Καλλιέργεια μικροβίων σε ένα εργαστήριο
Οι λοιμώδεις νόσοι συχνά διαγιγνώσκονται μετά από καλλιέργειες δειγμάτων που απομονώνονται από τη θέση της λοίμωξης. Αναρωτηθήκατε ποτέ πώς οι γιατροί ξέρουν τι σφάλμα έχετε; Συχνά δεν είναι τόσο εύκολο να το καταλάβεις. Οι εργαστηριακοί εργαζόμενοι στο εργαστήριο μικροβιολογίας πρέπει συχνά να αναπτύξουν το σφάλμα από ένα δείγμα, για παράδειγμα από το αίμα ή τα πτύελα σας. Αυτό το δείγμα μπορεί στη συνέχεια να δοκιμαστεί προσπαθώντας να το αναπτύξει σε πολλές διαφορετικές κουλτούρες για να δει πού μεγαλώνει καλύτερα.
Όπως τα φυτά, τα μικρόβια έχουν και τα αγαπημένα τους εδάφη και τις συνθήκες. Δεν θα μεγαλώσουν εκεί που απλά δεν μπορούν να μεγαλώσουν.
Λοιπόν, τι ακριβώς είναι μια κουλτούρα, όμως, και πώς βοηθά στη διάγνωση μιας λοίμωξης;
Τι είναι ο Πολιτισμός
Μια καλλιέργεια είναι ένας τρόπος ανάπτυξης ενός μικροβίου σε εργαστηριακό περιβάλλον. Πολλά βακτήρια, μύκητες, παράσιτα και ιοί μπορούν να αναπτυχθούν σε εργαστήριο όταν χρησιμοποιούνται οι κατάλληλες συνθήκες. Τα ακριβή χαρακτηριστικά της αναπτυσσόμενης καλλιέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση του συγκεκριμένου μικροβίου. Η χρήση ενός "εκλεκτικού παράγοντα" μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό χαρακτηριστικών του μικροβίου. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη του Staph aureus σε μια καλλιέργεια που περιέχει μεθικιλλίνη (ο εκλεκτικός παράγοντας) θα ήταν ενδεικτικός του ανθεκτικού στη μεθικιλλίνη Staph aureus ( MRSA ).
Αυτές οι καλλιέργειες συνήθως περιέχονται σε πλάκες ή σωλήνες που περιέχουν ειδικά τρόφιμα που επιτρέπουν την ανάπτυξη συγκεκριμένου παθογόνου ή ομάδας παθογόνων οργανισμών. Αυτό επιτρέπει στα εργαστήρια να εντοπίζουν ποιο μικρόβιο αναπτύσσεται.
Οι εργαστηριακοί εργαζόμενοι ίσως χρειαστεί να αναπτύξουν το μικρόβιο σε πολλές διαφορετικές πλάκες καλλιέργειας (ή σωλήνες) για να εντοπίσουν ακριβώς ποιο μικρόβιο είναι. Αυτό μπορεί να είναι σαν ένα παζλ ντετέκτιβ του Σέρλοκ Χολμς.
Τύποι λοιμώξεων που μπορούν να διαγνωσθούν
Οι διαγνωστικές καλλιέργειες χρησιμοποιούνται συνήθως για τον εντοπισμό μολυσματικών μικροβίων από δείγματα που απομονώνονται από τα ούρα ( λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος ), κόπρανα (διαρροϊκά και τροφικά νοσήματα), γεννητικών οργάνων ( STD ), λαιμών ( κνησμός στο λαιμό ) και δερματικών λοιμώξεων .
Τα δείγματα που απομονώνονται από άλλα μέρη του σώματος, όπως το αίμα και ο νωτιαίος μυελός, μπορούν επίσης να καλλιεργηθούν. αυτά τα είδη μολύνσεων τείνουν να είναι πιο σοβαρά και απαιτούν νοσηλεία.
Είδη καλλιεργειών Μεταχειρισμένα;
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι πολιτισμών:
- Στερεά καλλιέργεια. Τα βακτήρια και οι μύκητες μπορούν να αναπτυχθούν σε μια στερεή επιφάνεια κατασκευασμένη από ένα μίγμα θρεπτικών συστατικών, αλάτων και άγαρ (παράγοντας πηκτωματοποίησης απομονωμένο από θαλάσσια φύκια). Αυτό είναι συχνά σε ένα πιάτο με το μέγεθος της παλάμης σας. Πολλά είναι μικρά πιάτα με κόκκινη γέλη, μερικά πηκτώματα είναι κίτρινα ή άλλα χρώματα. Ένα μόνο μικρόβιο τοποθετημένο στην στερεά επιφάνεια μπορεί να αναπτυχθεί σε αποικίες ή μεμονωμένες ομάδες που αποτελούνται από χιλιάδες κύτταρα. Οι αποικίες αποτελούνται από κλώνους, όπου όλα τα κύτταρα είναι πανομοιότυπα μεταξύ τους. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι αυτό που καθιστά τις στερεές καλλιέργειες τόσο χρήσιμες για την μικροβιακή ταυτοποίηση. Διαφορετικά είδη αποικιών από διάφορα είδη θα έχουν ξεχωριστά χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά (π.χ. χρώμα, μέγεθος, σχήμα και ρυθμό ανάπτυξης της αποικίας), τα οποία βοηθούν τους μικροβιολόγους να αναγνωρίσουν το μικρόβιο.
- Υγρή καλλιέργεια. Μία υγρή καλλιέργεια αναπτύσσεται σε "μέσο" ή σε "ζωμό" θρεπτικών ουσιών. Η μικροβιακή ανάπτυξη παρατηρείται για το πόσο γρήγορα ο ζωμός γίνεται θολό. Ένας θολωτός ζωμός τυπικά σημαίνει μεγαλύτερο αριθμό μικροβίων. Οι υγρές καλλιέργειες μπορούν συχνά να περιέχουν πολλαπλά μικροβιακά είδη, επομένως τείνουν να είναι λιγότερο χρήσιμα από τις στερεές καλλιέργειες για διάγνωση βακτηρίων και μυκήτων καθώς και μυκοβακτηρίων. Οι υγρές καλλιέργειες, όμως, είναι πιο χρήσιμες για τη διάγνωση παρασίτων, που δεν σχηματίζουν κανονικές αποικίες σε στερεές καλλιέργειες.
- Κυτταρικής καλλιέργειας. Ορισμένα μικρόβια, όπως το Chlamydia ή το Rickettsia, και οι ιοί δεν μπορούν να αναπτυχθούν σε στερεές ή υγρές καλλιέργειες αλλά μπορούν να αναπτυχθούν σε ανθρώπινα ή ζωικά κύτταρα. Καλλιέργειες ανθρώπινων ή ζωικών κυττάρων χρησιμοποιούνται με "μόλυνση" της κυτταροκαλλιέργειας με το μικρόβιο και παρατηρώντας την επίδραση επί των κυττάρων. Για παράδειγμα, πολλοί ιοί έχουν επιβλαβείς ή «κυτταροπαθητικές» επιδράσεις στα κύτταρα που μπορούν να παρατηρηθούν από μικροβιολόγους. Δεδομένου ότι οι μέθοδοι κυτταροκαλλιέργειας τείνουν να είναι πιο εξειδικευμένες και απαιτούν περισσότερη εργασία και μεγαλύτερες περιόδους διάγνωσης, η κυτταρική καλλιέργεια συνήθως χρησιμοποιείται δευτερευόντως σε άλλες διαγνωστικές μεθόδους. Μπορεί να είναι ιδιαίτερα δύσκολο να αναπτυχθούν κάποια μικρόβια.
Συστατικά που χρησιμοποιούνται στις καλλιέργειες
Ανάλογα με τον συγκεκριμένο τύπο καλλιέργειας, τα συστατικά θα ποικίλουν. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστατικά που χρησιμοποιούνται, καθώς αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συναγάγουν πού ένα μικρόβιο μπορεί και δεν μπορεί να αναπτυχθεί, εξ ου και να αναγνωρίσει ποιο είναι το μικρόβιο. Συχνά δεν μας λέει πολλά για τον ίδιο τον οργανισμό, αλλά αντ 'αυτού μας βοηθά να συμπεράνουμε το όνομα του οργανισμού. Κάθε μικρόβιο έχει τη δική του ιδιαίτερη γεύση σε πηκτές και συστατικά καλλιέργειας. Γενικά, οι περισσότεροι πολιτισμοί θα απαιτήσουν έναν συνδυασμό των ακόλουθων:
- Πηγή πηγής αμινοξέων (πρωτεΐνες που έχουν υποστεί πέψη)
- Παράγοντες ανάπτυξης (εκχύλισμα αίματος, ορού ή ζύμης)
- Πηγή ενέργειας (σάκχαρα, υδατάνθρακες)
- Άλατα για τη ρύθμιση του ρΗ (φωσφορικό, κιτρικό)
- Ορυκτά (ασβέστιο, μαγνήσιο ή σίδηρος)
- Επιλεκτικοί παράγοντες (αντιβιοτικά ή χημικά)
- Δείκτες ή βαφές (για τον προσδιορισμό των επιπέδων οξύτητας)
- Παράγοντας πηκτωματοποίησης για στερεές καλλιέργειες (άγαρ)
Πηγή:
Mims CA, Playfair, JH, Roitt ΙΜ, Wakelin D, and Williams, R. Medical Microbiology. Λονδίνο: βιβλίο Mosby-Year