Wat zijn de verschillende methoden voor bacteriële detectie?
Bacteriedetectie is in veel industrieën belangrijk om voedsel, lucht en water tegen besmetting te beschermen of om de bron van infectie in een medische omgeving te identificeren. Traditionele methoden voor bacteriële detectie, zoals het verzamelen van culturen, zijn effectief, maar het kan uren of dagen duren om resultaten te tonen en kunnen de meeste soorten bacteriën missen. Er zijn nieuwere, snellere methoden voor bacteriële detectie ontwikkeld om het proces te stroomlijnen en detectiesnelheden te verhogen. Sommige hiervan omvatten polymerasekettingreactie (PCR), infraroodapparaten die bacteriën in voedsel detecteren en snelle scans die bacteriële besmetting in bloedplaatjes detecteren. Veel van deze methoden detecteren bacteriën door zuurstofniveaus te meten of minuscule elektrische storingen die wijzen op de aanwezigheid van bacteriën.
De traditionele techniek van bacteriële detectie is om een monster te nemen, een bacteriecultuur te laten groeien en de bacteriën te tellen die groeien. Deze methode wordt vaak gebruikt in medische instellingen die bloedplaatjesproducten bevatten. Omdat bloedplaatjesproducten bij kamertemperatuur moeten worden bewaard, lopen ze een groot risico op bacteriële besmetting.
Traditionele kweektechnieken detecteren veranderingen in zuurstofniveaus die wijzen op de aanwezigheid van bacteriën, maar de resultaten kunnen zeven dagen duren. Er zijn nieuwere, snellere systemen om bacteriën te detecteren, zoals vaste-fase cytometrie, die alle fluorescent gelabelde bacteriën binnen drie minuten detecteert en telt.
Net als de methoden die worden gebruikt om bacteriën in bloedplaatjesproducten te detecteren, vereist bacteriedetectie in water of lucht meestal bloedplaatjestellingen, waarbij water op een agar-oppervlak wordt geplaatst en een cultuur kan groeien. Na voldoende tijd om bacteriën te laten vermenigvuldigen, worden bacteriekolonies geteld. Een andere manier om bacteriën in water te identificeren, is door een virus te gebruiken om bacteriën te infecteren met fluorescerende reportermoleculen die kunnen worden geïdentificeerd door fluorescentiespectroscopie.
Een nieuwere methode voor bacteriedetectie die potentieel heeft voor een breed scala aan toepassingen is een sensor die is bedekt met bacteriële antilichamen waar een elektrische stroom doorheen wordt geleid. Wanneer deze sensor in contact komt met bacteriën, detecteert de sensor veranderingen in de frequentie die wijzen op bacteriële aanwezigheid. Deze technologie is gebruikt om de detectie van Escherichia coli (E. coli) -bacteriën in vleesverwerkende faciliteiten te verbeteren en om microcystine-LR (MC-LR) -toxine in drinkwater te detecteren. Deze technologie detecteert bacteriën in minuten, terwijl de oudere kweekmethode uren tot dagen duurt.
PCR is een moleculaire techniek van bacteriële identificatie die verschillende voordelen heeft ten opzichte van andere methoden voor bacteriële detectie. Volgens sommige schattingen kan meer dan 99 procent van alle bacteriën in het menselijk lichaam niet worden gekweekt, waardoor traditionele technieken voor veel toepassingen onvoldoende zijn. PCR kan met behulp van RNA- en DNA-amplificatietechnieken zeer snel kleine hoeveelheden bacteriën detecteren.