Jakie są różne metody wykrywania bakterii?
Wykrywanie bakterii jest ważne w wielu branżach w celu ochrony żywności, powietrza i wody przed zanieczyszczeniem lub w celu zidentyfikowania źródła infekcji w warunkach medycznych. Tradycyjne metody wykrywania bakterii, takie jak zbieranie kultury, są skuteczne, ale mogą zająć godziny lub dni, aby pokazać wyniki i mogą przegapić większość rodzajów bakterii. Istnieją nowsze, szybsze metody wykrywania bakterii, które są opracowywane w celu usprawnienia procesu i zwiększenia szybkości wykrywania. Niektóre z nich obejmują reakcję łańcuchową polimerazy (PCR), urządzenia w podczerwieni, które wykrywają bakterie w żywności oraz szybkie skany, które wykrywają zanieczyszczenie bakteryjne w płytkach krwi. Wiele z tych metod wykryje bakterie poprzez pomiar poziomów tlenu lub miniskujących zaburzeń elektrycznych, które wskazują na obecność bakterii.
Tradycyjną techniką wykrywania bakterii jest wzięcie próbki, hodowanie hodowli bakterii i zliczenie bakterii, które rosną. Ta metoda jest powszechnie stosowana w warunkach medycznych, które znajdują się produkty płytek krwi.Ponieważ produkty płytek krwi muszą być przechowywane w temperaturze pokojowej, są one narażone na zanieczyszczenie bakteryjne.
Tradycyjne techniki hodowli wykrywają zmiany w poziomach tlenu, które wskazują na obecność bakterii, ale wyniki mogą potrwać siedem dni. Istnieją nowsze, szybsze systemy do wykrywania bakterii, takie jak cytometria w fazie stałej, która wykrywa i zlicza wszystkie bakterie znakowane fluorescencyjnie w ciągu trzech minut.
Podobnie jak metody stosowane do wykrywania bakterii w produktach płytek krwi, wykrywanie bakterii w wodzie lub powietrzu zwykle wymaga liczby płytek krwi, gdzie woda umieszcza się na powierzchni agaru i hodowla może rosnąć. Po wystarczającym czasie, aby umożliwić pomnożenie bakterii, liczone są kolonie bakteryjne. Innym sposobem zidentyfikowania bakterii w wodzie jest zastosowanie wirusa do infekowania bakterii fluorescencyjnymi cząsteczkami reporterowymi, które można zidentyfikować za pomocą spektroskopii fluorescencyjnej.
Nowsza metOD wykrywania bakteryjnego, który ma potencjał do szerokiego zakresu zastosowań, jest czujnikiem pokrytym przeciwciałami bakteryjnymi o prądu elektrycznym. Kiedy ten czujnik kontaktuje się z bakteriami, czujnik wykrywa zmiany częstotliwości wskazującej obecność bakteryjną. Technologia ta została wykorzystana do poprawy wykrywania bakterii Escherichia coli (E. coli) w obiektach przetwarzania mięsa, a także do wykrywania toksyny mikrocystyny-LR (MC-LR) w wodzie pitnej. Ta technologia wykrywa bakterie w ciągu kilku minut, podczas gdy starsza metoda hodowli zajmuje kilka godzin do dni.
PCR jest techniką molekularną identyfikacji bakterii, która ma kilka korzyści w porównaniu z innymi metodami wykrywania bakterii. Niektóre szacunki stwierdzają, że ponad 99 procent wszystkich bakterii w ludzkim ciele nie może być hodowane, co czyni tradycyjne techniki nieodpowiednie dla wielu zastosowań. PCR może bardzo szybko wykrywać niskie ilości bakterii za pomocą technik amplifikacji RNA i DNA.