Patogenní mikroorganismy jsou mikroorganismy, které mohou napadnout lidské tělo, způsobit infekce a dokonce infekční onemocnění nebo patogeny.Mezi patogeny jsou nejškodlivější bakterie a viry.

Infekce je jednou z hlavních příčin lidské nemocnosti a úmrtí.Na počátku 20. století objev antimikrobiálních léků změnil moderní medicínu, dal lidem „zbraň“ k boji s infekcemi a také umožnil operaci, transplantaci orgánů a léčbu rakoviny.Existuje však mnoho typů patogenů, které způsobují infekční onemocnění, včetně virů, bakterií, hub a dalších mikroorganismů.S cílem zlepšit diagnostiku a léčbu různých onemocnění a chránit zdraví lidí

Zdraví vyžaduje přesnější a rychlejší techniky klinického testování.Jaké jsou tedy technologie mikrobiologické detekce?

01 Tradiční metoda detekce

V procesu tradiční detekce patogenních mikroorganismů je potřeba většinu z nich obarvit, kultivovat a na tomto základě se provádí biologická identifikace, aby bylo možné identifikovat různé typy mikroorganismů a detekční hodnota je vysoká.Mezi tradiční detekční metody patří především stěrová mikroskopie, separační kultivace a biochemická reakce a tkáňové buněčné kultury.

1 Stěrová mikroskopie

Patogenní mikroorganismy jsou malé velikosti a většina je bezbarvá a průsvitná.Po jejich obarvení lze na nich pomocí mikroskopu pozorovat jejich velikost, tvar, uspořádání atd.Mikroskopické vyšetření s přímým stěrem je jednoduché a rychlé a je stále použitelné u patogenních mikrobiálních infekcí se speciálními formami, jako je gonokoková infekce, Mycobacterium tuberculosis, spirochetální infekce atd. pro včasnou předdiagnostiku.Metoda přímého fotomikroskopického vyšetření je rychlejší a lze ji použít pro vizuální kontrolu patogenů se speciálními formami.Nevyžaduje speciální nástroje a vybavení.Je stále velmi důležitým prostředkem detekce patogenních mikroorganismů v základních laboratořích.

2 Separační kultura a biochemická reakce

Separační kultura se používá hlavně tehdy, když existuje mnoho druhů bakterií a jeden z nich je třeba oddělit.Většinou se používá ve sputu, stolici, krvi, tělních tekutinách atd. Protože bakterie rostou a množí se po dlouhou dobu, vyžaduje tato testovací metoda určitý čas., A nelze je zpracovávat v dávkách, takže lékařská oblast pokračovala ve výzkumu této oblasti pomocí automatizovaného tréninkového a identifikačního zařízení ke zlepšení tradičních tréninkových metod a zlepšení přesnosti detekce.

3 Kultivace tkáňových buněk

Mezi tkáňové buňky patří především chlamydie, viry a rickettsie.Protože se typy tkáňových buněk u různých patogenů liší, po odstranění tkání z patogenních mikroorganismů musí být živé buňky kultivovány subkulturou.Kultivované patogenní mikroorganismy se naočkují do tkáňových buněk pro kultivaci, aby se co nejvíce omezily buněčné patologické změny.Navíc v procesu kultivace tkáňových buněk mohou být patogenní mikroorganismy přímo naočkovány citlivým zvířatům a poté mohou být testovány vlastnosti patogenů podle změn ve tkáních a orgánech zvířat.

02 Technologie genetického testování

S neustálým zlepšováním úrovně lékařské techniky ve světě, vývojem a pokrokem molekulárně biologické detekční technologie, která dokáže účinně identifikovat patogenní mikroorganismy, může také zlepšit současný stav aplikace vnějších morfologických a fyziologických charakteristik v tradičním detekčním procesu a může využívat jedinečné geny Sekvence fragmentů identifikuje typy patogenních mikroorganismů, takže technologie genetického testování je široce používána v oblasti klinického lékařského testování s vlastními jedinečnými výhodami.

1 Polymerázová řetězová reakce (PCR)

Polymerázová řetězová reakce (Polymerase Chain Reaction, PCR) je technika, která využívá známé oligonukleotidové primery k vedení a amplifikaci malého množství genového fragmentu, který má být testován v neznámém fragmentu in vitro.Protože PCR může amplifikovat gen, který má být testován, je zvláště vhodná pro časnou diagnostiku patogenní infekce, ale pokud primery nejsou specifické, může způsobit falešně pozitivní výsledky.Technologie PCR se za posledních 20 let rychle vyvíjela a její spolehlivost se postupně zlepšovala od amplifikace genu po klonování a transformaci genu a genetickou analýzu.Tato metoda je také hlavní metodou detekce nového koronaviru v této epidemii.

Foregene vyvinul RT-PCR kit založený na technologii Direct PCR pro detekci normálních 2 genů, 3 genů a variant z Velké Británie, Brazílie, Jižní Afriky a Indie, linie B.1.1.7 (UK), linie B.1.351 (ZA), linie B.1.617 (IND) a linie P.1 (BR).

2 Technologie genového čipu

Technologie genových čipů se týká použití technologie mikročipů k připojení fragmentů DNA s vysokou hustotou k pevným povrchům, jako jsou membrány a skleněné desky, v určitém pořadí nebo uspořádání pomocí vysokorychlostní robotiky nebo syntézy in-situ.S DNA sondami značenými izotopy nebo fluorescencí a s pomocí principu komplementární hybridizace bází bylo provedeno velké množství výzkumných technik, jako je genová exprese a monitorování.Aplikace technologie genových čipů při diagnostice patogenních mikroorganismů může výrazně zkrátit dobu diagnózy.Současně může také detekovat, zda má patogen lékovou rezistenci, která léčiva jsou rezistentní a na která jsou citlivá, a poskytnout tak reference pro klinickou medikaci.Výrobní cena této technologie je však poměrně vysoká a je třeba zlepšit citlivost detekce čipů.Proto je tato technologie stále využívána v laboratorním výzkumu a v klinické praxi nenašla široké uplatnění.

3 Technologie hybridizace nukleových kyselin

Hybridizace nukleových kyselin je proces, při kterém jednotlivé řetězce nukleotidů s komplementárními sekvencemi v patogenních mikroorganismech fúzují v buňkách za vzniku heteroduplexů.Faktorem vedoucím k hybridizaci je chemická reakce mezi nukleovou kyselinou a sondami k identifikaci patogenních mikroorganismů.V současnosti techniky opětovného křížení nukleových kyselin používané k detekci patogenních mikroorganismů zahrnují především hybridizaci nukleové kyseliny in situ a hybridizaci membránovým blotem.Hybridizace nukleové kyseliny in situ označuje hybridizaci nukleových kyselin v buňkách patogenu se značenými sondami.Membránová blotová hybridizace znamená, že poté, co experimentátor oddělí nukleovou kyselinu patogenní buňky, je tato purifikována a kombinována s pevným nosičem a poté hybridizována s účetní sondou.Technologie účetní hybridizace má výhody pohodlného a rychlého ovládání a je vhodná pro citlivé a cílevědomé patogenní mikroorganismy.

03 Sérologické vyšetření

Sérologické vyšetření může rychle identifikovat patogenní mikroorganismy.Základním principem technologie sérologického testování je detekce patogenů prostřednictvím známých patogenních antigenů a protilátek.Ve srovnání s tradiční separací a kultivací buněk jsou provozní kroky sérologického testování jednoduché.Mezi běžně používané metody detekce patří latexový aglutinační test a technologie enzymatického imunotestu.Použití technologie enzymatického imunotestu může výrazně zlepšit senzitivitu a specificitu sérologického testování.Dokáže detekovat nejen antigen v testovaném vzorku, ale také detekovat protilátkovou složku.

V září 2020 vydala Infectious Diseases Society of America (IDSA) pokyny pro sérologické testování pro diagnózu COVID-19.

04 Imunologické vyšetření

Imunologická detekce se také nazývá technologie separace imunomagnetických kuliček.Tato technologie dokáže oddělit patogenní a nepatogenní bakterie v patogenech.Základní princip je: použití mikrokuliček magnetických kuliček k separaci jednoho antigenu nebo více typů specifických patogenů.Antigeny se spojí dohromady a patogenní bakterie se oddělí od patogenů reakcí těla antigenu a vnějšího magnetického pole.

Detekce hotspotů patogenů - detekce respiračních patogenů

Foregene „15 souprava pro detekci patogenních bakterií pro dýchací systém“ je ve vývoji.Souprava dokáže detekovat 15 druhů patogenních bakterií ve sputu bez nutnosti čištění nukleové kyseliny ve sputu.Z hlediska účinnosti zkrátí původních 3 až 5 dnů na 1,5 hodiny.