Hva er de forskjellige metodene for bakteriedeteksjon?

Bakteriedeteksjon er viktig i mange bransjer for å beskytte mat, luft og vann mot forurensning eller for å identifisere smittekilden i et medisinsk miljø. Tradisjonelle metoder for bakteriedeteksjon, som kultursamling, er effektive, men det kan ta timer eller dager å vise resultater og kan savne de fleste typer bakterier. Det er utviklet nyere, raskere metoder for bakteriedeteksjon for å effektivisere prosessen og øke påvisningsgraden. Noen av disse inkluderer polymerasekjedereaksjon (PCR), infrarøde enheter som oppdager bakterier i mat, og raske skanninger som oppdager bakteriell forurensning i blodplatene. Mange av disse metodene oppdager bakterier ved å måle oksygennivåer eller minimere elektriske forstyrrelser som indikerer tilstedeværelsen av bakterier.

Den tradisjonelle teknikken for bakteriedeteksjon er å ta en prøve, dyrke en bakteriekultur og telle bakteriene som vokser. Denne metoden brukes ofte i medisinske omgivelser som inneholder blodplaterprodukter. Siden blodplateprodukter må lagres ved romtemperatur, har de en høy risiko for bakteriell forurensning.

Tradisjonelle kulturteknikker oppdager endringer i oksygennivå som indikerer tilstedeværelse av bakterier, men resultatene kan ta syv dager. Det er nyere og raskere systemer for å oppdage bakterier, som fastfase-cytometri, som oppdager og teller alle fluorescerende merkede bakterier i løpet av tre minutter.

I likhet med metodene som brukes for å påvise bakterier i blodplaterprodukter, krever bakteriedeteksjon i vann eller luft typisk antall blodplater, der vann plasseres på en agaroverflate og en kultur får lov til å vokse. Etter tilstrekkelig tid til å tillate bakterier å formere seg, telles bakteriekolonier. En annen måte å identifisere bakterier i vann er å bruke et virus for å infisere bakterier med fluorescerende reportermolekyler som kan identifiseres ved fluorescensspektroskopi.

En nyere metode for bakteriedeteksjon som har potensial for et bredt spekter av applikasjoner, er en sensor som er belagt med bakterielle antistoffer som har en elektrisk strøm passert gjennom den. Når denne sensoren kommer i kontakt med bakterier, oppdager sensoren endringer i frekvensen som indikerer bakteriell tilstedeværelse. Denne teknologien har blitt brukt for å forbedre påvisning av Escherichia coli (E. coli) -bakterier i kjøttbehandlingsanlegg, samt for å oppdage mikrocystin-LR (MC-LR) -toksin i drikkevann. Denne teknologien oppdager bakterier på få minutter, mens metoden med eldre kultur tar timer til dager.

PCR er en molekylær teknikk for bakteriell identifikasjon som har flere fordeler i forhold til andre metoder for bakteriedeteksjon. Noen estimater oppgir at mer enn 99 prosent av alle bakteriene i menneskekroppen ikke kan dyrkes, noe som gjør tradisjonelle teknikker utilstrekkelige for mange bruksområder. PCR kan oppdage lave mengder bakterier veldig raskt ved bruk av RNA og DNA-amplifiseringsteknikker.