerae – vibriociny, stafylokoky – stafylociny atd.

Col faktor je malý autonomní plazmid, který určuje syntézu bílkovinných látek, které mohou způsobit smrt bakterií vlastního druhu nebo blízce příbuzných. Bakteriociny se adsorbují na povrchu citlivých buněk a způsobují metabolické poruchy, které vedou k buněčné smrti.

V přirozených podmínkách pouze několik buněk v populaci (1 z 1000) spontánně produkuje kolicin. S určitými vlivy na kulturu (ošetření bakterií UV paprsky) však množství

počet buněk produkujících kolicin se zvyšuje.

34. Fenotypová variabilita. Faktory ovlivňující variabilitu mikroorganismů. Transformace, transdukce, konjugace.

Genetické rekombinace. Proměna. Buňky, které jsou schopny během transformačního procesu přijmout DNA jiné buňky, se nazývají kompetentní. Stav kompetence se často shoduje s

logaritmická růstová fáze.

Transdukce je přenos genetické informace (DNA) z dárcovské bakterie na přijímající bakterii za účasti bakteriofága. Mírné fágy mají hlavně transdukční vlastnosti. Při množení v bakteriální buňce začlení fágy část bakteriální DNA do své DNA a přenesou ji k příjemci. Existují tři typy transdukce: obecná, specifická a abortivní.

1. Obecná transdukce je přenos různých genů lokalizovaných na různých částech bakteriálního chromozomu. Dárcovské bakterie přitom mohou na příjemce přenášet různé vlastnosti a vlastnosti – schopnost tvořit nové enzymy, rezistenci na léky atp.

2. Specifická transdukce je přenos pouze některých specifických genů lokalizovaných ve speciálních oblastech bakteriálního chromozomu fágem. V tomto případě se přenášejí pouze určité charakteristiky a vlastnosti.

3. Abortivní transdukce - přenos jednoho fragmentu donorového chromozomu fágem. Obvykle tento fragment není obsažen v chromozomu buňky příjemce, ale cirkuluje v cytoplazmě. Když se buňka příjemce dělí, tento fragment se přenese pouze do jedné ze dvou dceřiných buněk a druhá buňka obdrží nezměněný chromozom příjemce.

Pomocí transdukčních fágů lze přenést řadu vlastností z jedné buňky do druhé, jako např

A 26 dalších souborů.
Zobrazit všechny propojené soubory

1. 
   Mikrobiologie jako věda. Cíle a metody výzkumu v mikrobiologii.

Předmět mikrobiologie – mikroorganismy, jejich morfologie, fyziologie, genetika, taxonomie, ekologie a vztahy s jinými formami života. Pro lékařskou mikrobiologii – patogenní a oportunní mikroorganismy.

Mikroorganismy - nejstarší forma organizace života na Zemi, objevily se dlouho před vznikem rostlin a zvířat - přibližně před 3-4 miliardami let.

Cíle mikrobiologie:

Cíle lékařské mikrobiologie:

1. Studium biologie patogenních (chorobotvorných) a normálních mikrobů pro člověka.

2. Studium úlohy mikrobů při výskytu a rozvoji infekčních (nakažlivých) onemocnění a utváření imunitní odpovědi makroorganismu („hostitele“).

3. Vývoj metod pro mikrobiologickou diagnostiku, specifickou léčbu a prevenci lidských infekčních onemocnění.

Výzkumné metody v mikrobiologii:

1. 
   Mikroskopický- studium morfologie mikrobů v obarveném a nebarveném stavu pomocí různých typů mikroskopů.
2. 
   Mikrobiologické(bakteriologické, mykologické, virologické). Metoda je založena na izolaci čisté kultury původce a její následné identifikaci.
3. 
   Chemikálie
4. 
   Experimentální (biologický)- kontaminace laboratorních zvířat mikroby.
5. 
   Imunologické(v diagnostice infekcí) - studium specifických reakcí makroorganismu na kontakt s mikroby.

1. 
   Hlavní období ve vývoji mikrobiologie a imunologie.

1. 
   Počáteční období

1. 
   Pasteurovo období

• 
  kvašení
• 
  role mikrobů v koloběhu látek v přírodě a spontánní tvorbě.

Vedle jména Pasteur padlo jméno Robert Koch, vynikající mistr aplikovaného výzkumu objevil původce antraxu, cholery, tuberkulózy a dalších mikroorganismů.

1. 
   Třetí perióda

1. 
   Moderní období.

3. Zakladatelé mikrobiologie.

L. Pasteur

1. 
   studium mikrobiologických základů fermentačních a hnilobných procesů,
2. 
   rozvoj průmyslové mikrobiologie,
3. 
   objasnění úlohy mikroorganismů v oběhu látek v přírodě,
4. 
   objev anaerobních mikroorganismů,
5. 
   rozvoj principů asepse,
6. 
   vývoj sterilizačních metod,
7. 
   oslabení (útlum) virulence. Stupeň patogenity je virulence. Pokud tedy virulenci oslabíte, můžete se očkovat.
8. 
   příjem vakcín (vakcinační kmeny) – cholera a vzteklina.
9. 
   Pasteur má tu čest objevit stafylokoky a streptokoky

R. Koch - Německý přírodovědec, student Pasteur.

4. Role domácích vědců v rozvoji mikrobiologie.

1. 
   Tsenkovsky L.S.. organizoval výrobu vakcíny proti antraxu a v roce 1883 ji úspěšně použil k vakcinaci hospodářských zvířat.
2. 
   Minh. Dokázal, že spirochéta recidivující horečky je původcem onemocnění.
3. 
   Mochutkovský se sám infikoval tyfem (vstříkl pacientovi krev), což prokázalo, že patogen byl přítomen v krvi pacienta.
4. 
   Lesha F.A. Bylo prokázáno, že úplavici mohou způsobit prvoci patřící k amébám.
5. 
   Hrál velkou roli v mikrobiologii I.I. Mečnikov. Byl tvůrcem fagocytární teorie imunity. Poté publikuje práci „Imunita vůči infekčním chorobám“.
6. 
   V roce 1886 byla v Oděse otevřena první bakteriologická stanice v čele s Mečnikovem a jeho asistenty Gamel N.F. a Barlah L.V.
7. 
   Dále byla otevřena stanice v Charkově. Měl na starosti Vinogradského. Pracoval v oboru obecné mikrobiologie. Objevil sirné a železité bakterie, nitrifikační bakterie – původce nitrifikace v půdě.
8. 
   DI. Ivanovský(objevil virus tabákové mozaiky, považovaný za zakladatele virologie).
9. 
   Tsinkovského (podílel se na vývoji metod očkování proti antraxu).
10. 
    Amiljanského- napsal první učebnici „Základy mikrobiologie“, objevil původce fermentace celulózy, studoval bakterie fixující dusík.
11. 
    Mikhin- položil základ veterinární mikrobiologii, objevil původce leptospirózy.
12. 
    Šapošnikov– zakladatel technické mikrobiologie.
13. 
    Voitkevič– pracoval s acidophilus bacillus, považovaný za zakladatele léčebné a dietní výživy pro zvířata.

Od poloviny 20. století je mikrobiologie jako disciplína zahrnuta do pregraduálního kurikula.

5. Základy taxonomie a nomenklatury mikroorganismů.

Podle moderní taxonomie patří mikroorganismy do 3 království:

já Prokaryota:
* Eubakterie
1. Gracilicutes (tenká buněčná stěna)
2. Firmicutes (silná buněčná stěna)
3. Tenericutes (bez buněčné stěny)
Spirochety, rickettsie, chlamydie, mykoplazmata, aktinomycety.
* Archaebakterie
4. Mendocutes
II. Eukaryota: Zvířata Rostliny Houby Prvoci
III. Nebuněčné formy života: Viry Priony Plazmidy

Druh – Rod – Čeleď – Řád – Třída – Divize – Království.

Označení mikroorganismů zahrnuje název rodu a druhu. Rod s velkým písmenem, typ s malým písmenem. Obecný název podle příjmení autora nebo bakteriální morfologie. Jméno druhu – podle klinických příznaků, morfologie kolonie, stanoviště.

V současné době se pro taxonomii mikroorganismů používá řada taxonomických systémů.

1. Numerická taxonomie . Uznává rovnocennost všech vlastností. Chcete-li jej použít, musíte mít informace o mnoha desítkách znamení. Druhová příslušnost je určena počtem shodných znaků.

2. Serotaxonomie. Studuje bakteriální antigeny pomocí reakcí s imunitními séry. Nejčastěji se používá v lékařské bakteriologii. Nevýhoda: bakterie ne vždy obsahují druhově specifický antigen.

3. Chemotaxonomie. Fyzikálně-chemické metody se používají ke studiu složení lipidů a aminokyselin mikrobiální buňky a některých jejích složek.

4. Genová systematika. Je založena na schopnosti bakterií s homologní DNA transformovat, transdukovat a konjugovat, na analýze extrachromozomálních faktorů dědičnosti - plazmidy, transpozony, fágy Geografická poloha detekce.

Odborné termíny:

Pohled - evolučně ustálený soubor jedinců majících jediný genotyp, projevující se podobnými fenotypovými charakteristikami.

možnost - jedinci stejného druhu, lišící se různými vlastnostmi (sérovary, chemovary, kultivary, morfovary, fagovary).

Populace - soubor jedinců stejného druhu, kteří žijí na určitém území poměrně dlouhou dobu.

Kultura – sbírka bakterií jednoho druhu (čistých) nebo několika druhů (smíšených), pěstovaných na živném médiu (kapalném nebo pevném).

Kmen – čistá kultura jednoho druhu bakterií, izolovaná v určitou dobu z jednoho zdroje.

Kolonie - viditelné nahromadění bakterií stejného druhu na povrchu nebo v hloubce hustého živného média.

Klon – buněčná kultura vypěstovaná z jednoho mikroorganismu klonováním.

Úvod

Mikrobiologie(z řeckého micros - malý, bios - život, logos - učení) - věda, která studuje strukturu, životní činnost a ekologii mikroorganismů nejmenších forem života rostlinného nebo živočišného původu, neviditelných pouhým okem.

Mikrobiologická studiavšichni zástupci mikrokosmu (bakterie, houby, prvoci, viry). Mikrobiologie je ve svém jádru základní biologická věda. Ke studiu mikroorganismů využívá metody jiných věd, především fyziky, biologie, bioorganické chemie, molekulární biologie, genetiky, cytologie a imunologie. Jako každá věda se i mikrobiologie dělí na obecnou a specifickou. Obecná mikrobiologie studuje vzorce struktury a životní aktivity mikroorganismů na všech úrovních. molekulární, buněčná, populace; genetika a její vztah k životnímu prostředí. Předmětem studia soukromé mikrobiologie jsou jednotliví zástupci mikrosvěta v závislosti na jejich projevu a vlivu na prostředí, živou přírodu včetně člověka. Mezi speciální sekce mikrobiologie patří: lékařská, veterinární, zemědělská, technická (biotechnologická sekce), mořská, vesmírná mikrobiologie.

Lékařská mikrobiologiestuduje mikroorganismy patogenní pro člověka: bakterie, viry, houby, prvoci. Podle povahy studovaných patogenních mikroorganismů se lékařská mikrobiologie dělí na bakteriologii, virologii, mykologii a protozoologii.

Každá z těchto disciplín se zabývá následujícími otázkami:

morfologie a fyziologie, tzn. provádí mikroskopický a jiný typ výzkumu, studuje metabolismus, výživu, dýchání, podmínky růstu a rozmnožování, genetické vlastnosti patogenních mikroorganismů;

úloha mikroorganismů v etiologii a patogenezi infekčních onemocnění;

hlavní klinické projevy a prevalence způsobených onemocnění;

specifická diagnostika, prevence a léčba infekčních onemocnění;

ekologie patogenních mikroorganismů.

Lékařská mikrobiologie zahrnuje také sanitární, klinickou a farmaceutickou mikrobiologii.

Sanitární mikrobiologiestuduje mikroflóru prostředí, vztah mikroflóry k organismu, vliv mikroflóry a jejích metabolických produktů na lidské zdraví a vyvíjí opatření k prevenci nepříznivého působení mikroorganismů na člověka. Zaměření na klinickou mikrobiologii. Úloha oportunních mikroorganismů ve výskytu lidských onemocnění, diagnostika a prevence těchto onemocnění.

Farmaceutická mikrobiologievyšetřuje infekční choroby léčivých rostlin, kažení léčivých rostlin a surovin vlivem mikroorganismů, kontaminace léky v procesu přípravy, stejně jako hotové lékové formy, metody asepse a antiseptik, dezinfekce při výrobě léky, technologie pro získávání mikrobiologických a imunologických diagnostických, preventivních a terapeutických léčiv.

Veterinární mikrobiologiestuduje stejné problémy jako lékařská mikrobiologie, ale ve vztahu k mikroorganismům, které způsobují onemocnění zvířat.

Mikroflóra půdy, flóra, její vliv na úrodnost, složení půdy, infekční choroby rostlin atd. jsou středem zájmu zemědělské mikrobiologie.

Mořská a vesmírná mikrobiologiestuduje mikroflóru moří a nádrží a vesmír a další planety.

Technická mikrobiologie,v rámci biotechnologie vyvíjí technologie pro získávání různých produktů z mikroorganismů pro národní hospodářství a lékařství (antibiotika, vakcíny, enzymy, proteiny, vitamíny). Základem moderní biotechnologie je genetické inženýrství.

Historie vývoje mikrobiologie

Mikrobiologie prošla dlouhou vývojovou cestou, která se odhaduje na mnoho tisíciletí. Již v V.VI tisíciletí př.n.l. člověk si užíval plodů činnosti mikroorganismů, aniž by věděl o jejich existenci. Vinařství, pečení chleba, výroba sýrů, úprava kůže. nic jiného než procesy probíhající za účasti mikroorganismů. Pak, ve starověku, vědci a myslitelé předpokládali, že mnoho nemocí je způsobeno nějakými vnějšími neviditelnými příčinami živé přírody.

V důsledku toho mikrobiologie vznikla dávno před naším letopočtem. Ve svém vývoji prošel několika etapami, které spolu nesouvisely ani tak chronologicky, jako spíše podle hlavních úspěchů a objevů.

HEURISTICKÉ OBDOBÍ (IV. III. století př. n. l. XVI. století) Spojeno spíše s logickými a metodologickými metodami hledání pravdy, tedy heuristikou, než s jakýmikoli experimenty a důkazy. Myslitelé tohoto období (Hippokratés, římský spisovatel Varro, Avicenna atd.) vytvářeli domněnky o povaze infekčních chorob, miasmat a malých neviditelných zvířat. Tyto myšlenky byly formulovány do koherentní hypotézy o mnoho století později ve spisech italského lékaře D. Fracastora (1478-1553), který vyjádřil myšlenku živého kontagia (contagiumvivum), které způsobuje nemoci. Každá nemoc je navíc způsobena svou vlastní nákazou. Aby se chránili před nemocemi, bylo jim doporučeno izolovat pacienta, karanténa, nosit masky a ošetřovat předměty octem.

MORFOLOGICKÉ OBDOBÍ (XVII. - PRVNÍ POLOVINA XIX století) Začíná objevem mikroorganismů A. Leeuwenhoekem. V této fázi bylo potvrzeno všudypřítomné rozšíření mikroorganismů, popsány tvary buněk, povaha pohybu a stanoviště mnoha zástupců mikrokosmu. Konec tohoto období je významný tím, že poznatky o mikroorganismech nashromážděné do této doby a vědecká metodologická úroveň (zejména přítomnost mikroskopické technologie) umožnily vědcům vyřešit tři velmi důležité (základní) problémy pro všechny přírodní vědy: studium povaha procesů kvašení a rozkladu, příčiny infekčních onemocnění, problém samotného původu mikroorganismů.

Studium podstaty fermentačních a hnilobných procesů. Termín „fermentace“ (fermentatio) k označení všech procesů zahrnujících uvolňování plynu poprvé použil holandský alchymista J.B. Helmont (1579-1644). Mnoho vědců se pokusilo tento proces definovat a vysvětlit. Ale nejblíže k pochopení role kvasinek ve fermentačním procesu byl francouzský chemik A.L. Lavoisier (1743-1794) při studiu kvantitativních chemických přeměn cukru při alkoholovém kvašení, ale nestihl svou práci dokončit, neboť se stal obětí teroru francouzské buržoazní revoluce.

Proces kvašení studovalo mnoho vědců, ale francouzský botanik C. Cagnard de Latour (studoval sediment při alkoholové fermentaci a objevil živé tvory) a němečtí přírodovědci F. Kützing (při tvorbě octa upozornil na slizový film na povrchu, který rovněž tvořily živé organismy) a T. Schwann. Jejich výzkum byl ale ostře kritizován zastánci teorie fyzikálně-chemické povahy fermentace. Byli obviněni z „lehkomyslnosti ve svých závěrech“ a nedostatku důkazů. Druhý hlavní problém o mikrobiální povaze infekčních onemocnění byl také vyřešen v morfologickém období rozvoje mikrobiologie.

První, kdo navrhl, že nemoci jsou způsobeny neviditelnými tvory, byli starověký řecký lékař Hippokrates (asi 460-377 př. n. l.), Avicenna (asi 980-1037) atd. Navzdory tomu, že výskyt nemocí je dnes spojován s otevřeným mikroorganismy, bylo zapotřebí přímého důkazu. A byli to poločeňsko-ruský lékař, epidemiolog D.S. Samoilovič (1744 1805). Tehdejší mikroskopy měly přibližně 300násobné zvětšení a neumožňovaly detekci původce moru, k jehož identifikaci je, jak je dnes známo, nutné 800-1000násobné zvětšení. Aby dokázal, že mor byl způsoben zvláštním patogenem, nakazil se výměšky bubo člověka trpícího morem a morem onemocněl.

Naštěstí D.S. Samoilovič zůstal naživu. Následně provedli ruští lékaři G.N. hrdinské pokusy o samoinfekci k prokázání nakažlivosti konkrétního mikroorganismu. Minh a O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov a další.Ale prioritu v řešení otázky mikrobiální podstaty infekčních chorob má italský přírodovědec A. Basi (1773-1856), který jako první experimentálně prokázal mikrobiální podstatu choroby bource morušového, objevil tzv. přenos onemocnění při přenosu mikroskopické houby z nemocného jedince na zdravého . Ale většina vědců byla přesvědčena, že příčinou všech nemocí jsou poruchy toku chemických procesů v těle. Třetí problém o způsobu vzhledu a rozmnožování mikroorganismů byl vyřešen ve sporu s tehdy dominantní teorií spontánního generování.

Nehledě na to, že italský vědec L. Spallanzaniv v polovině 18. stol. pozorovali dělení bakterií pod mikroskopem, názor, že se samy generují (vznikají z hniloby, špíny apod.), nebyl vyvrácen. Učinil tak vynikající francouzský vědec Louis Pasteur (1822-1895), který svým dílem položil základy moderní mikrobiologie. Ve stejném období začal rozvoj mikrobiologie v Rusku. Zakladatelem ruské mikrobiologie je L.N. Tsenkovskij (1822-1887). Předměty jeho výzkumu jsou prvoci, řasy a houby. Objevil a popsal velké množství prvoků, studoval jejich morfologii a vývojové cykly a ukázal, že mezi světem rostlin a zvířat neexistuje ostrá hranice. Zorganizoval jednu z prvních Pasteurových stanic v Rusku a navrhl vakcínu proti antraxu (živá vakcína Tsenkovského).

FYZIOLOGICKÉ OBDOBÍ (2. POLOVINA 19. století)

Rychlý rozvoj mikrobiologie v 19. století. vedly k objevu mnoha mikroorganismů: nodulové bakterie, nitrifikační bakterie, původci mnoha infekčních chorob (antrax, mor, tetanus, záškrt, cholera, tuberkulóza atd.), virus tabákové mozaiky, virus slintavky a kulhavky atd. Objev nových mikroorganismů byl provázen studiem nejen jejich struktury, ale i jejich životní aktivity, tedy nahradit morfologické a systematické studium první poloviny 19. století. přišla fyziologická studie mikroorganismů, založená na přesném experimentu.

Proto druhá polovina 19. stol. Je zvykem nazývat fyziologické období ve vývoji mikrobiologie. Toto období se vyznačuje vynikajícími objevy v oblasti mikrobiologie a bez nadsázky by se dalo nazvat Pasteurským na počest skvělého francouzského vědce L. Pasteura, protože vědecká činnost tento vědec pokryl všechny hlavní problémy spojené s životem mikroorganismů. Více o hlavním vědecké objevy L. Pasteura a jejich významu pro ochranu lidského zdraví a lidské hospodářské činnosti bude pojednáno v § 1.3. Prvním ze současníků L. Pasteura, který docenil význam jeho objevů, byl anglický chirurg J. Lister (1827-1912), který na základě úspěchů L. Pasteura poprvé zavedl do lékařské praxe ošetření všech chirurgických nástrojů s karbolovou, dezinfekci operačních sálů a dosáhla snížení počtu úmrtí po operacích.

Jedním ze zakladatelů lékařské mikrobiologie je Robert Koch (1843-1910), který vyvinul metody získávání čistých kultur bakterií, barvení bakterií během mikroskopie a mikrofotografii. Známá je i Kochova triáda formulovaná R. Kochem, která se dodnes používá k identifikaci původce onemocnění. V roce 1877 izoloval R. Koch původce antraxu, v roce 1882 původce tuberkulózy a v roce 1905 mu byla udělena Nobelova cena za objev původce cholery. Během fyziologického období, konkrétně v roce 1867, M.S. Voronin popsal nodulové bakterie a téměř o 20 let později G. Gelriegel a G. Wilfahrt ukázali jejich schopnost fixovat dusík. Francouzští chemici T. Schlesing a A. Münz zdůvodnili mikrobiologickou podstatu nitrifikace (1877), v roce 1882 P. Deguerin stanovil povahu denitrifikace, povahu anaerobního rozkladu rostlinných zbytků.

Ruský vědec P.A. Kostychev vytvořil teorii mikrobiologické podstaty procesů tvorby půdy. Nakonec v roce 1892 ruský botanik D.I.Ivanovsky (1864-1920) objevil virus tabákové mozaiky. V roce 1898, bez ohledu na D.I. Ivanovského, stejný virus popsal M. Beyerinck. Poté byl objeven virus slintavky a kulhavky (F. Leffler, P. Frosh, 1897), žlutá zimnice (W. Reed, 1901) a mnoho dalších virů. Virové částice však bylo možné vidět až po vynálezu elektronového mikroskopu, protože nejsou viditelné ve světelných mikroskopech. K dnešnímu dni říše virů zahrnuje až 1000 patogenních druhů. Teprve nedávno D. I. Ivanovský objevil řadu nových virů, včetně viru, který způsobuje AIDS.

Není pochyb o tom, že období objevování nových virů a bakterií a studium jejich morfologie a fyziologie pokračuje až do současnosti. S.N. Winogradsky (1856-1953) a holandský mikrobiolog M. Beijerinck (1851-1931) představili mikroekologický princip studia mikroorganismů. S.N. Winogradsky navrhl vytvoření specifických (volitelných) podmínek, které umožní přednostní rozvoj jedné skupiny mikroorganismů, objevil v roce 1893 anaerobní fixátor dusíku, který na počest Pasteura nazval Clostridiumpasterianum, a izoloval z půdy mikroorganismy, které představovaly zcela nový typu života a byly nazývány chemolithoautotrofní.

Mikroekologický princip byl vyvinut také M. Beyerinckem a aplikován na izolaci různých skupin mikroorganismů. 8 let po objevení S.N. Winogradsky izoloval za aerobních podmínek fixátor dusíku Azotobacterchroococcum, studoval fyziologii nodulových bakterií, procesy denitrifikace a redukce síranů atd. Oba tito badatelé jsou zakladateli ekologického směru mikrobiologie, spojeného se studiem úlohy mikroorganismů v koloběhu látek v přírodě. Do konce 19. stol. plánuje se diferenciace mikrobiologie do řady speciálních oblastí: obecná, lékařská, půdní.

IMUNOLOGICKÉ OBDOBÍ (ZAČÁTEK XX. století) S nástupem XX století. Začíná nové období v mikrobiologii, které vedly objevy 19. století. Práce L. Pasteura o očkování, I.I. Mechnikov o fagocytóze, P. Ehrlich o teorii humorální imunity tvořily hlavní náplň této etapy vývoje mikrobiologie, právem nazývané imunologická.

I.I. Šermíři o tom, jak se očkování proti mnoha nemocem stalo široce používáno. I.I. Mechnikov ukázal, že obrana těla proti patogenním bakteriím je komplexní biologická reakce, která je založena na schopnosti fagocytů (makro a mikrofágů) zachycovat a ničit cizí tělesa, která vstupují do těla, včetně bakterií. Výzkum I.I. Mechnikovova práce o fagocytóze přesvědčivě dokázala, že kromě humorální existuje buněčná imunita. I.I. Mečnikov a P. Ehrlich byli po mnoho let vědeckými oponenty, každý experimentálně prokázal platnost své teorie.

Následně se ukázalo, že mezi humorální a fagocytární imunitou není žádný rozpor, protože tyto mechanismy chrání tělo společně. A v roce 1908 I.I. Mečnikov byl spolu s P. Ehrlichem oceněn Nobelovou cenou za rozvoj teorie imunity. Imunologické období je charakteristické objevováním hlavních reakcí imunitního systému na geneticky cizorodé látky (antigeny): tvorba protilátek a fagocytóza, hypersenzitivita opožděného typu (DTH), hypersenzitivita okamžitého typu (IHT), tolerance, imunologická paměť.

Mikrobiologie a imunologie se rozvíjely obzvláště rychle v 50. a 60. letech. dvacáté století. K tomu přispěly nejvýznamnější objevy v oblasti molekulární biologie, genetiky, bioorganické chemie; vznik nových věd: genetické inženýrství, molekulární biologie, biotechnologie, informatika; vytváření nových metod a využívání vědeckého vybavení. Imunologie je základem pro vývoj laboratorních metod diagnostiky, prevence a léčby infekčních a mnoha neinfekčních onemocnění a také pro vývoj imunobiologických léčiv (vakcíny, imunoglobuliny, imunomodulátory, alergeny, diagnostické léky). Vývoj a výroba imunobiologických přípravků je realizována imunobiotechnologií, samostatným oborem imunologie.

Moderní lékařská mikrobiologie a imunologie dosáhla velkých úspěchů a hraje obrovskou roli v diagnostice, prevenci a léčbě infekčních a mnoha neinfekčních onemocnění spojených s poruchou imunitního systému (onkologická, autoimunitní onemocnění, transplantace orgánů a tkání atd.). ).

Například chemická syntéza lysozymu (D. Sela, 1971), peptidů viru AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov aj.). 3. Dešifrování struktury imunoglobulinových protilátek (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Vývoj způsobu kultivace živočišných a rostlinných buněk a jejich pěstování v průmyslovém měřítku za účelem získání virových antigenů. 5. Získání rekombinantních bakterií a rekombinantních virů. 6. Tvorba hybridomů fúzí imunitních B lymfocytů produkujících protilátky a rakovinných buněk za vzniku monoklonálních protilátek (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Objev imunomodulátorů imunocytokininy (interleukiny, interferony, myelopeptidy aj.) endogenních přirozených regulátorů imunitního systému a jejich využití pro prevenci a léčbu různých onemocnění. 8. Výroba vakcín pomocí biotechnologických metod a technik genetického inženýrství (hepatitida B, malárie, HIV antigeny a další antigeny) a biologicky aktivních peptidů (interferony, interleukiny, růstové faktory atd.). 9. Vývoj syntetických vakcín na bázi přírodních nebo syntetických antigenů a jejich fragmentů. 10. Objev virů, které způsobují imunodeficience. 11. Vývoj zásadně nových metod diagnostiky infekčních a neinfekčních onemocnění (enzymové imunoanalýzy, radioimunoanalýzy, imunoblotting, hybridizace nukleových kyselin).

Vytváření testovacích systémů na základě těchto metod pro indikaci, identifikaci mikroorganismů, diagnostiku infekčních a neinfekčních onemocnění. V druhé polovině dvacátého století. Pokračuje formování nových směrů v mikrobiologii, odvětvují se z ní nové obory s vlastními předměty výzkumu (virologie, mykologie) a identifikují se směry lišící se výzkumnými cíli (obecná mikrobiologie, technická, zemědělská, lékařská mikrobiologie, genetika hl. mikroorganismy atd.). Bylo studováno mnoho forem mikroorganismů a zhruba do poloviny 50. let. minulého století A. Kluyver (1888-1956) a K. Neel (1897-1985) formulovali teorii biochemické jednoty života

Wassermanova reakce (RW nebo EDS-Express Diagnostics of Syphilis) je zastaralá metoda diagnostiky syfilis pomocí sérologické reakce. V současné době nahrazena mikroprecipitační reakcí ( antikardiolipinový test, MP, RPR- RapidPlasmaReagin). Pojmenován po německém imunologovi Augustu Wassermanovi<#"justify">Jedná se o aglutinační reakci používanou k diagnostice břišního tyfu a některých tyfus-paratyfus.

Navrhl v roce 1896 francouzský lékař F. Widal (1862-1929). V. r. je založena na schopnosti protilátek (aglutininů), vytvořených v těle během onemocnění a přetrvávajících dlouhou dobu po uzdravení, vyvolat adhezi tyfových mikroorganismů, specifické protilátky (aglutininy) jsou detekovány v krvi pacienta od 2. týdne nemoci.

K provedení Vidalovy reakce se odeberou 2-3 ml krve injekční stříkačkou z kubitální žíly a nechá se srazit. Vzniklá sraženina se oddělí, sérum se odsaje do čisté zkumavky a připraví se z něj 3 řady ředění pacientova séra od 1:100 do 1:800 takto: 1 ml (20 kapek) fyziologického roztoku nalije se do všech zkumavek; poté pomocí stejné pipety nalijte do první zkumavky 1 ml séra naředěného 1:50, smíchejte s fyziologickým roztokem, čímž získáte ředění 1:100.Z této zkumavky přeneste 1 ml séra do dalšího testu zkumavku, smíchejte s fyziologickým roztokem, získejte ředění 1:200, také přijměte ředění 1:400 a 1:800 v každé ze tří řad.

Wiedzlova aglutinační reakce se provádí v objemu 1 ml kapaliny, proto se z poslední zkumavky po promíchání kapaliny odebere 1 ml. 1 ml fyziologického roztoku bez séra se nalije do samostatné kontrolní zkumavky. Tato kontrola se provádí pro kontrolu možnosti spontánní aglutinace antigenu (diagnosticum) v každém řádku (antigenová kontrola). Do všech zkumavek v každé řadě odpovídající nápisům se kápnou 2 kapky diagnostica. Stativ se umístí na 2 hodiny do termostatu při 37 °C a poté se nechá jeden den při pokojové teplotě. Reakce bude zohledněna v další lekci.

Séra pacientů mohou obsahovat specifické i skupinové protilátky, které se liší výškou titru. Specifická aglutinační reakce obvykle postupuje k vyššímu titru. Reakce je považována za pozitivní, pokud dojde k aglutinaci alespoň v první zkumavce s ředěním 1:200. Obvykle se vyskytuje ve velkých ředěních. Pokud je pozorována skupinová aglutinace se dvěma nebo třemi antigeny, pak se za původce onemocnění považuje mikrob, u kterého došlo k aglutinaci v nejvyšším ředění séra.

Pokud dojde k aglutinaci po přidání kultury patogenu do lidského krevního séra, je reakce považována za pozitivní. Pro diagnostiku břišního tyfu se Vidalův test provádí mnohokrát, přičemž se berou v úvahu jeho indikace v čase a v souvislosti s anamnézou.<#"justify">Závěr

Během svého vývoje se mikrobiologie nejen mnohému naučila z příbuzných věd (například imunologie, biochemie, biofyzika a genetika), ale sama dala silný impuls k jejich dalšímu rozvoji. Mikrobiologie studuje morfologii, fyziologii, genetiku, taxonomii, ekologii a vztahy mikroorganismů s jinými tvory. Vzhledem k tomu, že mikroorganismy jsou velmi rozmanité, jejich podrobnější studium se provádí ve speciálních oblastech: virologie, bakteriologie, mykologie, protozoologie atd. Množství faktografického materiálu nashromážděného za relativně krátkou dobu vědecký vývoj mikrobiologie (od 2. poloviny 19. století), přispěla k rozdělení mikrobiologie na řadu specializovaných oblastí: lékařskou, veterinární, technickou, kosmickou ad.

Lékařská mikrobiologie studuje mikroorganismy, které jsou pro člověka patogenní a oportunní, jejich ekologii a výskyt, způsoby jejich izolace a identifikace, dále problematiku epidemiologie, specifické terapie a prevence jimi způsobených chorob.

Naléhavým problémem lékařské mikrobiologie dodnes zůstává studium celého komplexu interakcí v rámci ekosystému „mikroorganismus-mikroorganismus“, ať už jde o komenzálního mikroba nebo mikrob-patogen.

Bibliografie

1. Pokrovskij V.I. "Lékařská mikrobiologie, imunologie, virologie." Učebnice pro studenty farmacie. Univerzity, 2002.

Borisov L.B. "Lékařská mikrobiologie, virologie a imunologie." Učebnice pro studenty medicíny. Univerzity, 1994.

Vorobiev A.A. "Mikrobiologie". Učebnice pro studenty medicíny. Univerzity, 1994.

Korotjajev A.I. "Lékařská mikrobiologie, virologie a imunologie", 1998.

Bukrinskaya A.G. "Virologie", 1986.

L. B. Borisov. Lékařská mikrobiologie, virologie, imunologie. M.: MIA LLC, 2010. 736 s.

Pozdeev O.K. Lékařská mikrobiologie. M.: GEOTAR-MED, 2001. 754 s.

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu ve svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Vloženo na http://www.allbest.ru/

LF, FIU, PF. Lekce č. 1

1A. Základní ustanovení

Definice pojmů „mikrobiologie“ a „mikroorganismus“.

Mikrobiologie je věda, která studuje mikroorganismy – biologické objekty, které jsou díky své malé velikosti viditelné pouze mikroskopem.

Klasifikace mikrobiologických věd.

Komplex mikrobiologických věd zahrnuje obecnou mikrobiologii, bakteriologii, mykologii, protozoologii a virologii, dále lékařskou, hygienickou, veterinární a průmyslovou mikrobiologii.

Problémy lékařské mikrobiologie.

Lékařská mikrobiologie studuje ty mikroorganismy, které mohou u člověka způsobovat patologické procesy, dále patogenezi, mikrobiologickou diagnostiku, etiotropní léčbu a prevenci mikrobiálních onemocnění.

Mikrobiologické metody výzkumu (diagnostika).

Mezi mikrobiologické metody výzkumu (diagnostiky) patří: mikroskopické (detekce patogenního mikroba v patologickém materiálu pomocí mikroskopie), kulturní (izolace patogenního mikroba z patologického materiálu v čisté kultuře a jeho identifikace), biologické (infekce laboratorního zvířete patologickou materiál), imunologické (průkaz specifických protilátek nebo mikrobiálních antigenů).

Historie vývoje mikrobiologie: popisné období, fyziologické (pasteurovské) období, imunologické období, novověk.

V deskriptivním období byla objevena imunita, ve fyziologickém (pasteurském) období byla objevena imunita v imunologickém období a v novověku byla objevena imunita.

Pasteurovy zásluhy.

Pasteur objevil stafylokoka, pneumokoka, klostridie, vyvinul první živé vakcíny a také způsob sterilizace potravinářských výrobků – pasterizaci.

Kochovy zásluhy.

Koch objevil původce antraxu, cholery a tuberkulózy, zavedl používání pevných živných médií, metody barvení nátěrů a vybavil mikroskop imerzní čočkou.

Rozvoj mikrobiologie v Bělorusku.

První pokus o využití mikroskopu pro lékařské účely na území Běloruska učinil zakladatel Lékařské akademie v Grodnu, Zhiliber, vznik mikrobiologické vědy v Bělorusku je spojen se jménem Elbert, zakladatelem běloruské virologie je Voťjakov. mikroorganismus mikrobiologie virologie taxon

Typy taxonomie biologických objektů.

Fylogenetická systematika spojuje objekty, které mají společný kořen původu, do jednoho taxonu, praktická systematika spojuje objekty, které jsou si svými vlastnostmi podobné, do jednoho taxonu.

Charakteristika moderní taxonomie mikroorganismů.

Hierarchický systém taxonů používaný v bakteriologii a virologii.

U prokaryot (bakterií) je hlavní taxonomickou jednotkou druh, který zahrnuje podspecifické kategorie (varianta, kmen, klon), druhy se spojují do rodů, rody do čeledí, čeledi do řádů; U virů jsou taxony uspořádány vzestupně: varianty viru, název viru, rod (základní taxonomická jednotka ve virologii), čeleď, podříše, říše.

Mikroskopické metody.

Mikrobiologie využívá elektronovou a světelnou mikroskopii; Světelná mikroskopie může být konvenční, imerzní (nejčastěji využívaná v bakteriologii), dark-field, fázově kontrastní, luminiscenční (fluorescenční).

Metody barvení nátěrů.

Při jednoduchých metodách barvení stěrů se používá jedna barva (methylenová modř, vodní fuchsin), u složitých metod se používá řada barev v určitém sledu (Gramova lazura, Ziehl-Neelsenova lazura, Neisserova lazura, Burri-Ginsova lazura) .

1B. Přednáškový kurz

1B. Teoretický materiál

1. MIKROBIOLOGIE JAKO VĚDA

1.1 Definice

Mikrobiologie je věda, která studuje mikroorganismy(nebo, jak se jim také říká, mikroby- mikroskopické předměty). Mikroorganismy jsou biologické objekty, které jsou díky své malé velikosti viditelné pouze mikroskopem.

1.2 Klasifikace mikrobiologických věd

Mikrobiologie je celý komplex biologických věd, které lze klasifikovat buď podle předmětu studia, nebo podle aplikovaných účelů.

A. V závislosti na předmět studia Existuje obecná mikrobiologie a tzv. speciální mikrobiologické vědy (bakteriologie, mykologie, protozoologie a virologie).

1. Obecná mikrobiologie studuje obecné vzorce struktury a fungování mikrobiálních buněk.

2. Bakteriologie studuje prokaryotické mikroorganismy - bakterie.

3. Mykologie studuje mikroskopické houby (tyto mikroorganismy jsou eukaryota).

4. Protozoologie studuje prvoky (jejichž buňky mají podobně jako houby eukaryotický typ struktury).

5. Virologie studuje mikroorganismy, které jsou nebuněčnými formami života – viry.

B. Od aplikované účely studia rozlišují mezi lékařskou, hygienickou, veterinární, průmyslovou, půdní, mořskou a vesmírnou mikrobiologií.

1. Lékařský mikrobiologie studuje mikroorganismy lékařského významu. Jeho úkoly budou podrobněji popsány níže.

2. Sanitární mikrobiologie studuje mikrobiologické aspekty lidské bezpečnosti. Studuje se na lékařských a preventivních (sanitárních a hygienických) fakultách lékařských vysokých škol. Absolventi těchto fakult tvoří páteř zaměstnanců Středisek hygieny a epidemiologie (sanitární a hygienické stanice).

3. Veterinární mikrobiologie studuje mikroorganismy, které způsobují patologické procesy u zvířat.

4. Průmyslový mikrobiologie se zabývá využitím mikroorganismů jako zdrojů potřebných látek v průmyslovém měřítku. Mikrobiologické průmyslové podniky vyrábějí antibiotika, vitamíny, aminokyseliny a další biologicky aktivní látky. Specialisté na průmyslovou mikrobiologii navíc pracují v potravinářském, chemickém a jiném průmyslu.

5. Půda mikrobiologie studuje mikroorganismy, které žijí v půdě. Tyto mikroby hrají důležitou roli v životě rostlin.

6. Námořní Mikrobiologie studuje mikroorganismy ve světových oceánech.

7. Prostor mikrobiologie studuje interakci lidského těla s mikroby v podmínkách kosmického letu a také pátrá po mikroorganismech mimozemského původu.

1.3 Cíle lékařské mikrobiologie

Studie lékařské mikrobiologie patogenní, oportunní a synantropní mikroorganismy, tj. mikroby, které způsobují patologické procesy v lidském těle nebo je mohou za určitých podmínek vyvolat, a také mikroby, které obývají lidské tělo a koexistují s ním za podmínek převážně komenzalismu. Kromě toho procesy studuje lékařská mikrobiologie vztah mezi těmito dvěmaNaroucho s lidským tělem.

A. Studie lékařské mikrobiologie tedy především struktura a biologické vlastnosti patogenní, oportunní a synantropní mikroorganismy.

B. Tím však nikterak nevyčerpává výčet úkolů, před kterými stojí lékařská mikrobiologie. Výhradně velká důležitost hraje studium vlastností procesu, který se nazývá infekční. Tento pojem je chápán jako souhrn všech těch událostí, které doprovázejí soužití mikroba a lidského těla. Tento proces je často označován jako „ Aninfekce».

1. Studium lékařské mikrobiologie patogeneze infekce. Tento termín označuje ty rysy vztahu mezi mikrobem a makroorganismem, které vedou k rozvoji patologického procesu v lidském těle.

2. Úkolem lékařské mikrobiologie je také vývoj specifických metod diagnostika mikrobiální onemocnění.

3. Vyvíjejí se i metody lékařské mikrobiologie léčba mikrobiální onemocnění. Navíc mají přednost ty léky, které působí na příčinu ( etiologie) daného mikrobiálního onemocnění, tedy na samotném mikroorganismu. Tato terapie se nazývá etiotropní.

4. A konečně vývojem metod se zabývá lékařská mikrobiologie prevence mikrobiální onemocnění. Zvláštní pozornost je opět věnována těm metodám, které nejsou zaměřeny na prevenci určité skupiny podobných infekcí, ale na prevenci konkrétního onemocnění. Tento druh prevence se nazývá charakteristickýEnebe.

1.4 Metody mikrobiologického výzkumu

Lékařská mikrobiologie operuje se čtyřmi hlavními výzkumnými (diagnostickými) metodami: mikroskopickými, kulturními, experimentálními (biologickými) a imunologickými (imunobiologickými).

A. Mikroskopický Diagnostická metoda je založena na mikroskopii stěru připraveného z patologického materiálu za účelem detekce mikroorganismů v něm. Patologickým materiálem se rozumí jakýkoli materiál (krev, moč, výkaly, výtok z rány, bod, vzorek předmětu z prostředí atd.), který může obsahovat původce mikrobiálního patologického procesu nebo jiný mikroorganismus zajímavý pro lékařskou mikrobiologii. V závislosti na předmětu studia se tato metoda také nazývá bakterioskopický, mikroskopAlogické, viroskopické.

B. Kulturní diagnostická metoda je založena na izolaci od patologického materiálu čistá kultura mikroorganismu (tedy kultury, která obsahuje jedince pouze jednoho druhu) a jeho další identifikaci.

V. Experimentální (nebo biologické) Diagnostická metoda je založena na zavedení patologického materiálu do těla laboratorního zvířete a dalším zaznamenávání změn jeho stavu: pokud byl v patologickém materiálu přítomen patogenní mikrob, pak laboratorní zvíře onemocní nebo dokonce uhyne. To bere v úvahu specifické klinické příznaky, které se objevují během onemocnění zvířete, stejně jako specifické změny ve vnitřních orgánech odhalené při pitvě jeho mrtvoly. Nátěry lze připravit z orgánů zvířat nebo lze izolovat čistou kulturu. V tomto případě je tato diagnostická metoda kombinována s mikroskopickou a v případě potřeby kulturní.

G. Imunologické (nebo imunobiologické) Diagnostická metoda je vlastně soubor metod, kterým je společné využití imunologických reakcí k diagnostickým účelům. Tyto metody jsou podrobněji rozebrány v kurzu imunologie.

1. Nejpoužívanější imunologická diagnostická metoda je sérologické reakce- to je název pro reakce mezi antigenem a protilátkou prováděné in vitro.

A. Pomocí sérologických testů je to možné detekovat antigEnás mikroby. V tomto případě se mísí suspenze studovaných mikroorganismů a speciální diagnostická séra obsahující známé protilátky.

1 . V tomto případě lze přímo detekovat mikrobiální antigeny v patologickém materiálu, aniž bychom z něj nejprve izolovali čistou kulturu. Tato metoda umožňuje učinit závěr o přítomnosti například patogenu infekčního onemocnění v těle pacienta během několika hodin. Proto se tomu říká expresní diagnostiku.

2 . Mikrobiální antigeny se identifikují stejným způsobem v čisté kultuře mikroorganismus dříve izolovaný z patologického materiálu. V tomto případě se mluví o sérologická identifikace vybrané kultury. Tato identifikace se provádí v poslední fázi metody kulturního výzkumu.

b. Lze použít i sérologické testy detekce protilátek proti mikrobiálním antigenům. V tomto případě promíchejte diagnosticum(suspenze známého antigenu) a krevní sérum pacienta. Tato metoda diagnostiky mikrobiálních onemocnění se nazývá šedáÓdiagnostika.

2. Kožní alergické testy se používají k identifikaci specifické přecitlivělosti (alergií) na alergeny včetně mikrobiálních. Suspenze se podává pacientovi intra- nebo kutánně.

3. V současné době se stále více používají v diagnostice. metody hodnocení imunitního stavu, což umožňuje identifikovat porušení imunologické odpovědi lidského těla, včetně mikrobiálních antigenů.

1.5 Historie vývoje mikrobiologie

Historie mikrobiologie je rozdělena do čtyř období.

A. První období se nazývá popisný.

1. Trvalo to od konceXVIIaž do poloviny dvacátého století.

2. V tomto období došlo otevírací svět mikroorganismů a popis vzhledu většina bakterií.

3. Klíčovou postavou tohoto období je vynálezce mikroskopu a první člověk, který spatřil úžasný a tajemný svět mikroorganismů – Leeuwenhoek(Obrázek 1-1).

Obr.1-1 Leeuwenhoek

B. Druhé období ve vývoji mikrobiologie je tzv fiziolÓgický(nebo, jak se mu také říká jménem možná nejvýznačnějšího mikrobiologa všech dob - vložitERovský).

1. Druhé období zahrnuje čas ze středuXIXpřed začátkem dvacátého století.

2. Toto období ve vývoji mikrobiologie je charakterizováno začátkem studia životní aktivity (fyziologie) bakteriální buňky, objevem patogenních bakterií a počátkem vědecké mikrobiologie.

3. Vývoj mikrobiologie v tomto období téměř zcela určovali dva velcí vědci, kteří se stali zakladateli vědecké mikrobiologie – Pasteur (obr. 1-2) a Koch (obr. 1-3). Jejich přednosti jsou tak významné, že by bylo spravedlivé je považovat za trochu nižší a oddělit je do samostatné sekce.

Rýže. 1-2. Pasteur

Obr.1-3 Koch

B. Třetí období ve vývoji mikrobiologie se nazývá imunologAchesical.

1. Pokračovalo se od počátku do poloviny dvacátého století.

2. Jak název napovídá, třetí období rozvoje mikrobiologie se vyznačuje především objev imunity a počátek rozvoje imunologie.

3. Z nejvýznačnějších vědců, kteří v tomto období působili, je třeba zmínit Mečnikova, Ehrlicha, Fleminga, Domagka a Ivanovského.

A. Mečnikov(obr. 1-4) vyvinut buněčná teorie imunityAtheta.

Rýže. 1-4. Mečnikov

Rýže. 1-5. Ehrlich

b. Ehrlich(obr. 1-5) vyvinut humorální teorie imunityEže, je také zakladatelem chemoterapie pro infekční onemocnění.

PROTI. Fleming(obr. 1-6). penicilin.

G. Domagk inicioval použití sulfonamidy v lékařské praxi.

d. Ivanovský(obr. 1-7). viry.

Rýže. 1-6. Fleming

Rýže. 1-7. Ivanovský

D. Poslední období rozvoje mikrobiologie se nazývá, což je pochopitelné, moderní.

1. Začalo to z poloviny dvacátého století.

2. Moderní období rozvoje mikrobiologie je charakteristické rozvojem metody molekulárního výzkumu.

3. Z vědců tohoto období je třeba zmínit Lvova, Portera, Edelmana, Burneta, Galla, Montagniera, Prussinera.

Rýže. 1-8. Lvov

Rýže. 1-9. Burnet

Rýže. 1-10. Prusiner

A. Lvov(obr. 1-8) objevili schopnost virů přetrvávat ve formě nukleotidových sekvencí integrovaných do chromozomu hostitelské buňky, které byly tzv. provirus . Tento objev způsobil revoluci v chápání molekulárních mechanismů interakce mezi virem a infikovanou buňkou.

b. funguje Porter A Edelman umožnil pochopit struktura ammunoglobuliny (protilátky).

PROTI. Burnet(obr. 1-9). teorie klonové selekce imunity, která je základem moderních názorů na fungování imunitního systému.

G. Gallo a Montagnier otevřel virus lidské imunodeficience (HIV)- nejstrašnější infekční agens, se kterým se kdy lidstvo setkalo. V současné době není pandemie HIV pod globální zdravotní kontrolou a představuje skutečnou hrozbu pro existenci druhu Homo sapiens.

d. Prusiner(Obr. 1-10) otevřena priony- infekční proteiny, zjevně neobsahující nukleové kyseliny. Prionové infekce – spongiformní encefalopatie – jsou naprosto smrtelná onemocnění, která nelze léčit.

1.6 Zakladatelé vědecké mikrobiologie Pasteur a Koch

Pasteur a Koch - dva největší vědci, jako dva Atlanťané, drží na svých bedrech celou grandiózní stavbu moderní vědecké mikrobiologie. Byli to oni – a především Pasteur – kdo ze zajímavé zábavy, která až do poloviny 19. století koukala na legrační mikroskopická stvoření skrz Leeuwenhoekovu trubici, proměnili ve skutečnou vědu, která doslova obrátila celý systém pohledů na samotnou podstatu života vzhůru nohama.

A. Pasteur byl vystudovaným chemikem, logika vědeckého bádání ho přivedla k mikrobiologii. Jako chemik začal studovat fermentaci – jak se tehdy věřilo, chemický proces – a objevil její biologickou podstatu: fermentaci, jak se ukázalo, prováděly mikroorganismy. Pasteur začal dále studovat živé mikroskopické objekty, vytvořil novou vědu - mikrobiologii a stal se nespornou autoritou v této nové vědě.

1. Pasteur prokázal patogenitu pro člověka stafylokok, pneumokok. V lékařské mikrobiologii je zvykem považovat za objevitele mikroba nikoli toho, kdo jej jako první popsal, ale toho, kdo prokázal jeho roli etiologického agens konkrétního onemocnění. Proto je Pasteur považován za objevitele těchto bakterií. Kromě nich objevil Pasteur klostridie.

2. Pasteur byl první, kdo vyvinul algoritmus vaření živé (oslabené) vakcíny, pojmenoval tyto léky po empirickém objevu Jennera, který vyvinul očkování proti neštovicím (latinsky vacca = kráva). Pasteur připravil vakcíny proti kuřecí choleře, antraxu a vzteklině. Vytvořil poslední vakcínu, aniž by vůbec znal původce nemoci (viry byly objeveny později). Pasteur tak může být bezpečně nazýván zakladatel immnanologie.

3. Pasteur také učinil mnoho dalších objevů.

A. Jak bylo uvedeno výše, Pasteur objevil mikrobiální povahaÓprovést fermentaci.

b. Navíc byly otevřené mikrobiální stejný Příroda choroby bource morušového, stejně jako příroda poškození(kyselý) víno a pivo. Tyto objevy velkého vědce přinesly Francii obrovské materiální výhody.

PROTI. Pasteur dokázal nemožnost spontánní tvorby mikroorganismůAnismy.

Pan Pasteur vynalezl tak široce používané metody sterilizace jako je sterilizace suchým teplem a pasterizaceAní.

B. Koch, na rozdíl od Pasteura byl lékař. Po absolvování univerzity pracoval v zapadlém koutě východního Pruska. Aby manžela zbavila nudy, darovala mu k narozeninám mikroskop, který byl v té době považován za poloviční hračku. Tak se stalo, že tento dar znamenal začátek vědecké kariéry Kocha, budoucího nositele Nobelovy ceny za objev původce nejstrašnější nemoci té doby – tuberkulózy.

1. Koch objevil patogeny antrax, cholera(„Kochova čárka“) a tuberkulóza("Kochova hůl")

2. Koch zdokonalil pravidla navržená Henlem k prokázání etiologické role daného mikroba ve vývoji daného onemocnění. triáda Henle-Koch uvádí: aby byl daný mikrob považován za původce daného onemocnění, je nutné:

Izolujte tohoto mikroba od pacienta (ale neměl by být izolován od zdravého člověka),

Získejte čistou kulturu tohoto mikroba,

Když je jím infikováno laboratorní zvíře, mělo by se u něj vyvinout onemocnění s podobným klinickým obrazem.

V současné době jsou již všechna tři ustanovení Henle-Kochovy triády zastaralá, ale svého času (konec 19. - začátek 20. století) šlo o jasná pravidla, podle nichž mikrobiologové jeden po druhém odhalovali původce infekčních chorob. Byla to doba informační exploze v mikrobiologii.

3. Koch udělal hodně v oblasti praktické bakteriologie.

A. Zavedl do bakteriologické praxe těsný pAmédia.

b. navrhl Koch malovat mikroorganismy s anilinovými barvivy.

PROTI. Koch vybavil mikroskop imerzní čočka, což znamená začátek používání imerzní mikroskopie, nejběžnější mikroskopické metody v bakteriologických laboratořích.

Jako první použil pan Koch mikrofotografie.

D. Koch vyvinul současná metoda parní sterilizace. Zařízení stále používané k tomuto účelu se nazývá Kochův aparát.

1.7. Rozvoj mikrobiologie v Bělorusku

Na území Běloruska existují také vědecké instituce, ve kterých mikrobiologická věda a vzdělávací zařízení, kde se mikrobiologie vyučovala jako předmět, vznikla v první třetině 20. století, ale mikroskop jako vědecký přístroj zde byl poprvé použit až na konci 18. století.

A. Koncem 18. století v Grodně Gilibert(obr. 1-11) byla založena lékařská akademie. Gilibert v jednom ze svých článků popisuje svůj pokus najít mikroskopem ta nejmenší zvířata, která by mohla být příčinou onemocnění při výtoku vředu. Na základě popisu klinických příznaků lze předpokládat, že pacient měl antrax – Gilibert mohl patogen dobře vidět pod mikroskopem. A ačkoli byl antraxový bacil objeven mnohem později, byl to Gilibertův pokus, který lze nazvat prvním případem v historii Běloruska použití mikroskopu při diagnostice infekčního onemocnění.

B. Se jménem je spojen vznik mikrobiologické vědy v Bělorusku Elberta(Obrázek 1-12). Elbert, jehož vědecká činnost trvala od 20. do 60. let dvacátého století, založil v Minsku Sanitární a bakteriologický ústav a první oddělení mikrobiologie. Elbert udělal hodně pro studium Klebsielly, je spoluautorem vytvoření vakcíny pro prevenci tularémie (vakcína Gaisky-Elbert).

B. Jeho žák a kolega Gelberg(obr. 1-13) založil katedru mikrobiologie v Zdravotním ústavu Grodno. Gelberg, jehož vědecká činnost trvala od 20. do 90. let. XX století, získal celosvětové uznání za svou práci na studiu mykobakterií. Ústav mikrobiologie, virologie a imunologie Státní lékařské univerzity v Grodnu je pojmenován po S.I. Gelbergovi.

Obrázek 1-11. Gilibert

Obrázek 1-12. Elbert

Rýže. 1-13. Gelberg

Rýže. 1-14. Krasilnikov

Rýže. 1-15. Titov

Rýže. 1-16. Voťjakov

G. Krasilnikov(obr. 1-14), jehož doba činnosti spadá na 40. - 90. léta. XX století je předním běloruským bakteriologem konce dvacátého století, jeho práce o studiu Klebsielly a Leptospiry dodnes neztratily na významu. Byl to Krasilnikov, který od něj na Elbertovu žádost převzal oddělení mikrobiologie v Minském lékařském ústavu a vedl ho po mnoho desetiletí. Elbert i Krasilnikov svého času předali vedoucího katedry svému nejhodnějšímu žákovi - Titovovi (obr. 1-15), přednímu běloruskému imunologovi, který nyní jako člen Národní akademie věd Běloruska vede nejen Ústav mikrobiologie Běloruské lékařské univerzity, ale také Výzkumný ústav epidemiologie a mikrobiologie - ústřední vědecká instituce v oboru lékařské mikrobiologie naší země.

D. Zakladatelem běloruské virologie je Voťjakov(Obr. 1-16), působící v Bělorusku od roku 1950. Významně přispěl k řešení mnoha problémů obecné i aplikované virologie a epidemiologie, k objasnění mechanismů rozvoje virových infekcí a jejich léčbě chemoterapií. Za více než 50 let své práce Votyakov vytvořil běloruskou školu virologů.

2. SYSTEMATIKA MIKROORGANISMŮ

2.1 Typy taxonomie biologických objektů

Existují dva hlavní typ taxonomie(tj. taxonomie nebo klasifikace) biologických objektů - fylogenetické a praktické. V minulé roky Molekulární genetici přišli na taxonomii mikroorganismů a smíchali tyto dva principy svým výzkumem. V důsledku toho se moderní klasifikace mikrobů nepochybně stala vědeckou, ale bohužel více matoucí. Navíc je méně vhodná pro použití v praktické práci – i ve vědeckých časopisech řada autorů nadále používá zastaralou klasifikaci nebo oba systémy kombinuje; zejména proto, že novější taxonomické systémy ještě nebyly vytvořeny a mění se kaleidoskopickou rychlostí. Níže budou zpravidla uvedeny tradiční verze taxonomie mikroorganismů, milovníci „špičkové vědy“ mohou získat potřebné informace z vědeckých periodik a monografické literatury.

A. Fylogenetické přírodní taxonomie.

1. S tímto typem taxonomie biologických objektů v jednom žeNasen(klasifikační skupina) jsou sjednoceny objekty, které mají společný kořen původu. Tito. obecný princip takové klasifikace lze formulovat jako „ kdo z koho pocházel».

2. Fylogenetická (přirozená) systematika je hlavním typem taxonomie využívaným v obecná biologie.

B. Praktický taxonomie biologických objektů se také nazývá umělý taxonomie.

1. V tomto případě se biologické objekty, které jsou svými charakteristikami podobné, spojují do jednoho taxonu. Obecná zásada takovou klasifikaci lze formulovat jako „ kdo vypadá jako kdo".

2. Praktická (umělá) taxonomie je hlavním typem taxonomie využívaným v mikrobiologie.

2.2 Vlastnosti, které jsou základem moderní taxonomie miNaroorganismy

Mikroorganismy jsou klasifikovány na základě morfologických, biochemických, fyziologických (kulturních), sérologických a molekulárně biologických charakteristik.

A. Morfologické znaky se zjišťují pomocí mikroskopické vyšetřovací metody. Můžeme říci, že při popisu morfologie mikroorganismů popisují všechny ty znaky, které jsou viditelné pod mikroskopem.

1. Morfologické charakteristiky zahrnují formulář, velikost A struktura bakteriální buňku nebo virovou částici.

2. Při klasifikaci se používají i morfologické charakteristiky bakterie a v klasifikaci viry.

B. Biochemické známky mikroorganismů jsou studovány během metody kulturního výzkumu.

1. Biochemické charakteristiky průměr biochemická aktivita bakterie (protože viry nemají vlastní metabolismus, není třeba hovořit o jejich biochemické aktivitě). Tito. jaké substráty bakteriální buňka rozkládá a jaké produkty jejího metabolismu vznikají.

2. Při klasifikaci se používají biochemické charakteristiky bactEriy, ale ne viry.

V. Kulturní(nebo fyziologické) charakteristiky jsou také studovány během metody kulturního výzkumu.

1. Kulturní charakteristiky znamen růstový vzor mikroorganismy na pohledávkuSživná média.

G. sérologické znaky jsou studovány pomocí imunologické výzkumné metody (jmenovitě pomocí sérologických reakcí). Tato skupina vlastností mikrobů je studována v rámci imunologie.

1. Sérologickými příznaky mikroorganismu rozumíme antigenní složení.

2. Sérologické charakteristiky se používají při klasifikaci jako bakterie, tak viry.

D. Molekulárně biologické známky mikroorganismů jsou odhaleny během genetického výzkumu.

1. Molekulárně biologické charakteristiky zahrnují strukturální vlastnosti nukleové kyseliny mikroorganismy.

A. Pomocí speciálních metod, které budou diskutovány níže, v části popisující genetiku bakterií, strukturu DNA.

b. Používá se v taxonomii mikroorganismů a jejich strukturních znaků RNA.

1 . Struktura mRNA používá se ke klasifikaci RNA genomických virů.

2 . Vlastnosti bakterií se používají pro taxonomické účely 16 SrRNA. rRNA je mimo rozsah selekce a vyvíjí se pouze spontánními mutacemi, jejichž rychlost je konstantní. Proto počet nukleotidových substitucí ve srovnávaných molekulách rRNA může sloužit jako měřítko evoluční vzdálenosti mezi organismy.

2. Zařazení molekulárně biologických charakteristik do taxonomie sbližuje oba typy taxonomie, protože podobnost na úrovni nukleových kyselin odráží nejen jednoduchou podobnost charakteristik, ale také evoluční blízkost srovnávaných mikroorganismů. Molekulárně biologické charakteristiky (s výše uvedenými znaky) používám v klasifikaci jako bakterie, tak viry.

2.3 Hierarchický systém taxonů používaných u bakteriíÓlogiky a virologie

Kvůli zásadní rozdíl ve struktuře a fungování prokaryot (bakterií) a virů je odlišný i systém taxonů použitý při jejich klasifikaci.

A. U bakterie taxony jsou uspořádány v následujícím sestupném pořadí: říše, divize, řád, čeleď, rod, druh, podspecifické kategorie.

1. Království- největší taxon, všechny bakterie jsou sjednoceny v království Procaryota, tak pojmenovaný kvůli strukturálním rysům bakteriální buňky. Mezi eukaryoty jsou i mikroorganismy – mikroskopické houby a prvoci.

2. Na základě strukturních znaků buněčné stěny jsou prokaryota klasifikována do čtyř ÓTzáležitosti, z nichž tři (Firmicutes, Gracilicutes a Tenericutes) se kombinují ew(skutečný) bakterie, a jeden (Mendosicutes) - tzv archebakterie(špatně prostudovaná prokaryota žijící v extrémních podmínkách). Lékařská mikrobiologie nezkoumá archebakterie, protože nemají žádný lékařský význam.

3. Název objednat bakterie vždy končí - piva. Většina prokaryot je klasifikována do řádů velikosti.

4. Název rodiny u prokaryot končí - ceae. Téměř všechna prokaryota jsou klasifikována do rodin.

5. Rodiny se dělí na porod. Z nich pouze několik, takzvané rody s nejasným taxonomickým postavením, nejsou klasifikovány jako náležející do té či oné čeledi.

6. Rody se dělí na druhy. Pohled je základní taxonomickou jednotkou ve všech formách buněčného života (tedy nejen u pro-, ale i u eukaryot).

7. Díky výrazné schopnosti variace se bakteriální druhy vyznačují extrémním stupněm heterogenity. Proto v taxonomii prokaryot, tzv poddruhové kategorie: varianta, kmen, klon.

A. Jedinci stejného druhu, kteří se od sebe nějakým způsobem liší, jsou klasifikováni jako různí možnosti("-vars") tohoto druhu. Dříve se tyto taxonomické jednotky nazývaly „-typy“ a tento termín se stále nachází ve vědecké literatuře.

1 . Morfovary se od sebe liší svými morfologickými charakteristikami.

2 . Biovary- biologické vlastnosti (například kulturní).

3 . Enzymové produkty se od sebe liší souborem enzymů a v důsledku toho i biochemickou aktivitou. Často se pro ně také používá termín „biovar“.

4 . Resistensvars Jsou odolné vůči antimikrobiálním látkám, především antibiotikům.

5 . Fagovary se liší citlivostí od typických fágy(bakteriální viry)

6 . Serovary se od sebe liší svým antigenním složením.

7 . Ecovars liší se svým stanovištěm, tzn. ekologické mezery, které tyto možnosti zabírají.

8 . Patovary liší se od sebe úrovní své patogenity (patogenita, virulence)

b. Období kmen používá se k označení bakteriální kultury izolované ze specifického zdroje. Například dvě kultury E. coli izolované ze střev odlišní lidé, mohou být navzájem naprosto totožné ve všech svých vlastnostech, nicméně budou považovány za dva různé kmeny.

PROTI. Potomek jedné bakteriální buňky se nazývá klon. V genetice se tento termín používá k označení dvou jedinců, kteří jsou identičtí ve svém genomu. V praktické bakteriologii je klonální kultura vyrostlá z jedné buňky, i když po 5-7 děleních kvůli výrazné variabilitě ztrácejí bakteriální buňky svou genetickou identitu.

VYPÍSKAT viry taxony jsou uspořádány v následujícím sestupném pořadí: království, podříše, čeleď, podčeleď, rod, název viru, varianty viru.

1. Viry, jako nebuněčná forma života, jsou odděleny do samostatných království Vira.

2. V závislosti na typu nukleové kyseliny a virové částice, na rozdíl od buňky, obsahuje buď DNA nebo RNA, se říše Vira dělí na dvě podříše- DNA a RNA genomové viry.

3. Podříše obsahují rodiny. Toto je nejčastěji používaný název pro virové taxony. Když říkají „herpesvirus“ nebo „adenovirus“, myslí tím rodinu. Jméno rodiny v latinském písmu musí mít koncovku - viridae.

4. Některé rodiny se dělí na podrodiny. Název tohoto taxonu končí na - virinae.

5. Hlavní taxonomickou jednotkou v taxonomii virů je rod(pojem „druh“ není ve virologii definován).

6. Porod zahrnuje jednotlivé viry. Například rod Orthoparamyxovirus zahrnuje viry parainfluenzy, příušnic a newcastleské choroby.

7. Viry, stejně jako bakterie, se dělí na různé možnosti. Nejčastěji mluvíme o antigenních variantách - v tomto případě se stejně jako u bakterií používá termín „sérovar“ nebo „sérotyp“.

3 . Metody studia morfologie mikroorganismů

3 .1 Mikroskopické techniky

Ke studiu morfologie mikroorganismů je potřeba mikroskop. V mikrobiologii se používají dva typy mikroskopie – elektronová a světelná.

A. Elektronová mikroskopie používají specializované laboratoře.

1. K jeho implementaci potřebujete elektronový mikroskop ( Rýže. 6-1).

Rýže. 6-1. Elektronový mikroskop (laboratoř Univerzity Nižnij Novgorod, Rusko)

2. Zásada jeho akce spočívá v tom, že místo světelné vlny je použit paprsek elektronů, což umožňuje zvýšit citlivost metody o několik řádů.

3. Elektronová mikroskopie použitý k detekci a studiu virů, stejně jako ke studiu ultrastruktury bakteriálních buněk.

B. Světelná mikroskopie Může být také použit v běžných laboratořích.

1. Pravidelné světlo Mikroskopie se v mikrobiologické praxi používá poměrně zřídka. V každodenním životě mikrobiologů je tato metoda často nazývána „suchá“, na rozdíl od metody imerzní mikroskopie.

A. Pro tento typ mikroskopie konvenční biologickýEmikroskop(Obrázek 6-2).

b. Princip fungování Tento mikroskop je probírán v kurzu fyziky.

PROTI. Suchá čočka může být použit například pro mikroskopii preparátu „lisované kapky“ ke stanovení mobility bakterií.

2. Kdy imerzní mikroskopie používá se speciální imerzní olej.

A. Obyčejný biologický mikroskop, ale vybavený speciální čočka(označeno černým pruhem).

b. Princip metody spočívá v tom, že imerzní olej s indexem lomu extrémně blízkým indexu lomu skla minimalizuje ztrátu světelných paprsků na rozhraní sklíčko/olej a olej/čočka, což zlepšuje kvalitu mikroskopického obrazu a zvyšuje rozlišení mikroskop.

PROTI. Je to imerzní mikroskopie použitý v bakteriologii nejčastěji.

3. V bakteriologii se používá vzácněji tmavé pole ENaroskopie.

A. K tomuto účelu je konvenční biologický mikroskop vybaven speciálním temným polem kondenzátor.

b. Zásada jeho akce spočívá v tom, že všechny přímé paprsky procházejí čočkou, kam dopadají pouze ty, které se na mikroskopickém předmětu lámou. Proto jsou mikroorganismy viditelné jako svítící objekty na tmavém pozadí.

PROTI. Nejčastější je mikroskopie v tmavém poli použitý pro detekci spirochet, protože umožňuje vizualizaci velmi tenkých předmětů.

4. V některých případech využívají bakteriologické laboratoře fázový kontrast mikroskopie.

A. K tomuto účelu je běžný biologický mikroskop vybaven speciálním předpona se speciální sadou čoček (obr. 6-3).

b. Zásada její akce spočívá v tom, že fázový posun světelné vlny, ke kterému dochází při průchodu předměty, které jsou pro naše oko průhledné a lidské oko je nevnímá (proto vlastně takové předměty vypadají průhledně), se přemění na změnu v amplitudě světelné vlny. A změnu tohoto parametru vnímá naše oko – objekt se stává viditelným.

PROTI. Fázová kontrastní mikroskopie použitý zpravidla pro detekci velmi tenkých (například spirochety, bakteriální bičíky) nebo vysoce průhledných (například mykoplazma) objektů.

5. Bakteriologické, imunologické a virologické laboratoře nelze považovat za moderní bez možnosti využití fluorescenční mikroskopie.

A. Pro tento účel existuje speciální fluorescenční mikroskop(Obr.6-4).

Rýže. 6-2. Biologický mikroskop (BIOLAM R-11)

Rýže. 6-3. Mikroskop se sadou fázového kontrastu

Rýže. 6-4. Luminiscenční mikroskop (Olympus BX 41)

b. Zásada její akce spočívá v tom, že speciální luminiscenční barviva používaná při zpracování nátěru pro tento typ mikroskopie způsobují, že objekt mikroskopu září vlivem krátkovlnného (nejčastěji modrého) světla, kterým je osvětlen (fenomén indukované luminiscence).

PROTI. Fluorescenční mikroskopie široce použitý v moderní mikrobiologii.

1 . Pro detekci určitých typů bakterií v nátěru, speciální fluorescenční barviva, což způsobuje specifickou luminiscenci studovaných mikroorganismů.

A. K identifikaci původce antraxu se používá rhodamin.

b. Příčinou je červená záře volutinových zrn, jejichž přítomnost umožňuje identifikovat korynebakterie corefosfin.

PROTI. auramin používá se k identifikaci mycobacterium tuberculosis, které, když je nátěr zpracován tímto fluorochromem a zkopírován ve fluorescenčním mikroskopu, vypadá jako žluté tyčinky na zeleném pozadí.

2 . Používá se také fluorescenční mikroskopie k posouzení imunochřipkové reakceÓrecenze. Pokud jsou protilátky diagnostického séra adsorbovány na povrchu buňky obsahující detekovaný antigen, pak bude taková buňka ve fluorescenčním mikroskopu obklopena žlutozeleným okrajem, protože protilátky fluorescenčního séra jsou označeny speciálním fluorochrom - fluorescein isothiokyanát sodný (FITC).

3 .2 Techniky barvení šmouh

Anilinová barviva se používají především k barvení mikroorganismů. V závislosti na jejich množství a podle toho i na účelu studie jsou všechny metody barvení rozděleny do dvou skupin.

A. Když jednoduchý Metody lakování používají pouze jednu barvu.

1. K tomuto účelu se v bakteriologii zpravidla, popř vodově purpurová nebo methylEnová modrá.

2. Jednoduché metody malby používá indikativní, předběžná, mikroskopie - přítomnost bakterií v patologickém materiálu, určení jejich tvaru a umístění v nátěru.

B. Složité malířské techniky používají řadu barev v určitém pořadí. Tyto metody se používají k identifikaci určitých mikroorganismů v patologickém materiálu, jakož i charakteristik jejich ultrastruktury.

1. Barvení podle Gram slouží k určení typu struktury buněčné stěny. Toto je hlavní metoda v bakteriologii. V závislosti na jejich Gramově barvení se všechny bakterie dělí na grampozitivní a gramnegativní.

2. Barvení podle Ziehla-Neelsena používá se k detekci acidorezistentních bakterií (zejména mykobakterií) a také k detekci spor.

3. Barvení podle Neissera používá se k detekci cytoplazmatických inkluzí volutinu a identifikaci korynebakterií (zejména původců záškrtu) podle jejich přítomnosti.

4. Barvení podle Buri-Gins slouží k identifikaci makrokapslí.

5. Barvení podle Morozova používá se k identifikaci bičíků. Tato metoda barvení se také používá k identifikaci treponémů. Kromě toho se Morozovovo barvení používá ve virologii k identifikaci přirozených virů a virů varicella zoster ve váčcích neštovic.

6. Barvení podle Zdradovského používá se k detekci rickettsie a chlamydií.

7. Barvení podle Romanovského-Giemsy také se spolu se Zdradovským barvením používá k identifikaci rickettsie a chlamydií; Kromě toho se tato metoda barvení používá k identifikaci spirochet (s jejich určením k rodu v závislosti na barvě skvrny), jakož i k identifikaci prvoků.

1G. Testovací otázky na téma lekce

Mikroskopická diagnostická metoda:

Detekce patogenního mikroba v patologickém materiálu pomocí mikroskopie

Kulturní diagnostická metoda:

Izolace patogenního mikroba z patologického materiálu v čisté kultuře a jeho identifikace

Infekce laboratorního zvířete patologickým materiálem

Detekce specifických protilátek nebo mikrobiálních antigenů

Biologická diagnostická metoda:

Detekce patogenního mikroba v patologickém materiálu pomocí mikroskopie

Izolace patogenního mikroba z patologického materiálu v čisté kultuře a jeho identifikace

Infekce laboratorního zvířete patologickým materiálem

Detekce specifických protilátek nebo mikrobiálních antigenů

Imunologická diagnostická metoda:

Detekce patogenního mikroba v patologickém materiálu pomocí mikroskopie

Izolace patogenního mikroba z patologického materiálu v čisté kultuře a jeho identifikace

Infekce laboratorního zvířete patologickým materiálem

Detekce specifických protilátek nebo mikrobiálních antigenů

Popisné období vývoje mikrobiologie:

Mikroskop vynalezen a mikroorganismy objeveny

Byly vyvinuty metody kultivace mikroorganismů a objeveni první původci lidských mikrobiálních onemocnění.

imunita je otevřená

byly vyvinuty metody molekulárního výzkumu

Fyziologické období vývoje mikrobiologie:

vynalezen mikroskop a objeveny mikroorganismy

Byly vyvinuty metody kultivace mikroorganismů a objeveni první původci lidských mikrobiálních onemocnění.

imunita je otevřená

byly vyvinuty metody molekulárního výzkumu

Imunologické období vývoje mikrobiologie:

vynalezen mikroskop a objeveny mikroorganismy

byly vyvinuty metody kultivace mikroorganismů a objeveni první patogeny lidských mikrobiálních chorob

Imunita je otevřená

byly vyvinuty metody molekulárního výzkumu

Moderní období rozvoje mikrobiologie:

vynalezen mikroskop a objeveny mikroorganismy

byly vyvinuty metody kultivace mikroorganismů a objeveni první patogeny lidských mikrobiálních chorob

imunita je otevřená

Byly vyvinuty metody molekulárního výzkumu

Pasteurovo období rozvoje mikrobiologie:

popisné období vývoje mikrobiologie

Fyziologické období vývoje mikrobiologie

imunologické období vývoje mikrobiologie

moderní období rozvoje mikrobiologie

Pasteur objevil:

Staphylococcus

Pneumokok

Clostridia

antraxový bacil

Vibrio cholerae

bacil tuberkulózy

Koch objevil:

stafylokoka

Pneumokok

klostridie

Antraxový bacil

Vibrio cholerae

Bacil tuberkulózy

Vyvinul první živé vakcíny

Vyvinul metodu sterilizace potravinářských výrobků - pasterizaci

zavedl používání pevných živných médií

byl průkopníkem v používání technik barvení stěrem

vybavil mikroskop imerzní čočkou

vyvinuli první živé vakcíny

vyvinul metodu sterilizace potravinářských výrobků - pasterizaci

Zavedeno používání pevných živných médií

První, kdo používá metody barvení smear

Mikroskop byl vybaven imerzní čočkou

Vědec, jehož jméno je spojeno s rozvojem mikrobiologické vědy v Bělorusku:

Zakladatel běloruské virologie:

Jeden taxon kombinuje objekty, které mají společný kořen původu:

Fylogenetická systematika

praktická taxonomie

Jeden taxon kombinuje objekty, které jsou svými vlastnostmi podobné:

fylogenetická systematika

Praktická taxonomie

Základní taxonomická jednotka v bakteriologii:

rodina

rodina

Základní taxonomická jednotka ve virologii:

rodina

Jaký typ mikroskopie se nejčastěji používá v bakteriologii:

elektronický

pravidelné světlo

Ponoření

temné pole

fázový kontrast

světélkující

Jednoduché způsoby barvení nátěrů:

Methylenová modř

Vodní fuchsin

podle Ziehla-Neelsena

podle Neissera

podle Burri-Gins

Komplexní metody barvení nátěrů:

methylenová modř

vodní fuchsin

Od Grama

Podle Ziehl-Neelsena

Podle Neissera

Podle Burri-Gins

1D. Praktické dovednosti, zakoupeno ve třídě

1. Příprava nátěru z kultury pěstované na pevném živném médiu.

2. Příprava nátěru z kultury pěstované na tekutém živném médiu.

3. Obarvte nátěr methylenovou modří.

4. Stěr obarvte vodním fuchsinem.

5. Stěrová mikroskopie pomocí imerzního systému.

Publikováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Úkoly lékařské mikrobiologie, virologie, imunologie a bakteriologie. Historie vývoje mikrobiologie na celosvětové úrovni. Vynález mikroskopu od A. Leeuwenhoeka. Vznik domácí bakteriologie a imunologie. Práce domácích mikrobiologů.

abstrakt, přidáno 16.04.2017


Historie vývoje mikrobiologie. Heuristická, morfologická, fyziologická, imunologická a molekulárně genetická stádia vývoje mikrobiologie. Diplomová práce Louise Pasteura. Práce v oboru chemie, fermentace. Studium infekčních nemocí.

prezentace, přidáno 21.12.2016


Historie vývoje mikrobiologie jako vědy o struktuře, biologii, ekologii mikrobů. Vědy zahrnuté do komplexu mikrobiologie, klasifikace bakterií jako živé organismy. Princip očkování, metody zvyšující odolnost člověka vůči mikroorganismům.

prezentace, přidáno 18.04.2019


Mikroorganismy jako významný faktor přirozeného výběru v lidské populaci. Jejich vliv na koloběh látek v přírodě, normální existenci a patologie rostlin, zvířat a lidí. Hlavní etapy vývoje mikrobiologie, virologie, imunologie.

abstrakt, přidáno 21.01.2010


Pojem, účel a cíle klinické mikrobiologie. Klinická a laboratorní diagnostika, specifická prevence a chemoterapie infekčních onemocnění, se kterými se často setkáváme ve všeobecné lékařské praxi na neinfekčních ambulancích. Dezinfekce. Sterilizace.

prezentace, přidáno 22.11.2016


Pojetí mikrobiologie jako vědy, její podstata, předmět a metody výzkumu, hlavní cíle a cíle, historie vzniku a vývoje. Obecná charakteristika mikroorganismů, jejich klasifikace a odrůdy, strukturní znaky a praktické využití.

abstrakt, přidáno 05.04.2009


cheat sheet, přidáno 13.01.2012


Živné půdy v mikrobiologii, jejich klasifikace a odrůdy, oblasti a vlastnosti využití. Kultivace aerobních a anaerobních mikroorganismů. Metody kvantitativního účtování mikroorganismů, základní pravidla a podmínky pro skladování jejich kultur.

abstrakt, přidáno 25.03.2013


Mikrobiologické standardy pitné vody a způsoby jejího čištění. Charakteristika střevních bakteriofágů, jejich význam jako sanitárních indikátorových mikroorganismů. Závažné alimentární infekce. Vliv sušení a zmrazení rybích produktů na mikroorganismy.

test, přidáno 08.06.2015


Předmět, úkoly a etapy vývoje mikrobiologie, její význam pro lékaře. Systematika a nomenklatura mikroorganismu. Mechanismy rezistence bakterií na antibiotika. Genetika bakterií, nauka o infekci a imunitě. Obecná charakteristika antigenů.

Obecná mikrobiologie

1. Předmět, úkoly, úseky mikrobiologie, její propojení s ostatními vědami.

Mikrobiologie je věda o živých organismech, které jsou pouhým okem neviditelné (mikroorganismy): bakterie, archebakterie, mikroskopické houby a řasy, tento seznam je často rozšířen o prvoky a viry. Oblast zájmu mikrobiologie zahrnuje jejich systematiku, morfologii, fyziologii, biochemii, evoluci, roli v ekosystémech i možnosti praktického využití.

Předměty mikrobiologie jsou bakterie, plísně, kvasinky, aktinomycety, rickettsie, mykoplazmata a viry. Ale protože viry absolutně nemohou existovat bez živého organismu, studuje je nezávislá věda zvaná „virologie“.

Účelem lékařské mikrobiologie je studium struktury a vlastností patogenních mikrobů, jejich vztah k lidskému organismu v určitých podmínkách přírodního a společenského prostředí, zdokonalování mikrobiologických diagnostických metod, vývoj nových, účinnějších léčebných a preventivních léků, řešení např. důležitý problém jako eliminace a prevence infekčních chorob .

Sekce mikrobiologie: bakteriologie, mykologie, virologie atd.

*Obecná mikrobiologie – studuje zákonitosti životní činnosti všech skupin mikroorganismů, objasňuje roli a význam v přirozeném koloběhu.

*Soukromá mikrobiologie – studuje taxonomii bakterií, původců některých chorob a metody jejich laboratorní diagnostiky.

Široká věda mikrobiologie zahrnuje sekce:

*Zemědělská mikrobiologie studuje roli a tvorbu půdní struktury a její úrodnosti, roli bakterií ve výživě rostlin. Vyvíjí metody a metody pro použití bakterií k hnojení půdy a konzervaci krmiva.

*Veterinární mikrobiologie – studuje mikroby způsobující onemocnění domácích zvířat, vyvíjí metody pro diagnostiku, prevenci a léčbu těchto onemocnění.

*Technická (průmyslová) mikrobiologie - studuje mikroorganismy využitelné ve výrobních procesech k získání biologicky aktivních látek, biomasy apod. Řada studií se vyskytuje na průsečíku oborů (například molekulární biologie, genetické inženýrství, biotechnologie).

*Sanitární mikrobiologie studuje bakterie žijící v objektech životního prostředí, autochtonní i alochtonní, které mohou způsobit znečištění životního prostředí a hrát určitou roli v epidemiologii infekcí.

*Environmentální mikrobiologie studuje roli mikroorganismů v přírodních ekosystémech a potravních řetězcích.

*Populační mikrobiologie objasňuje povahu mezibuněčných kontaktů a propojení buněk v populaci.

*Vesmírná mikrobiologie charakterizuje fyziologii pozemských mikroorganismů ve vesmírných podmínkách, studuje vliv vesmíru na lidské symbiotické bakterie a zabývá se otázkami prevence zavlečení vesmírných mikroorganismů na Zemi.

*Lékařská mikrobiologie – studuje mikroby, které způsobují onemocnění u lidí. Studuje patogenezi a klinický obraz onemocnění, faktory patogenity. Vyvíjí metody prevence, diagnostiky a léčby infekčních onemocnění člověka.

Za dobu existence mikrobiologie vznikly obory všeobecný, technický, zemědělský, veterinární, lékařský a sanitární.

Všeobecně studuje nejobecnější vzorce vlastní každé skupině uvedených mikroorganismů: strukturu, metabolismus, genetiku, ekologii atd.

Technical vyvíjí biotechnologii pro syntézu biologicky aktivních látek mikroorganismy: proteinů, nukleových kyselin, antibiotik, alkoholů, enzymů a také vzácných anorganických sloučenin.

Zemědělství studuje roli mikroorganismů v koloběhu látek, využívá je k syntéze hnojiv a hubení škůdců.

Veterinář studuje původce chorob zvířat, metody diagnostiky, specifickou prevenci a etiotropní léčbu zaměřenou na zničení původce infekce v těle nemocného zvířete.

Lékařská mikrobiologie studuje patogenní (patogenní) a podmíněně patogenní mikroorganismy pro člověka, dále vyvíjí metody mikrobiologické diagnostiky, specifické prevence a etiotropní léčby jimi způsobených infekčních onemocnění.

Sanitární mikrobiologie studuje hygienický a mikrobiologický stav objektů životního prostředí, potravinářských výrobků a nápojů a vyvíjí hygienické mikrobiologické standardy a metody pro indikaci patogenních mikroorganismů v různých předmětech a produktech