Patogene mikroorganismer er mikroorganismer som kan invadere menneskekroppen, forårsake infeksjoner og til og med smittsomme sykdommer, eller patogener.Blant patogener er bakterier og virus de mest skadelige.

Infeksjon er en av hovedårsakene til menneskelig sykelighet og død.På begynnelsen av 1900-tallet endret oppdagelsen av antimikrobielle medisiner moderne medisin, og ga mennesker et "våpen" for å bekjempe infeksjoner, og gjorde også kirurgi, organtransplantasjon og kreftbehandling mulig.Imidlertid er det mange typer patogener som forårsaker infeksjonssykdommer, inkludert virus, bakterier, sopp og andre mikroorganismer.For å forbedre diagnostisering og behandling av ulike sykdommer, og for å beskytte folks helse

Helse krever mer nøyaktige og raske kliniske testteknikker.Så hva er de mikrobiologiske deteksjonsteknologiene?

01 Tradisjonell deteksjonsmetode

I prosessen med tradisjonell påvisning av patogene mikroorganismer, må de fleste av dem farges, dyrkes, og biologisk identifikasjon utføres på dette grunnlaget, slik at ulike typer mikroorganismer kan identifiseres, og påvisningsverdien er høy.Tradisjonelle deteksjonsmetoder inkluderer hovedsakelig utstryksmikroskopi, separasjonskultur og biokjemisk reaksjon, og vevscellekultur.

1 Smøremikroskopi

Patogene mikroorganismer er små i størrelse og de fleste er fargeløse og gjennomskinnelige.Etter å ha farget dem kan de brukes til å observere størrelse, form, arrangement osv. ved hjelp av et mikroskop.Mikroskopisk undersøkelse med direkte utstryk er enkel og rask, og den er fortsatt anvendelig på patogene mikrobielle infeksjoner med spesielle former, som gonokokkinfeksjon, Mycobacterium tuberculosis, spiroketalinfeksjon, etc. for tidlig foreløpig diagnose.Metoden for direkte fotomikroskopisk undersøkelse er raskere, og kan brukes til visuell inspeksjon av patogener med spesielle former.Det krever ikke spesielle instrumenter og utstyr.Det er fortsatt et svært viktig middel for påvisning av patogene mikroorganismer i grunnleggende laboratorier.

2 Separasjonskultur og biokjemisk reaksjon

Separasjonskultur brukes hovedsakelig når det er mange typer bakterier og en av dem må separeres.Det brukes mest i oppspytt, avføring, blod, kroppsvæsker osv. Fordi bakteriene vokser og formerer seg i lang tid, krever denne testmetoden en viss tid., Og kan ikke behandles i grupper, så det medisinske feltet har fortsatt å forske på dette, ved å bruke automatisert trenings- og identifiseringsutstyr for å forbedre de tradisjonelle treningsmetodene og forbedre deteksjonsnøyaktigheten.

3 Vevscellekultur

Vevsceller inkluderer hovedsakelig klamydia, virus og rickettsiae.Siden typene av vevsceller i forskjellige patogener er forskjellige, må de levende cellene dyrkes ved subkultur etter at vevet er fjernet fra de patogene mikroorganismene.Kultiverte patogene mikroorganismer inokuleres i vevsceller for dyrking for å redusere cellepatologiske forandringer så mye som mulig.I tillegg, i prosessen med å dyrke vevsceller, kan patogene mikroorganismer inokuleres direkte i følsomme dyr, og deretter kan egenskapene til patogener testes i henhold til endringene i vev og organer til dyrene.

02 Gentestingsteknologi

Med den kontinuerlige forbedringen av nivået av medisinsk teknologi i verden, kan utviklingen og fremdriften av molekylærbiologisk deteksjonsteknologi, som effektivt kan identifisere patogene mikroorganismer, også forbedre den nåværende statusen for anvendelsen av eksterne morfologiske og fysiologiske egenskaper i den tradisjonelle deteksjonsprosessen, og kan bruke unike gener. Fragmentsekvensen identifiserer typene patogene mikroorganismer som brukes i feltet av kliniske tester, slik at dets genetiske testing teknologi er enestående.

1 Polymerasekjedereaksjon (PCR)

Polymerasekjedereaksjon (Polymerase Chain Reaction, PCR) er en teknikk som bruker kjente oligonukleotidprimere for å lede og amplifisere en liten mengde av genfragmentet som skal testes i et ukjent fragment in vitro.Fordi PCR kan forsterke genet som skal testes, er det spesielt egnet for tidlig diagnose av patogeninfeksjon, men hvis primerne ikke er spesifikke, kan det forårsake falske positiver.PCR-teknologien har utviklet seg raskt de siste 20 årene, og dens pålitelighet har gradvis blitt bedre fra genamplifisering til genkloning og -transformasjon og genetisk analyse.Denne metoden er også hoveddeteksjonsmetoden for det nye koronaviruset i denne epidemien.

Foregene har utviklet RT-PCR-sett basert på Direct PCR-teknologi, for påvisning av normale 2 gener, 3 gener og varianter fra henholdsvis Storbritannia, Brasil, Sør-Afrika og India, B.1.1.7-linjen (UK), B.1.351-linjen (ZA), B.1.617-linjen (IND) og P.1-linjen (BR).

2 Genbrikketeknologi

Genbrikketeknologi refererer til bruken av mikroarray-teknologi for å feste DNA-fragmenter med høy tetthet til faste overflater som membraner og glassplater i en bestemt rekkefølge eller arrangement gjennom høyhastighets robotikk eller in-situ syntese.Med DNA-prober merket med isotoper eller fluorescens, og ved hjelp av prinsippet om basekomplementær hybridisering, er det utført en lang rekke forskningsteknikker som genuttrykk og overvåking.Anvendelsen av genbrikketeknologi til diagnostisering av patogene mikroorganismer kan forkorte diagnosetiden betydelig.Samtidig kan den også avdekke om patogenet har medikamentresistens, hvilke legemidler som er resistente mot og hvilke legemidler som er sensitive for, for å gi referanser for klinisk medisinering.Imidlertid er produksjonskostnadene for denne teknologien relativt høye, og følsomheten til chipdeteksjon må forbedres.Derfor brukes denne teknologien fortsatt i laboratorieforskning og har ikke vært mye brukt i klinisk praksis.

3 Nukleinsyrehybridiseringsteknologi

Nukleinsyrehybridisering er en prosess der enkelttråder av nukleotider med komplementære sekvenser i patogene mikroorganismer smelter sammen i celler for å danne heteroduplekser.Faktoren som fører til hybridisering er den kjemiske reaksjonen mellom nukleinsyre og prober for å identifisere patogene mikroorganismer.For tiden inkluderer nukleinsyrerekryssingsteknikkene som brukes for å påvise patogene mikroorganismer hovedsakelig nukleinsyre in situ-hybridisering og membranblot-hybridisering.Nukleinsyre in situ hybridisering refererer til hybridisering av nukleinsyrer i patogenceller med merkede prober.Membran blot-hybridisering betyr at etter at forsøkslederen separerer nukleinsyren til patogencellen, blir den renset og kombinert med en fast bærer, og deretter hybridisert med regnskapssonden.Regnskapshybridiseringsteknologien har fordelene med praktisk og rask drift, og er egnet for sensitive og målrettede patogene mikroorganismer.

03 Serologisk testing

Serologisk testing kan raskt identifisere patogene mikroorganismer.Det grunnleggende prinsippet for serologisk testteknologi er å oppdage patogener gjennom kjente patogenantigener og antistoffer.Sammenlignet med tradisjonell celleseparasjon og -kultur er operasjonstrinnene for serologisk testing enkle.Vanlige påvisningsmetoder inkluderer lateksagglutinasjonstest og enzymkoblet immunanalyseteknologi.Anvendelsen av enzymkoblet immunanalyseteknologi kan i stor grad forbedre sensitiviteten og spesifisiteten til serologisk testing.Den kan ikke bare oppdage antigenet i testprøven, men også oppdage antistoffkomponenten.

I september 2020 utstedte Infectious Diseases Society of America (IDSA) retningslinjer for serologisk testing for diagnostisering av COVID-19.

04 Immunologisk testing

Immunologisk deteksjon kalles også immunomagnetisk perleseparasjonsteknologi.Denne teknologien kan skille patogene og ikke-patogene bakterier i patogener.Det grunnleggende prinsippet er: bruk av magnetiske perlemikrosfærer for å skille enkeltantigenet eller flere typer spesifikke patogener.Antigenene settes sammen, og de patogene bakteriene skilles fra patogenene gjennom reaksjonen fra antigenlegemet og det ytre magnetfeltet.

Patogendeteksjon hotspots-respiratorisk patogendeteksjon

Foregenes "15 respiratoriske systempatogene bakteriedeteksjonssett" er under utvikling.Settet kan oppdage 15 typer patogene bakterier i sputum uten behov for å rense nukleinsyren i sputum.Når det gjelder effektivitet, forkorter den de opprinnelige 3 til 5 dagene til 1,5 timer.