Jaké jsou různé metody detekce bakterií?
Detekce bakterií je v mnoha průmyslových odvětvích důležitá pro ochranu potravin, vzduchu a vody před kontaminací nebo pro identifikaci zdroje infekce v lékařském prostředí. Tradiční metody detekce bakterií, jako je sběr kultur, jsou účinné, ale jejich zobrazení může trvat hodiny nebo dny a může chybět většina typů bakterií. Existují novější a rychlejší metody bakteriální detekce, které jsou vyvíjeny za účelem zefektivnění procesu a zvýšení míry detekce. Některé z nich zahrnují polymerázovou řetězovou reakci (PCR), infračervená zařízení, která detekují bakterie v potravě, a rychlé skenování, které detekuje bakteriální kontaminaci v krevních destičkách. Mnoho z těchto metod detekuje bakterie měřením hladin kyslíku nebo drobných elektrických poruch, které indikují přítomnost bakterií.
Tradiční technikou bakteriální detekce je odebrat vzorek, pěstovat bakteriální kulturu a spočítat bakterie, které rostou. Tato metoda se běžně používá ve zdravotnických zařízeních, kde jsou uchovávány krevní destičky. Protože destičkové produkty musí být skladovány při pokojové teplotě, jsou vystaveny vysokému riziku bakteriální kontaminace.
Tradiční kultivační techniky detekují změny v hladinách kyslíku, které naznačují přítomnost bakterií, ale výsledky mohou trvat sedm dní. Existují novější a rychlejší systémy pro detekci bakterií, jako je cytometrie na pevné fázi, která detekuje a počítá všechny fluorescenčně značené bakterie během tří minut.
Stejně jako metody používané k detekci bakterií v destičkových produktech, bakteriální detekce ve vodě nebo vzduchu typicky vyžaduje počet destiček, kde je voda umístěna na povrch agaru a kultura je dovolena růst. Po dostatečném čase, aby se bakterie mohly množit, se počítají bakteriální kolonie. Dalším způsobem identifikace bakterií ve vodě je použití viru k infikování bakterií fluorescenčními reportérovými molekulami, které lze identifikovat fluorescenční spektroskopií.
Novější metodou detekce bakterií, která má potenciál pro širokou škálu aplikací, je senzor, který je potažen bakteriálními protilátkami, kterými prochází elektrický proud. Když tento senzor přijde do kontaktu s bakteriemi, senzor detekuje změny ve frekvenci, které indikují bakteriální přítomnost. Tato technologie byla použita ke zlepšení detekce bakterií Escherichia coli (E. coli) v zařízeních na zpracování masa a detekci toxinu mikrocystin-LR (MC-LR) v pitné vodě. Tato technologie detekuje bakterie během několika minut, zatímco starší metoda kultivace trvá hodiny až dny.
PCR je molekulární technika bakteriální identifikace, která má několik výhod oproti jiným metodám bakteriální detekce. Některé odhady uvádějí, že více než 99 procent všech bakterií v lidském těle nelze kultivovat, což činí tradiční techniky nedostatečné pro mnoho aplikací. PCR dokáže velmi rychle detekovat malá množství bakterií pomocí technik amplifikace RNA a DNA.