تأثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی بر میکروارگانیسم ها. باکتری های زنده چگونه اشعه به سلول ها آسیب می رساند

میکروبیولوژی تابشی شاخه ای از میکروب شناسی است که به مطالعه تأثیر اشعه ماوراء بنفش و یونیزان بر میکروارگانیسم ها می پردازد. تحقیقات در زمینه میکروبیولوژی پرتو با هدف: 1) مطالعه مکانیسم های اثر بیولوژیکی پرتوهای فرابنفش و یونیزان بر میکروارگانیسم ها انجام می شود. 2) استفاده از تشعشع به عنوان عامل ایجاد تنوع ارثی یا مرگ باکتری ها.

میکروارگانیسم ها به عنوان یک هدف گسترده از آزمایشات رادیوبیولوژیکی برای مطالعه قوانین کلی عملکرد تابش بر روی یک سلول استفاده می شوند. در این زمینه، میکروبیولوژی پرتو به طور مستقیم با رادیوبیولوژی مرتبط است (نگاه کنید به). در عین حال، میکروبیولوژی پرتوها مشکلات عملی مهمی با اهمیت اقتصادی ملی را حل می کند، به عنوان مثال، استفاده از تابش به عنوان عاملی در تغییر ماهیت میکروارگانیسم ها به منظور به دست آوردن بازده زیادی از مواد با ارزش بیولوژیکی (آنتی بیوتیک ها، ویتامین ها، هورمون ها، آمینوها). اسیدها). روش عقیم سازی "سرد" (نگاه کنید به) ، که غالباً نسبت به عقیم سازی با گرما یا ضد عفونی کننده ها دارای مزایایی است و گاهی اوقات به نظر می رسد تنها ممکن است ، بر اساس اثر استریل کننده اشعه است.

تأثیر پرتوهای یونیزان بر وراثت اولین بار در آزمایشات روی میکروارگانیسم ها کشف شد. در سال 1925، G. A. Nadson و G. S. Filippov کشف کردند که تحت تأثیر تابش اشعه ایکس، تغییراتی در میکروارگانیسم‌هایی رخ می‌دهد که به طور مداوم در نسل‌های بعدی حفظ می‌شوند (جهش). این مشاهدات آغاز توسعه یک شاخه جدید از دانش - ژنتیک تشعشع (نگاه کنید به). میکروبیولوژی تشعشع الگوهای کشف شده توسط این علم را در نظر می گیرد، به ویژه این واقعیت که در محدوده معینی از دوزهای تابش، تعداد اشکال جهش یافته متناسب با دوز افزایش می یابد. با کمک پرتوهای یونیزان می توان فرکانس طبیعی فرآیند جهش را ده ها برابر افزایش داد. البته در همان زمان، بازده طیف گسترده ای از گونه های تغییر یافته ارثی که بر ویژگی های مختلف ارثی میکروارگانیسم ها تأثیر می گذارد، افزایش می یابد. به همین دلیل است که خود تابش، بدون انتخاب بعدی، نمی تواند به عنوان روشی برای به دست آوردن اشکال میکروارگانیسم های تغییر یافته در جهت مورد نظر عمل کند. پرتودهی تنها ظاهر تعداد بیشتری از انواع با تغییرات ارثی را در جمعیت میکروبی تضمین می کند. انتخاب بعدی بر اساس ویژگی مورد علاقه به ما این امکان را می دهد که به سرعت و با احتمال موفقیت بیشتر گزینه لازم برای نیازهای خاص را انتخاب کنیم. برای مثال، انتخاب سویه‌های پنی‌سیلین‌ساز پنی سیلین با قرار گرفتن اولیه در معرض اشعه ایکس و اشعه ماوراء بنفش به میکروبیولوژیست‌های آمریکایی این امکان را می‌دهد تا انواعی را انتخاب کنند که بهره‌وری آنها بیش از ۱۰۰ برابر بیشتر از تولید پنی‌سیلین توسط سویه اصلی است. استفاده از جهش های القا شده توسط نوترون ها، اشعه ایکس و اشعه ماوراء بنفش یا جهش زاهای شیمیایی، بهره وری سویه های تولید کننده استرپتومایسین، کلرتتراسایکلین و اکسی تتراسایکلین را 15 تا 30 برابر افزایش داد. کار بر روی انتخاب پرتوهای دیگر سویه‌های مهم صنعتی میکروارگانیسم‌ها (واکسن، مواد سمی، تولیدکنندگان اسید آمینه و غیره) در حال انجام است.

مشکلات میکروبیولوژی تشعشع مربوط به استفاده از اثر ضدعفونی کننده تابش در درجه اول با تعیین دوز تشعشع و شرایط تابش است که مرگ میکروارگانیسم ها را تضمین می کند. اثر ضد باکتری اشعه ایکس در اواخر قرن گذشته شناخته شده بود. با این حال، استفاده عملی از پرتوهای یونیزان برای اهداف استریل‌سازی تنها در سال‌های اخیر به لطف ایجاد پرتوهای قدرتمند، به ویژه پرتوده‌های گاما با کبالت رادیواکتیو، امکان‌پذیر شده است. تابشگرهای گاما مدرن این امکان را فراهم می کنند که دوزهای عظیم تابش را در مدت زمان کوتاه و در حجم زیادی از جسم تابیده شده ارائه دهند. نیاز به ایجاد تأسیسات پرقدرت برای اهداف استریل‌سازی با مقاومت نسبتاً بالای میکروارگانیسم‌ها در برابر پرتو توضیح داده می‌شود. اگر برای پستانداران دوزهای تشعشع کشنده بین 400-1000 راد باشد، غیرفعال شدن میکروب ها، بسته به شرایط تابش، تنها زمانی رخ می دهد که از دوزهای صدها هزار یا میلیون ها راد استفاده شود.

اثر باکتری کش پرتوهای یونیزان به عوامل مختلفی بستگی دارد. خشک شدن میکروارگانیسم ها منجر به افزایش مقاومت رادیویی می شود. اثر مشابهی با کاهش فشار جزئی اکسیژن در جسم تحت تابش، کاهش دما در طول تابش و همچنین شرایط ایجاد شده پس از تابش اعمال می شود. در موارد پرتودهی به کشت های میکروبی، حساسیت میکروارگانیسم ها بسته به چرخه توسعه کشت متفاوت است.

میکروارگانیسم های مختلف مقاومت پرتویی متفاوتی دارند. به عنوان مثال، برای دستیابی به اثر استریل کننده هنگام تابش سوسپانسیون های باکتری های غیر اسپورساز (Bact. coli، Proteus vulgaris)، تابش در دوزهای 100000-500000 راد مورد نیاز است. برای غیرفعال کردن هاگ های میکروارگانیسم های تشکیل دهنده هاگ، دوزهای زیادی مورد نیاز است - 1،500،000-2،500،000 راد - ویروس ها حتی مقاوم تر هستند: اثر استریل کنندگی تنها با تابش در دوزهای 3،000،000-5000 رخ می دهد.

تاثیر عوامل فیزیکی .

اثر دما.گروه های مختلفی از میکروارگانیسم ها در محدوده دمایی خاصی رشد می کنند. باکتری هایی که در دمای پایین رشد می کنند، سایکروفیل، در دمای متوسط ​​(حدود 37 درجه سانتیگراد) - مزوفیل و در دمای بالا - ترموفیل نامیده می شوند.

به میکروارگانیسم های روان دوستمتعلق به گروه بزرگی از ساپروفیت ها - ساکنان خاک، دریاها، آب شیرین و فاضلاب (باکتری های آهن، سودومونادها، باکتری های درخشان، باسیل ها) است. برخی از آنها می توانند باعث فساد غذا در سرما شوند. برخی از باکتری های بیماری زا نیز توانایی رشد در دمای پایین را دارند (عامل بیماری سل در دمای 4 درجه سانتی گراد تکثیر می شود). بسته به دمای کشت، خواص باکتری ها تغییر می کند. محدوده دمایی که در آن رشد باکتری های سایکروفیل امکان پذیر است از 10- تا 40 درجه سانتی گراد و دمای مطلوب بین 15 تا 40 درجه سانتی گراد است که به دمای مطلوب باکتری های مزوفیل نزدیک می شود.

مزوفیل هاشامل گروه اصلی باکتری های بیماری زا و فرصت طلب است. آنها در محدوده دمایی 10-47 درجه سانتیگراد رشد می کنند. رشد بهینه برای اکثر آنها 37 درجه سانتیگراد است.

در دماهای بالاتر (40 تا 90 درجه سانتی گراد)، باکتری های گرمادوست رشد می کنند. در کف اقیانوس در آب های داغ سولفید باکتری هایی زندگی می کنند که در دمای 250-300 درجه سانتیگراد و فشار 262 اتمسفر رشد می کنند.

ترموفیل هاآنها در چشمه های آب گرم زندگی می کنند و در فرآیندهای خود گرم شدن کود، غلات و یونجه شرکت می کنند. وجود تعداد زیاد ترموفیل در خاک نشان دهنده آلودگی آن به کود و کمپوست است. از آنجایی که کود دامی غنی ترین از نظر ترموفیل ها است، آنها به عنوان شاخصی برای آلودگی خاک در نظر گرفته می شوند.

میکروارگانیسم ها دمای پایین را به خوبی تحمل می کنند. بنابراین، آنها را می توان به مدت طولانی منجمد، از جمله در دمای گاز مایع (-173 درجه سانتیگراد) نگهداری کرد.

خشک کردن. کم آبی باعث اختلال در عملکرد اکثر میکروارگانیسم ها می شود. میکروارگانیسم های بیماری زا (عوامل ایجاد کننده سوزاک، مننژیت، وبا، تب حصبه، اسهال خونی و غیره) بیشترین حساسیت را نسبت به خشک شدن دارند. میکروارگانیسم های محافظت شده توسط مخاط خلط مقاوم تر هستند.

خشک کردن تحت خلاء از حالت یخ زده - لیوفیلیزاسیون - برای طولانی کردن زنده ماندن و حفظ میکروارگانیسم ها استفاده می شود. کشت های لیوفیلیزه شده میکروارگانیسم ها و آماده سازی های ایمونوبیولوژیکی برای مدت طولانی (برای چندین سال) بدون تغییر خواص اصلی خود ذخیره می شوند.

اثر تشعشع. تشعشعات غیریونیزان - اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز نور خورشید و همچنین تابش یونیزان - تشعشعات گاما از مواد رادیواکتیو و الکترون های پرانرژی پس از مدت کوتاهی بر روی میکروارگانیسم ها اثر مخربی می گذارد. اشعه ماوراء بنفش برای ضدعفونی هوا و اشیاء مختلف در بیمارستان ها، زایشگاه ها و آزمایشگاه های میکروبیولوژیکی استفاده می شود. برای این منظور از لامپ های UV باکتری کش با طول موج 200-450 نانومتر استفاده می شود.

از پرتوهای یونیزان برای استریل کردن ظروف میکروبیولوژیکی پلاستیکی یکبار مصرف، محیط های کشت، پانسمان ها، داروها و غیره استفاده می شود. با این حال، باکتری هایی وجود دارند که در برابر تشعشعات یونیزان مقاوم هستند، به عنوان مثال Micrococcus radiodurans از یک راکتور هسته ای جدا شده است.

عمل مواد شیمیایی . مواد شیمیایی می توانند اثرات متفاوتی بر میکروارگانیسم ها داشته باشند: به عنوان منابع تغذیه ای عمل می کنند. عدم اعمال هیچ گونه نفوذی؛ تحریک یا سرکوب رشد مواد شیمیایی که میکروارگانیسم های موجود در محیط را از بین می برند، ضدعفونی کننده نامیده می شوند. مواد شیمیایی ضد میکروبی می توانند اثرات باکتری کش، ویروس کش، قارچ کش و غیره داشته باشند.

مواد شیمیایی مورد استفاده برای گندزدایی به گروه‌های مختلفی تعلق دارند که در میان آن‌ها، مواد مربوط به ترکیبات حاوی کلر، ید و برم و عوامل اکسید کننده بیشترین میزان را دارند.

اسیدها و نمک های آنها (اکسولینیک، سالیسیلیک، بوریک) نیز اثر ضد میکروبی دارند. قلیاها (آمونیاک و نمک های آن).

عقیم سازی- شامل غیرفعال کردن کامل میکروب ها در اشیاء پردازش شده است.

ضد عفونی کردن- روشی که شامل درمان یک آیتم آلوده به میکروب ها به منظور از بین بردن آنها به حدی است که در هنگام استفاده از آن مورد، نتوانند باعث عفونت شوند. به عنوان یک قاعده، در طول ضد عفونی، اکثر میکروب ها (از جمله همه میکروب های بیماری زا) کشته می شوند، اما هاگ ها و برخی از ویروس های مقاوم ممکن است در حالت زنده باقی بمانند.

آسپسیس- مجموعه ای از اقدامات با هدف جلوگیری از ورود یک عامل عفونی به زخم یا اندام های بیمار در طول عملیات، اقدامات پزشکی و تشخیصی. برای مبارزه با عفونت اگزوژن از روش های آسپتیک استفاده می شود که منابع آن بیماران و ناقلان باکتری هستند.

ضد عفونی کننده ها- مجموعه ای از اقدامات با هدف از بین بردن میکروب ها در یک زخم، کانون پاتولوژیک یا بدن به طور کلی، برای جلوگیری یا از بین بردن روند التهابی.

دیس بیوزهاآماده سازی برای بازسازی میکروبیوتا.ایالت - یوبیوز

تعادل پویا میکرو فلور طبیعی و بدن انسان - می تواند تحت تأثیر عوامل محیطی، استرس، استفاده گسترده و کنترل نشده از داروهای ضد میکروبی، پرتودرمانی و شیمی درمانی، تغذیه نامناسب، مداخلات جراحی و غیره مختل شود. در نتیجه مقاومت به کلونیزاسیون ایجاد می شود. مختل شده است. میکروارگانیسم های گذرا تکثیر غیر طبیعی محصولات متابولیکی سمی تولید می کنند - ایندول، اسکاتول، آمونیاک، سولفید هیدروژن.شرایطی که در نتیجه از دست دادن عملکرد میکرو فلور طبیعی ایجاد می شود نامیده می شود دیس باکتریوزو .

دیس بیوزبرای دیس باکتریوز

تغییرات کمی و کیفی مداوم در باکتری هایی که بخشی از میکرو فلور طبیعی هستند رخ می دهد. با دیس بیوزیس، تغییراتی نیز در میان سایر گروه های میکروارگانیسم ها (ویروس ها، قارچ ها و غیره) رخ می دهد. دیس بیوز و دیس باکتریوز می تواند منجر به عفونت های درون زا شود.دیس بیوزها طبقه بندی می شوند

با علت (قارچ، استافیلوکوک، پروتئوس، و غیره) و با موضعی (دیسبیوز دهان، روده، واژن و غیره). تغییرات در ترکیب و عملکرد میکرو فلور طبیعی با اختلالات مختلفی همراه است: ایجاد عفونت، اسهال، یبوست، سندرم سوء جذب، گاستریت، کولیت، زخم معده، نئوپلاسم های بدخیم، آلرژی، سنگ کلیه، کاهش و هیپرکلسترولمی، هیپرکلسترولمی و هیپرتانسیون. پوسیدگی، آرتریت، آسیب کبدی و غیره

1. اختلالات میکرو فلور طبیعی انسان به شرح زیر تعریف می شود:

2. تعیین متابولیت های میکروبی در مواد مورد مطالعه - نشانگرهای دیس بیوز (اسیدهای چرب، اسیدهای چرب هیدروکسی، آلدئیدهای اسید چرب، آنزیم ها و غیره). به عنوان مثال، تشخیص بتا-آسپارتیل گلیسین و بتا-آسپارتیل لیزین در مدفوع نشان دهنده اختلال در میکروبیوسنوز روده است، زیرا این دی پپتیدها معمولاً توسط میکرو فلور بی هوازی روده متابولیزه می شوند.

برای بازگرداندن میکرو فلور طبیعی: الف) ضد آلودگی انتخابی انجام می شود. ب) داروهای پروبیوتیک (یوبیوتیک) به دست آمده از باکتری های زنده یخ زده - نمایندگان میکرو فلور طبیعی روده - بیفیدوباکتریا (بیفیدومباکترین)، اشریشیا کلی (کلی باکتری)، لاکتوباسیل ها (لاکتوباکترین) و غیره را تجویز کنید.

پروبیوتیک ها- داروهایی که هنگام مصرف اثر دارند برای سیستم عاملاثر عادی بر روی بدن انسان و میکرو فلور آن.

پری بیوتیک ها –مواد مختلفی که برای تغذیه نمایندگان هنجارها خدمت می کنند. میکروبیوتا و بهبود تحرک روده. یوبیوتیک ها –کشت m/o متعلق به نمایندگان میکروبیوتای طبیعی روده. به عنوان مثال - Lactobacterin، Vitoflor، Linex.

میکروسکوپ غوطه وری.میکروسکوپ غوطه وری(از لاتغوطه ور شدن- غوطه وری) - روش میکروسکوپیاکتشاف اجسام کوچک با استفاده از غوطه وری لنزمیکروسکوپ نوریدر روز چهارشنبه با بالا ضریب شکست، واقع بین نمونه میکروسکوپیو لنز

برای انجام تحقیق، ویژه لنزهای غوطه وری(لنز برای غوطه وری در روغن دارای یک نوار سیاه استروی قاب، نزدیک به لنز جلو؛ لنز برای).

غوطه وری در آب - نوار سفید

غوطه وری در مایع مایعات مختلفی برای میکروسکوپ غوطه وری استفاده شده است. گسترده ترین را پیدا کرد (روغن سدرضریب شکست n=1.515)،گلیسرول (n=1.4739) و (آبتقطیر شده n=1.3329).محلول نمک

دارای n=1.3346 است.غوطه وری در آب. در عمل، "غوطه وری در آب" حتی قبل از اختراع خود مفهوم به طور گسترده استفاده می شد.غوطه ور شدن ، وقتی لنزمیکروسکوپ ، برای نظارت بر ساکنانحوضچه ها یا گودال ها، به طور کامل در آب غوطه ور شدند. این به شما امکان افزایش می دهدوضوح

لنز و سیستم میکروسکوپی به عنوان یک کل. برای مطالعات میکروسکوپ نوری، ویژهلنزهای غوطه ور در آب ، افزایش یافته استدیافراگم عددی

با توجه به اینکه ضریب شکست آب بیشتر از هوا است.به طور سنتی، روغن سدر به عنوان وسیله ای برای غوطه وری در روغن استفاده می شود. با این حال، یک اشکال قابل توجه دارد: همانطور که به تدریج در هوا اکسید می شود، غلیظ می شود، زرد می شود و به تدریج به یک مایع تیره بیش از حد چسبناک تبدیل می شود.

11. تاریخچه میکروبیولوژی. مراحل. وظایف.تاریخچه توسعه میکروبیولوژی را می توان به پنج مرحله تقسیم کرد: اکتشافی، مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، ایمونولوژیکی و ژنتیکی مولکولی.

پاستورتعدادی اکتشاف برجسته انجام داد. در یک دوره کوتاه از 1857 تا 1885، او ثابت کرد که تخمیر (اسید لاکتیک، الکل، اسید استیک) یک فرآیند شیمیایی نیست، بلکه توسط میکروارگانیسم ها ایجاد می شود. نظریه تولید خود به خود را رد کرد. پدیده بی هوازی را کشف کرد، یعنی. امکان زندگی میکروارگانیسم ها در غیاب اکسیژن؛ پایه های ضد عفونی، آسپتیس و ضد عفونی کننده ها را گذاشت. راهی برای محافظت در برابر بیماری های عفونی از طریق واکسیناسیون کشف کرد.

بسیاری از اکتشافات ال. پاستور فواید عملی عظیمی را برای بشریت به ارمغان آورد. با گرم کردن (پاستوریزه کردن)، بیماری های آبجو و شراب، محصولات اسید لاکتیک ناشی از میکروارگانیسم ها از بین رفت. ضد عفونی کننده ها برای جلوگیری از عوارض چرکی زخم ها معرفی شدند. بر اساس اصول L. Pasteur، واکسن های بسیاری برای مبارزه با بیماری های عفونی ساخته شده است.

با این حال، اهمیت آثار ال. پاستور بسیار فراتر از این دستاوردهای عملی است. ال. پاستور میکروبیولوژی و ایمونولوژی را به موقعیت های اساسی جدید آورد، نقش میکروارگانیسم ها را در زندگی مردم، اقتصاد، صنعت، آسیب شناسی عفونی نشان داد و اصولی را بیان کرد که میکروبیولوژی و ایمونولوژی در زمان ما در حال توسعه هستند.

ال. پاستور علاوه بر این، یک معلم برجسته و سازمان دهنده علم بود.

کار L. پاستور در مورد واکسیناسیون مرحله جدیدی را در توسعه میکروبیولوژی باز کرد که به درستی آن را ایمونولوژیک نامیدند.

اصل تضعیف (ضعیف شدن) میکروارگانیسم ها از طریق عبور از یک حیوان حساس یا با نگهداری میکروارگانیسم ها در شرایط نامطلوب (دما، خشک شدن) به L. Pasteur اجازه داد تا واکسن هایی را علیه هاری، سیاه زخم و وبا مرغ تهیه کند. این اصل هنوز در تهیه واکسن استفاده می شود. در نتیجه، L. Pasteur بنیانگذار ایمونولوژی علمی است، اگرچه قبل از او روش پیشگیری از آبله با آلوده کردن مردم به آبله گاوی که توسط پزشک انگلیسی E. Jenner ساخته شده بود شناخته شده بود. با این حال، این روش به پیشگیری از سایر بیماری ها تعمیم داده نشده است.

رابرت کخ. دوره فیزیولوژیکی در توسعه میکروبیولوژی نیز با نام دانشمند آلمانی رابرت کخ همراه است، که روش هایی را برای به دست آوردن کشت خالص باکتری ها، رنگ آمیزی باکتری ها در طول میکروسکوپ و میکروفتوگرافی ایجاد کرد. سه گانه Koch فرموله شده توسط R. Koch نیز شناخته شده است که هنوز برای شناسایی عامل ایجاد کننده بیماری استفاده می شود.

وظایف. - مطالعه خصوصیات بیولوژیکی موجودات بیماری زا - توسعه روشهای تشخیص انواع بیماریهای ایجاد شده - توسعه روشهای مبارزه با میکروارگانیسمهای بیماریزا - ایجاد روشهای تحریک میکروارگانیسمهای مفید برای انسان

سلول باکتریاییشامل یک دیواره سلولی، یک غشای سیتوپلاسمی، سیتوپلاسم با آخال‌ها و یک هسته به نام نوکلوئید است. ساختارهای اضافی وجود دارد: کپسول، میکروکپسول، مخاط، تاژک، پیلی. برخی از باکتری ها در شرایط نامساعد قادر به تشکیل هاگ هستند.

دیواره سلولی. در دیواره سلولی گرم مثبتباکتری ها حاوی مقادیر کمی پلی ساکارید، لیپید و پروتئین هستند. جزء اصلی دیواره سلولی ضخیم این باکتری ها پپتیدوگلیکان چند لایه (مورئین، موکوپپتید) است که 90-40 درصد جرم دیواره سلولی را تشکیل می دهد. اسیدهای تیکوئیک (از یونانی. تیچوس- دیوار).

ترکیب دیواره سلولی گرم منفیاین باکتری دارای یک غشای خارجی است که توسط یک لیپوپروتئین به لایه زیرین پپتیدوگلیکان متصل شده است. در بخش های بسیار نازک باکتری ها، غشای خارجی به شکل ساختار سه لایه مواج شبیه به غشای داخلی است که به آن غشای سیتوپلاسمی می گویند. جزء اصلی این غشاها یک لایه دو مولکولی (دوگانه) از لیپیدها است. لایه داخلی غشای خارجی از فسفولیپیدها تشکیل شده است و لایه بیرونی حاوی لیپوپلی ساکارید است.

وظایف دیواره سلولی :

شکل سلول را تعیین می کند.

سلول را از آسیب مکانیکی خارجی محافظت می کند و فشار داخلی قابل توجهی را تحمل می کند.

این خاصیت نیمه نفوذ پذیری دارد، بنابراین مواد مغذی به طور انتخابی از محیط به آن نفوذ می کنند.

گیرنده های باکتریوفاژها و مواد شیمیایی مختلف را روی سطح خود حمل می کند.

روش تشخیص دیواره سلولی- میکروسکوپ الکترونی، پلاسمولیز.

اشکال L باکتری ها، اهمیت پزشکی آنها اشکال L باکتری هایی هستند که به طور کامل یا تا حدی فاقد دیواره سلولی هستند (پرتوپلاست +/- باقیمانده دیواره سلولی)، بنابراین مورفولوژی خاصی به شکل سلول های کروی بزرگ و کوچک دارند. قابلیت تولید مثل دارد.

14.روش های پرورش ویروس. روش ویروس شناسیبرای کشت ویروس ها از کشت سلولی، جنین مرغ و حیوانات آزمایشگاهی حساس استفاده می شود. از همین روش ها برای کشت ریکتسیا و کلامیدیا - باکتری های داخل سلولی اجباری که در محیط های غذایی مصنوعی رشد نمی کنند نیز استفاده می شود.

کشت های سلولیکشت سلولی از بافت حیوانی یا انسانی تهیه می شود. کشت ها به اولیه (غیر پیوندی)، نیمه پیوندی و پیوندی تقسیم می شوند.

تهیه کشت سلولی اولیهشامل چند مرحله متوالی است: آسیاب کردن بافت، جداسازی سلول ها با تریپسینیزاسیون، شستن سوسپانسیون همگن سلول های جدا شده از تریپسین، به دنبال آن تعلیق سلول ها در یک محیط غذایی که رشد آنها را تضمین می کند، به عنوان مثال، در محیط 199 با افزودن. سرم گوساله

محصولات پیوندیبرخلاف موارد اولیه، آنها با شرایطی سازگار هستند که وجود ثابت آنها را در شرایط آزمایشگاهی تضمین می کند و برای چندین ده پاس حفظ می شوند.

کشت سلولی تک لایه پیوسته از رده های سلولی بدخیم و طبیعی تهیه می شود که توانایی تکثیر طولانی مدت در شرایط آزمایشگاهی را دارند. اینها شامل سلول‌های بدخیم HeLa، که در اصل از سرطان دهانه رحم جدا شده‌اند، Hep-3 (از کارسینوم لنفوئیدی)، و همچنین سلول‌های طبیعی آمنیون انسان، کلیه‌های میمون و غیره هستند.

به محصولات نیمه قابل انتقالشامل سلول های دیپلوئید انسانی است. آنها یک سیستم سلولی هستند که در طی 50 بار عبور (تا یک سال)، مجموعه ای دیپلوئیدی از کروموزوم ها را که برای سلول های سوماتیک بافت استفاده می شود، حفظ می کند. سلول های دیپلوئید انسانی دچار دگرگونی بدخیم نمی شوند و این امر آنها را به طور مطلوب از سلول های تومور متمایز می کند.

در مورد تکثیر (تولید) ویروس ها در کشت سلولیتوسط اثر سیتوپاتیک (CPE)، که می تواند به صورت میکروسکوپی شناسایی شود و با تغییرات مورفولوژیکی در سلول ها مشخص می شود، قضاوت می شود.

ماهیت CPD ویروس ها هم برای تشخیص (نشان) آنها و هم برای شناسایی آزمایشی، یعنی تعیین گونه آنها استفاده می شود.

یکی از روش هانشان‌دهنده ویروس‌ها بر اساس توانایی سطح سلول‌هایی است که در آن تولید مثل می‌کنند برای جذب گلبول‌های قرمز خون - واکنش همادجذب. برای قرار دادن آن در کشت سلول های آلوده به ویروس، سوسپانسیون گلبول های قرمز اضافه می شود و پس از مدتی تماس سلول ها با محلول ایزوتونیک کلرید سدیم شسته می شوند. گلبول های قرمز چسبیده روی سطح سلول های آلوده به ویروس باقی می مانند.

روش دیگر واکنش هماگلوتیناسیون (HR) است.برای تشخیص ویروس ها در مایع کشت یک کشت سلولی یا در مایع کوریوآلانتوئیک یا آمنیوتیک جنین مرغ استفاده می شود.

تعداد ذرات ویروسی با تیتراسیون توسط CPD در کشت سلولی تعیین می شود. برای انجام این کار، سلول های کشت با رقت ده برابری ویروس آلوده می شوند. پس از 6-7 روز انکوباسیون، از نظر وجود CPE مورد بررسی قرار می گیرند. تیتر ویروس بالاترین رقت است که باعث CPE در 50 درصد از کشت های آلوده می شود. تیتر ویروس با تعداد دوزهای سیتوپاتیک بیان می شود.

یک روش کمی دقیق تر برای شمارش ذرات ویروسی، روش پلاک است.

برخی از ویروس ها را می توان با گنجاندن شناسایی و شناسایی کردکه در هسته یا سیتوپلاسم سلول های آلوده تشکیل می شوند.

جنین مرغ.جنین مرغ در مقایسه با کشت های سلولی، احتمال آلودگی کمتری به ویروس ها و مایکوپلاسماها را دارد و همچنین زنده ماندن و مقاومت نسبتاً بالایی در برابر تأثیرات مختلف دارد.

برای به دست آوردن کشت های خالص ریکتزیا، کلامیدیا و تعدادی ویروس برای اهداف تشخیصی و همچنین برای تهیه آماده سازی های مختلف (واکسن ها، تشخیص ها)، از جنین مرغ 8-12 روزه استفاده می شود. تکثیر میکروارگانیسم های ذکر شده با تغییرات مورفولوژیکی که بر روی غشاهای آن پس از باز کردن جنین تشخیص داده می شود، ارزیابی می شود.

تولید مثل برخی از ویروس ها مانند آنفولانزا و آبله را می توان با واکنش هماگلوتیناسیون (HRA) با مرغ یا سایر گلبول های قرمز خون قضاوت کرد.

از معایب این روش می توان به عدم امکان تشخیص میکروارگانیسم مورد مطالعه بدون باز کردن جنین و همچنین وجود مقدار زیادی پروتئین و سایر ترکیبات در آن اشاره کرد که تصفیه بعدی ریکتزیا یا ویروس ها را در ساخت انواع مختلف پیچیده می کند. آماده سازی

حیوانات آزمایشگاهیحساسیت گونه ای حیوانات به یک ویروس خاص و سن آنها توانایی تولید مثل ویروس ها را تعیین می کند. در بسیاری از موارد، فقط حیوانات تازه متولد شده به یک ویروس خاص حساس هستند (مثلاً موش های شیرده به ویروس کوکساکی).

مزیت این روش نسبت به روش های دیگر، توانایی جداسازی ویروس هایی است که در کشت یا جنین ضعیف تولید مثل می کنند. از معایب آن می توان به آلودگی بدن حیوانات آزمایشی به ویروس ها و مایکوپلاسماهای خارجی و همچنین نیاز به عفونت بعدی کشت سلولی برای به دست آوردن یک خط خالص از این ویروس اشاره کرد که باعث طولانی شدن زمان تحقیق می شود. روش ویروس شناسی شامل کشت ویروس ها، نشان دادن و شناسایی آنها است. مواد برای تحقیقات ویروس شناسی می تواند خون، ترشحات و مدفوع مختلف، نمونه برداری از اندام ها و بافت های انسان باشد. آزمایش خون اغلب برای تشخیص بیماری های آربوویروسی انجام می شود. ویروس هاری، اوریون و هرپس سیمپلکس را می توان در بزاق تشخیص داد. سواب نازوفارنکس برای جداسازی عامل ایجاد کننده آنفولانزا، سرخک، راینوویروس ها، ویروس سنسیشیال تنفسی و آدنوویروس ها استفاده می شود. آدنوویروس ها در سواب ملتحمه یافت می شوند. انتروویروس های مختلف، آدنو، رئو و روتا ویروس ها از مدفوع جدا می شوند. برای جداسازی ویروس ها از کشت سلولی، جنین مرغ و گاهی حیوانات آزمایشگاهی استفاده می شود. منبع سلول ها بافتی است که در طی عمل جراحی، اندام های جنین، حیوانات و پرندگان از یک فرد استخراج می شود. بافت های طبیعی یا بدخیم دژنره شده استفاده می شود: اپیتلیال، نوع فیبروبلاستیک و مخلوط. ویروس های انسانی در کشت سلول های انسانی یا سلول های کلیه میمون بهتر تولید مثل می کنند. بیشتر ویروس های بیماری زا با وجود ویژگی بافتی و نوع متمایز می شوند. به عنوان مثال، ویروس فلج اطفال تنها در سلول‌های نخستی‌سانان تکثیر می‌شود، که انتخاب یک کشت مناسب را ضروری می‌سازد. برای جداسازی یک پاتوژن ناشناخته، توصیه می شود 3-4 کشت سلولی را همزمان آلوده کنید، زیرا ممکن است یکی از آنها حساس باشد. 15. روش‌های میکروسکوپی (شورنما، میدان تاریک، کنتراست فاز، الکترون).

میکروسکوپ فلورسنت (یا فلورسنت).بر اساس پدیده فوتولومینسانس.

لومینسانس- درخشش موادی که پس از قرار گرفتن در معرض هر منبع انرژی رخ می دهد: نور، پرتوهای الکترونی، تابش یونیزان. فوتولومینسانس- درخشندگی یک جسم تحت تأثیر نور. اگر یک جسم درخشان را با نور آبی روشن کنید، پرتوهای قرمز، نارنجی، زرد یا سبز از خود ساطع می کند. نتیجه یک تصویر رنگی از جسم است. روش میکروسکوپ لومینسانس جایگاه مهمی در مطالعه میکروارگانیسم ها دارد. لومینسانس (یا فلورسانس) انتشار نور توسط یک سلول به دلیل انرژی جذب شده است. تنها تعداد کمی از باکتری ها (شوم خوار) در نتیجه فرآیندهای اکسیداسیون شدیدی که در آنها با آزاد شدن انرژی قابل توجهی رخ می دهد، می توانند با نور خود بدرخشند.

اکثر میکروارگانیسم ها وقتی با اشعه ماوراء بنفش روشن می شوند پس از رنگ آمیزی اولیه با رنگ های خاص، توانایی درخشندگی یا فلورسانس را به دست می آورند - فلوروکروم ها با جذب امواج فرابنفش کوتاه، جسم امواج بلندتری از طیف مرئی ساطع می کند. در نتیجه وضوح میکروسکوپ افزایش می یابد. این امکان مطالعه ذرات کوچکتر را فراهم می کند. رنگهای فلوروکروم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند: آکریدین نارنجی، اورامین، کوریفسفین، فلورسین به شکل محلول های آبی بسیار ضعیف.

هنگامی که با کوریفسفین رنگ آمیزی می شود، کورینه باکتری های دیفتری در نور ماوراء بنفش درخشش زرد مایل به سبز می دهد، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس هنگامی که با اورامین-رودامین - طلایی-نارنجی رنگ آمیزی می شود. برای میکروسکوپ موفق، یک منبع نور روشن مورد نیاز است که یک لامپ جیوه-کوارتز فشار بالا است. یک فیلتر آبی-بنفش بین منبع نور و آینه قرار می گیرد که تنها طول موج های کوتاه و متوسط ​​نور فرابنفش را منتقل می کند. هنگامی که این امواج بر روی لنز قرار می گیرند، درخشندگی در آن را تحریک می کنند. برای دیدن آن، یک فیلتر زرد رنگ روی چشمی میکروسکوپ قرار داده می شود که نور فلورسنت با طول موج بلند تولید شده در هنگام عبور اشعه از جسم را منتقل می کند. امواج کوتاهی که توسط جسم مورد مطالعه جذب نمی شوند توسط این فیلتر حذف و قطع می شوند.

میکروسکوپ های شب تاب ویژه ML-1، ML-2، ML-3 و همچنین دستگاه های ساده وجود دارد: مجموعه OI-17 (روشنگر مات)، OI-18 (دستگاه روشنایی با لامپ جیوه کوارتز SVD-120A)، که امکان استفاده برای میکروسکوپ شب تاب - میکروسکوپ بیولوژیکی معمولی را فراهم می کند.

میکروسکوپ میدان تاریکمیکروسکوپ میدان تاریک بر اساس پدیده پراش نور تحت نور شدید جانبی ذرات ریز معلق در مایع (اثر تیندال) است. این اثر با استفاده از یک کندانسور پارابولوئید یا کاردیوئید به دست می آید که جایگزین کندانسور معمولی در میکروسکوپ بیولوژیکی می شود. مطالعه میکروارگانیسم ها در یک میدان تاریک (میکروسکوپ میدان تاریک) بر اساس پدیده پراکندگی نور تحت نور شدید جانبی ذرات معلق در یک مایع است. میکروسکوپ میدان تاریک به شما امکان می دهد ذرات کوچکتری را نسبت به میکروسکوپ نوری ببینید. این با استفاده از یک میکروسکوپ نوری معمولی مجهز به کندانسورهای ویژه (کندانسور پارابولوئید یا کاردیوئید) انجام می شود که یک مخروط توخالی از نور ایجاد می کند. راس این مخروط توخالی با جسم منطبق است. پرتوهای نوری که از شی مورد مطالعه در جهت مایل عبور می کنند، وارد عدسی میکروسکوپ نمی شوند. فقط نور پراکنده شده توسط جسم در آن نفوذ می کند. بنابراین، در برابر پس زمینه تاریک آماده سازی، خطوط نورانی درخشان سلول های میکروبی و سایر ذرات مشاهده می شود. میکروسکوپ میدان تاریک اجازه می دهد شکل میکروب و تحرک آن را تعیین کنید. به طور معمول، میکروسکوپ میدان تاریک برای مطالعه میکروارگانیسم هایی استفاده می شود که نور را ضعیف جذب می کنند و در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند، مانند اسپیروکت ها. برای ایجاد یک میدان تاریک، می توانید با قرار دادن دایره ای از کاغذ سیاه در مرکز، از یک خازن معمولی Abbe نیز استفاده کنید. در این حالت نور روی میدان نور تنظیم و متمرکز می شود و سپس کندانسور Abbe تاریک می شود. آماده سازی برای میکروسکوپ با استفاده از روش قطره خرد شده تهیه می شود. ضخامت اسلاید شیشه ای نباید از 1 تا 1.1 میلی متر تجاوز کند، در غیر این صورت تمرکز کندانسور در ضخامت شیشه خواهد بود. یک مایع (آب مقطر) با ضریب شکست نزدیک به شیشه بین کندانسور و لام شیشه ای قرار می گیرد. هنگامی که روشنایی به درستی نصب شده باشد، نقاط درخشان روشن در یک میدان تاریک قابل مشاهده است.

میکروسکوپ کنتراست فازیک دستگاه کنتراست فاز، دیدن اجسام شفاف را از طریق میکروسکوپ ممکن می کند. آنها کنتراست تصویر بالایی را به دست می آورند که می تواند مثبت یا منفی باشد. کنتراست فاز مثبت تصویری تاریک از یک جسم در یک میدان دید روشن است، کنتراست فاز منفی تصویری روشن از یک شی در پس زمینه تاریک است.

برای میکروسکوپ فاز کنتراست، از یک میکروسکوپ معمولی و یک دستگاه کنتراست فاز اضافی و همچنین روشنگرهای ویژه استفاده می شود. چشم انسان می تواند تغییرات در طول موج و شدت نور مرئی را فقط هنگام بررسی اشیاء مات تشخیص دهد که امواج نور از آنها به طور یکنواخت یا ناهموار ضعیف می شوند، یعنی دامنه را تغییر می دهند. به چنین اجسامی دامنه می گویند. معمولاً اینها آماده سازی های ثابت و رنگ آمیزی شده از میکروارگانیسم ها یا بخش های بافتی هستند. سلول های زنده به دلیل داشتن آب زیاد، نور را ضعیف جذب می کنند، بنابراین تقریباً تمام اجزای آنها شفاف هستند.

روش میکروسکوپ فاز-کنتراست بر این واقعیت استوار است که سلول‌های زنده و میکروارگانیسم‌هایی که نور را ضعیف جذب می‌کنند، با این وجود قادر به تغییر فاز پرتوهای عبوری از خود (اجرای فاز) هستند. در نواحی مختلف سلولها که از نظر ضریب شکست و ضخامت متفاوت هستند، تغییر فاز متفاوت خواهد بود. این تفاوت‌های فازی که هنگام عبور نور مرئی از اجسام زنده رخ می‌دهند، می‌توانند با استفاده از میکروسکوپ کنتراست فاز قابل مشاهده باشند.

میکروسکوپ فاز کنتراست با استفاده از یک میکروسکوپ نوری معمولی و یک دستگاه خاص که شامل یک کندانسور کنتراست فاز با دیافراگم های حلقوی و یک صفحه فاز به شکل حلقه است، انجام می شود. برای هدف گیری اولیه، از یک میکروسکوپ کمکی استفاده می شود که با کمک آن فقط یک حلقه نور از طریق دیافراگم حلقوی کندانسور به عدسی نفوذ می کند. یک پرتو نور که از یک جسم شفاف می گذرد به دو پرتو مستقیم و پراش (شکسته) تقسیم می شود. پرتو مستقیم، با نفوذ به ذره، روی حلقه صفحه فاز متمرکز می شود و پرتو پراش شده، همانطور که بود، بدون عبور از آن در اطراف ذره خم می شود. بنابراین مسیرهای نوری آنها متفاوت است و بین آنها اختلاف فاز ایجاد می شود. با کمک یک صفحه فاز تا حد زیادی بزرگ می شود و به لطف این، کنتراست تصویر افزایش می یابد، که باعث می شود نه تنها کل اشیاء فاز، بلکه جزئیات ساختاری، به عنوان مثال، سلول های زنده و میکروارگانیسم ها را مشاهده کنید.

میکروسکوپ الکترونیبه شما امکان می دهد اجسامی را مشاهده کنید که ابعاد آنها فراتر از وضوح یک میکروسکوپ نوری (0.2 میکرون) است. یک میکروسکوپ الکترونی برای مطالعه ویروس ها، ساختار ظریف میکروارگانیسم های مختلف، ساختارهای ماکرومولکولی و سایر اجسام زیر میکروسکوپی استفاده می شود.

16. روش های تعیین حساسیت باکتری ها به آنتی بیوتیک ها.برای تعیین حساسیت باکتری ها به آنتی بیوتیک ها (آنتی بیوتیک ها)معمولا استفاده می شود:

روش انتشار آگارمیکروب مورد مطالعه بر روی یک محیط غذایی آگار تلقیح می شود و سپس آنتی بیوتیک به آن اضافه می شود. به طور معمول، داروها یا به چاه های مخصوص در آگار اضافه می شوند، یا دیسک هایی با آنتی بیوتیک ها روی سطح تلقیح قرار می گیرند ("روش دیسک"). نتایج یک روز در میان بر اساس وجود یا عدم وجود رشد میکروبی در اطراف سوراخ ها (دیسک ها) ثبت می شود. روش دیسک - کیفیو به شما امکان می دهد تا ارزیابی کنید که آیا میکروب نسبت به دارو حساس است یا مقاوم است.

روش های تعیینحداقل غلظت بازدارنده و باکتری کش، یعنی حداقل سطح آنتی بیوتیکی که از رشد قابل مشاهده میکروب ها در محیط غذایی جلوگیری می کند یا آن را به طور کامل استریل می کند. این کمیروش هایی که به شما امکان می دهد دوز دارو را محاسبه کنید، زیرا غلظت آنتی بیوتیک در خون باید به طور قابل توجهی بالاتر از حداقل غلظت بازدارنده برای عامل عفونی باشد. تجویز دوزهای کافی از دارو برای درمان موثر و پیشگیری از تشکیل میکروب های مقاوم ضروری است.

روش های تسریع شده با استفاده از تحلیلگرهای خودکار وجود دارد.

تعیین حساسیت باکتریایی به آنتی بیوتیک ها با استفاده از روش دیسک.کشت باکتریایی مورد مطالعه بر روی مواد مغذی آگار یا محیط AGV در ظرف پتری تلقیح می شود.

محیط AGV: آبگوشت ماهی با مواد مغذی خشک، آگار آگار، دی سدیم فسفات. محیط از پودر خشک مطابق دستورالعمل تهیه می شود.

دیسک های کاغذی حاوی دوزهای معینی از آنتی بیوتیک های مختلف با موچین در فواصل مساوی از یکدیگر روی سطح تلقیح شده قرار می گیرند. محصولات تا روز بعد در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه می شوند. قطر نواحی بازدارنده رشد کشت باکتریایی مورد مطالعه برای قضاوت در مورد حساسیت آن به آنتی بیوتیک ها استفاده می شود.

برای به دست آوردن نتایج قابل اعتماد، استفاده از دیسک های استاندارد و محیط های غذایی ضروری است که برای کنترل آنها از سویه های استاندارد میکروارگانیسم های مربوطه استفاده می شود. روش دیسک داده های قابل اعتمادی را هنگام تعیین حساسیت میکروارگانیسم ها به آنتی بیوتیک های پلی پپتیدی که ضعیف در آگار منتشر می شوند (به عنوان مثال پلی میکسین، ریستومایسین) ارائه نمی دهد. اگر قرار است از این آنتی بیوتیک ها برای درمان استفاده شود، توصیه می شود حساسیت میکروارگانیسم ها را با رقیق سازی سریال تعیین کنید.

تعیین حساسیت باکتریایی به آنتی بیوتیک ها به روش رقت سریال.این روش حداقل غلظت آنتی بیوتیکی را که مانع از رشد کشت باکتریایی آزمایش می شود، تعیین می کند. ابتدا یک محلول ذخیره حاوی غلظت معینی از آنتی بیوتیک (μg/ml یا IU/ml) در یک حلال یا محلول بافر مخصوص تهیه کنید. تمام رقت های بعدی در آبگوشت (در حجم 1 میلی لیتر) از آن تهیه می شود و پس از آن 0.1 میلی لیتر از سوسپانسیون باکتریایی آزمایشی حاوی 10 6 -10 7 سلول باکتری در هر 1 میلی لیتر به هر رقت اضافه می شود. 1 میلی لیتر آبگوشت و 0.1 میلی لیتر سوسپانسیون باکتریایی (کنترل کشت) به آخرین لوله آزمایش اضافه کنید. محصولات تا روز بعد در دمای 37 درجه سانتی گراد انکوبه می شوند و پس از آن نتایج آزمایش با کدورت محیط غذایی در مقایسه با کشت شاهد مشخص می شود. آخرین لوله با یک محیط مغذی شفاف نشان دهنده تاخیر در رشد کشت باکتریایی مورد مطالعه، تحت تاثیر حداقل غلظت بازدارنده (MIC) آنتی بیوتیک موجود در آن است.

نتایج حاصل از تعیین حساسیت میکروارگانیسم‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها با استفاده از جدول آماده ویژه که حاوی مقادیر مرزی قطر مناطق بازدارنده رشد برای سویه‌های مقاوم، نسبتاً مقاوم و حساس و همچنین مقادیر MIC است، ارزیابی می‌شود. آنتی بیوتیک ها برای سویه های مقاوم و حساس

سویه های حساس شاملمیکروارگانیسم‌هایی که رشد آنها در غلظت‌های دارویی موجود در سرم خون بیمار هنگام استفاده از دوزهای معمولی آنتی‌بیوتیک‌ها مهار می‌شود. سویه های نسبتاً مقاوم شاملبرای سرکوب رشد که غلظت های ایجاد شده در سرم خون هنگام تجویز حداکثر دوز دارو مورد نیاز است. میکروارگانیسم ها مقاوم هستندکه رشد آن در غلظت های ایجاد شده در بدن هنگام استفاده از حداکثر دوز مجاز توسط دارو سرکوب نمی شود.

تعیین آنتی بیوتیک در خون، ادرار و سایر مایعات بدن انسان.دو ردیف لوله آزمایش در یک قفسه قرار می گیرند. در یکی از آنها رقت های آنتی بیوتیک استاندارد و در دیگری رقت های مایع آزمایش تهیه می شود. سپس به هر لوله آزمایش سوسپانسیونی از باکتری های آزمایشی تهیه شده در محیط هیس همراه با گلوکز اضافه می شود. هنگام تعیین پنی سیلین، تتراسایکلین ها و اریترومایسین در مایع آزمایش، از سویه استاندارد استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان باکتری آزمایش و هنگام تعیین استرپتومایسین از E.coli استفاده می شود. پس از انکوباسیون محصولات در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 20-18 ساعت، نتایج آزمایش با کدورت محیط و رنگ آمیزی آن با نشانگر به دلیل تجزیه گلوکز توسط باکتری های آزمایش مشخص می شود. غلظت آنتی بیوتیک با ضرب بیشترین رقت مایع آزمایش که مانع از رشد باکتری های آزمایش می شود، در حداقل غلظت آنتی بیوتیک مرجع که مانع از رشد همان باکتری آزمایش می شود، تعیین می شود. به عنوان مثال، اگر حداکثر رقت مایع آزمایش که مانع از رشد باکتری های آزمایش می شود 1:1024 باشد و حداقل غلظت آنتی بیوتیک مرجع که مانع از رشد همان باکتری آزمایشی می شود 0.313 میکروگرم در میلی لیتر باشد، محصول 1024x0 باشد. .313 = 320 میکروگرم در میلی لیتر غلظت آنتی بیوتیک در 1 میلی لیتر است.

تعیین توانایی استافیلوکوکوس اورئوس در تولید بتالاکتاماز.در یک فلاسک با 0.5 میلی لیتر از کشت روزانه براث سویه استاندارد استافیلوکوک حساس به پنی سیلین، 20 میلی لیتر نوترینت آگار ذوب شده و خنک شده تا 45 درجه سانتیگراد را اضافه کنید، مخلوط کنید و در ظرف پتری بریزید. پس از جامد شدن آگار، یک دیسک حاوی پنی سیلین در مرکز صفحه روی سطح محیط قرار می گیرد. محصولات مورد مطالعه در یک حلقه در امتداد شعاع دیسک کاشته می شوند. محصولات تا روز بعد در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه می شوند و پس از آن نتایج آزمایش یادداشت می شود. توانایی باکتری های مورد مطالعه برای تولید بتالاکتاماز با حضور یک سویه استاندارد استافیلوکوک در اطراف یک یا آن کشت آزمایشی دیگر (در اطراف دیسک) قضاوت می شود.

علاوه بر هاگ ها که در برابر تشعشعات یونیزان بسیار مقاوم هستند، باکتری های بسیار مقاوم به پرتو نیز شناخته شده اند که هاگ تشکیل نمی دهند. باکتری های بسیار مقاوم در برابر پرتو اغلب هستند در میان کوکسی ها یافت می شود. سطح محصولات پزشکی مختلف و همچنین هوای محل تولید این محصولات می تواند به باکتری های مختلف از جمله آلوده شود. سارسین ها که به ویژه در برابر آن مقاوم هستند تشعشعات یونیزان Micrococcus radiodurans معروف که توسط اندرسون و همکاران از گوشت پرتودهی شده جدا شده است نیز متعلق به کوکسی است. تجزیه و تحلیل اسپکتروفتومتری رنگدانه میکروکوکس های مقاوم به پرتو جدا شده توسط اندرسون نشان داد که بیشتر رنگدانه ها کاروتنوئید هستند. رنگدانه های جدا شده از سلول های مقاوم به پرتو حساس به تابش بودند. با این حال، انواع میکروکوک بدون رنگدانه نیز مقاومت پرتویی بالایی از خود نشان دادند. پس از آن، میکروکوک جدا شده توسط اندرسون توجه رادیوبیولوژیست ها را به خود جلب کرد و میکروکوکوس رادیودورانس نام گرفت. این نه تنها در برابر اشعه ایکس یا اشعه گاما، بلکه در برابر اشعه ماوراء بنفش نیز مقاومت بیشتری داشت. مشخص شد که میکروکوکوس 3 برابر بیشتر از E.coli در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است. برای به تاخیر انداختن سنتز DNA در سلول‌های میکروکوکوس، فراکسیون‌هایی 20 برابر بیشتر از آنهایی هستند که اثر مشابهی در اشریشیا کلی ایجاد می‌کنند.

می توان فرض کرد که مقاومت پرتویی بالای میکروکوکوس با سیستم خاصی برای ترمیم آسیب ناشی از تشعشع همراه است. ماهیت متفاوت ترمیم آسیب های ناشی از تابش اشعه ماوراء بنفش و عملکرد پرتوهای یونیزان به میکروکوکوس رادیودورننس مورد توجه قرار گرفته است.

باکتری های بسیار مقاوم به پرتو از گرد و غبار کارخانه های تولید کننده دستگاه های پزشکی پلاستیکی در دانمارک توسط استرپتوکوکوس فاکسیوم جدا شدند. بنابراین، برای اکثر سویه های Sir، فائسیوم، دوز 20 تا 30 کیلوگری باکتری کش است و تنها چند سویه می توانند در برابر تابش با دوز 40 کیلوگری مقاومت کنند. Strains Str. فاسیوم جدا شده از گرد و غبار مقاومت بیشتری در برابر اشعه دارد. اگر چه بیشتر سویه ها هنگام تابش در دوزهای 20 تا 30 کیلوگری از بین می روند، برخی از سویه ها (4 از 28 مورد مطالعه شده) در برابر تابش تا دوزهای 45 کیلوگری مقاومت می کنند.

غلظت سلول های میکروبی در جسم تحت تابش

یکی از دلایلی که نقش بسزایی در اثربخشی استریلیزاسیون با اشعه دارد، غلظت سلول های میکروبی در جسم تحت تابش است.

در سال 1951، هالندر و همکاران نشان دادند که حساسیت باکتری ها به تابش تابعی از غلظت سلول است. با کاهش غلظت در سوسپانسیون تابش شده، حساسیت پرتویی آن افزایش می یابد. بر روی چگالی و حجم سوسپانسیون تابیده شده (7، 36، 75 , 141 - 143). هنگامی که E. coli با پرتوهای بتا از یک شتاب دهنده Van de Graaff (2 MeV) تابش می کند ) مشخص شد که دوز کاملاً استریل کننده فقط به غلظت سوسپانسیون تابیده شده بستگی دارد. بین غلظت میکروب‌ها و دوزی که 100 درصد سلول‌ها را می‌کشد، رابطه مستقیمی وجود دارد: هر چه تراکم سوسپانسیون تابش‌شده کمتر باشد، دوز تشعشع کمتری دارد که اثر باکتری‌کشی کامل را ایجاد می‌کند.

شکل 2.1 - منحنی های غیرفعال سازی میکروارگانیسم های مختلف.

1 - M. radiodurans R; 2 - استافیلوکوک; 3 - میکروکوکس; 4 - میله Coryneform; 5 - هاگ؛ 6 - خ. فاسیوم

هنگام تابش کشت باکتری اشریشیا کلی، اثر استریل کنندگی اشعه گاما برای سوسپانسیون های نسبتاً نازک (8 * 10 5 - 10 8 اجسام میکروبی در هر 1 میلی لیتر) با دوز 2 کیلو گری به دست آمد. تابش یک سوسپانسیون میکروبی متراکم حاوی 10 10 اجسام میکروبی در هر 1 میلی لیتر با دوز 2 کیلوگری اثر باکتری کشی ایجاد نکرد. حتی با تابش در دوزهای 4 و 5 کیلوگری، رشد کلنی های منفرد گاهی اوقات مشاهده می شد. استریل کردن کامل سوسپانسیون های حاوی 10 10 و 2 * 10 10 اجسام میکروبی در هر 1 میلی لیتر تنها با تابش با دوز 6 کیلوگری به دست آمد. افزایش بیشتر در تعداد اجسام میکروبی در 1 میلی لیتر از محیط تابش شده نیازی به افزایش دوز تابش برای یک اثر باکتری کش کامل نداشت. بنابراین. سوسپانسیون باکتری اسهال خونی فلکسنر با غلظت 7*10 اجسام میکروبی در 1 میلی لیتر با دوز 6 کیلوگری به طور کامل غیرفعال شد. سارسینا یکی از مقاوم ترین میکروارگانیسم ها در برابر پرتو است. هنگامی که سوسپانسیون های ضخیم میکروارگانیسم های مختلف، هم مقاوم تر و هم مقاومت کمتر در برابر پرتو، در دوزهای 1، 2، 4، 8 کیلوگری و 15 کیلو گری پرتودهی شدند، رابطه ای بین کاهش تعداد میکروارگانیسم های زنده مانده و افزایش تابش مشاهده شد. دوز هر چه دوز تابش بیشتر باشد، میکروارگانیسم های کمتری پس از تابش زنده می مانند. یک اثر استریل کنندگی کامل با تابش میکروارگانیسم ها در غلظت 4 * 10 10 میلیارد اجسام میکروبی در هر 1 میلی لیتر با دوز 15 کیلوگری به دست آمد. این نسبت همچنین مقاوم‌ترین میکروارگانیسم‌ها - سارسین و باسیلوس سوبتیلیس را از بین برد.

بنابراین، افزایش غلظت میکروارگانیسم ها در یک جسم تحت تابش، مقاومت پرتویی آنها را افزایش می دهد. این وضعیت برای میکروارگانیسم هایی با حساسیت های پرتویی متفاوت صادق است.

با این حال، افزایش مقاومت رادیویی سوسپانسیون تابیده شده نتیجه تشکیل مقاومت رادیویی در سلول های تحت تابش نیست. پس از تابش سوسپانسیون های ضخیم در دوزهای ضد باکتری، افراد منفرد زنده می مانند و وقتی روی آگار کاشته می شوند، کلنی هایی از میکروب ها را تشکیل می دهند. مطالعه حساسیت پرتوی این باکتری‌های زنده‌مانده نشان داد که در مقایسه با کشت باکتریایی اولیه، در برابر تشعشع مقاوم‌تر نشدند. این پدیده زمانی رخ می دهد که سوسپانسیون های میکروارگانیسم هایی با چگالی بسیار کمتر تحت تابش قرار گیرند. در ادبیات با نام "دم" شناخته شده است. مطالعه دم‌ها همچنین نشان داد که باکتری‌هایی که از تابش در دوزهای کشنده جان سالم به در برده‌اند، حساسیت پرتویی افزایش یافته‌اند. توضیحی برای پدیده های مشاهده شده را باید در میان دلایل مرگ میکروارگانیسم ها در اثر تشعشعات یونیزان جستجو کرد. محتمل ترین دلیل افزایش مقاومت رادیویی میکروارگانیسم ها با افزایش غلظت، کاهش فشار جزئی سلول های در حال تقسیم است. در طول تقسیم سلولی، هسته آسیب پذیرتر می شود تابش

بسیاری از مردم در مورد تاردیگرادهای بی مهرگان میکروسکوپی (نوعی نزدیک به بندپایان) شنیده اند. تاردیگرادا) از نظر ظاهری شبیه چیزی بین یک تشک بادی و یک خرس عروسکی است که در آب غرق نمی شوند، از تشعشعات کیهانی نمی ترسند و پس از انجماد زنده می شوند. Deinococcus radiodurans- در میان باکتری ها "تیرگرید".

اگرچه دینوکوک های تک سلولی با همتای چند سلولی یوکاریوتی خود (دارای هسته در سلول ها) بسیار متفاوت هستند، اما از نظر بقای کمتری نسبت به آن ندارند و می توانند مقاومت کنند.

دوز تشعشع تا 10 هزار گری (برای انسان دوز 5 گری کشنده است)، خشک شدن و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی.

آندری کولباچینسکی، استاد آکادمی علوم روسیه، رئیس آزمایشگاه مؤسسه ژنتیک مولکولی آکادمی علوم روسیه می‌گوید: «در مورد مکانیسم‌های مولکولی تنظیم بیان ژن در این باکتری نسبتاً اطلاعات کمی وجود دارد. ما پروتئین‌های منحصربه‌فرد این باکتری را مطالعه کردیم که فعالیت RNA پلیمراز، آنزیم اصلی مسئول خواندن اطلاعات ژنتیکی از الگوی DNA را تنظیم می‌کند. نشان داده شده است که این پروتئین ها (عوامل Gfh) قادر به توقف RNA پلیمراز در مناطق خاصی از ژنوم هستند، که می تواند نقش مهمی در تغییر فعالیت ژن و "ترمیم" DNA آسیب دیده توسط تابش داشته باشد. مکانیسم‌های مشابهی برای تنظیم فعالیت RNA پلیمراز ممکن است در موجودات چند سلولی نیز عمل کند. این کار با کمک مالی بنیاد علوم روسیه (RSF) حمایت شد و در مجله منتشر شد PNAS .

تابش چگونه به سلول ها آسیب می رساند؟

Deinococcus radiodurans به طور تصادفی کشف شد: در سال 1956، آنها "در سلامتی خوب" در یک قوطی کنسرو گوشت پیدا شدند که سعی کردند با استفاده از اشعه آن را استریل کنند.

به طور معمول، هر تشعشع یونیزان - جریانی از ذرات باردار یا خنثی یا کوانتوم ها، که قادر به تبدیل اتم های خنثی به یون های باردار و تحریک آنها هستند - هماهنگی مکانیسم منسجم دگرگونی های شیمیایی را که در یک سلول زنده رخ می دهد، از بین می برد.

نیروهای شیمیایی مقاومت‌ناپذیر شروع به کشیدن اتم‌های یونیزه شده به سمت «همسایگان» می‌کنند که در حالتی غیرقابل هیجان نسبت به آنها کاملاً «بی‌تفاوت» بودند. حتی مولکول‌های آب خنثی بی‌ضرر و در همه جا می‌توانند به پراکسید و سپس به سوپراکسید تبدیل شوند، رادیکال‌های آزاد خطرناک، که یکی از منابع اصلی آسیب به مولکول‌های بیولوژیکی در سلول‌ها است. عمل رادیکال های آزاد استرس اکسیداتیو نامیده می شود، زیرا با اکسیداسیون مولکول های زیستی مرتبط است.

نتیجه اتصالات شیمیایی تصادفی، سردرگمی مولکولی و "تخریب ارزش های سنتی" است. در داخل یک سلول زنده، "نگهدار سنت" اصلی DNA است که حاوی دستورالعمل های رمزگذاری شده برای مونتاژ همه پروتئین های آن، مهمترین شرکت کنندگان در فرآیندهای سلولی اساسی است. بنابراین، تشعشعات (مانند بسیاری از مواد سمی) که توالی DNA را مختل می کند، خطر مرگباری را برای سلول ها به همراه دارد: برخی جهش ها ممکن است به طور تصادفی مفید باشند، اما اگر قطعات را در مکانیزم پیچیده ای که به درستی کار می کند، بدون نگاه کردن مجدداً مرتب کنید، احتمال شکستگی وجود دارد. به طور نامتناسبی بالاتر از احتمال اختراع چیز خوب است.

علاوه بر این، شکستگی هایی در DNA ایجاد می شود که از خواندن کد جلوگیری می کند. خود پروتئین ها نیز "تجزیه می شوند" - گروه های SH در سیستئین (یکی از اسیدهای آمینه - "بلوک های ساختمانی" که مولکول پروتئین از آن ساخته شده است) اغلب آسیب می بینند که عملکرد آنها را مختل می کند.

برخاستن از خاکستر رادیواکتیو

باکتری ها در چنین شرایطی چگونه زنده می مانند؟ آسیب به DNA موجودات زنده همیشه منجر به عواقب فاجعه آمیز نمی شود. سلول ها مکانیسم های ترمیم خاصی دارند - "ترمیم" یک مولکول گرانبها، به عنوان مثال، یکی از زنجیره های آن را می توان با "نگاه کردن" به زنجیره دوم در همان ناحیه و انتخاب نوکلئوتیدها ("حروف" کد ژنتیکی) با توجه به اصل مکمل بودن، یعنی جایگزینی به جای یک قطعه گمشده از "حروف" جفت شده با آن.

DNA Deinococcus radiodurans به دو کروموزوم دایره ای و دو پلاسمید بسته بندی می شود - مولکول های DNA دایره ای نسبتا کوچک اضافی. هر یک از این مولکول ها در هر لحظه از زندگی سلول به مقدار از چهار تا ده نسخه ارائه می شود، بنابراین همیشه گزینه های اضافی زیادی برای "آشتی" دارد (و نه فقط دو مورد، همانطور که در سلول های سوماتیک داریم). علاوه بر این، مشخص شد که خطر اصلی برای زندگی Deinococcus آسیب به DNA نیست (که می توان با استفاده از نسخه های اضافی ترمیم کرد)، بلکه دقیقاً تخریب ساختار پروتئین های دخیل در ترمیم آن است.

برای «ترمیم» شکستگی‌های DNA، این باکتری دارای پروتئین‌های اضافی است: برخی از آنها وقتی شکسته می‌شوند به یک رشته DNA متصل می‌شوند تا از آسیب بیشتر محافظت کنند، برخی دیگر که به عنوان «پلیس سلولی» کار می‌کنند، «مشکل‌سازها»، رادیکال‌های آزاد را می‌گیرند و می‌شکنند. آنها را پایین

علاوه بر این، همه باکتری‌ها دارای «ترفندهای» اضافی هستند که به آنها اجازه می‌دهد مستقیماً در حین رونویسی اصلاحات را انجام دهند - خواندن «متون DNA». با این حال، تا همین اواخر ناشناخته بود که آیا این فرآیند در Deinococcus radiodurans وجود دارد یا خیر.

یکی از مکانیسم ها که بر اساس کار پروتئین های Gfh است و می تواند در فرآیندهای "ترمیم" DNA و محافظت از سلول ها در برابر تشعشع نقش داشته باشد و توسط دانشمندان روسی مورد مطالعه قرار گرفت. آندری کولباچینسکی گزارش می دهد: «دو نفر از سه نویسنده مشترک، از جمله من، در گروه زیست شناسی مولکولی دانشکده زیست شناسی نیز کار می کنند. این تحقیق منحصراً با هزینه کمک مالی بنیاد علوم روسیه انجام شد که موضوع آن بررسی مکانیسم های تنظیم رونویسی و نقش احتمالی آنها در مقاومت پرتویی Deinococcus radiodurans است.

ترفندهای ویرایش

RNA پلیمراز اطلاعات را از DNA می خواند و آن را به RNA ترجمه می کند، مولکولی کوتاه تر که بسته به دنباله آن به عنوان الگویی برای سنتز پروتئین یا انجام بسیاری از عملکردهای دیگر در سلول عمل می کند. RNA پلیمراز همچنین یک تصحیح کننده یا حتی یک "ویراستار اصلی" است که خطاهای این "ترجمه" (رونویسی) را تصحیح می کند.

نویسنده اصلی این کار توضیح داد که پروتئین‌های فاکتور Gfh که توسط تیمی از محققان روسی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند چه نقشی ممکن است در این فرآیند ایفا کنند. این پروتئین‌ها فقط در باکتری‌های اکسترموفیل (از نظر ما در شرایط نامطلوب - دمای بالا، فشار و غیره) از گروه Deinococcus-Thermus یافت شدند که در برابر گرما و سایر تأثیرات استرس‌زا بسیار مقاوم هستند.

RNA پلیمراز یکی از حفاظت‌شده‌ترین آنزیم‌ها در تکامل است و ساختار آن تا حد زیادی در باکتری‌ها و انسان‌ها مشابه است. در عین حال، موجودات مختلف از راه های مختلفی برای تنظیم عملکرد این آنزیم استفاده می کنند.

یکی از جالب‌ترین گروه‌های فاکتورهای تنظیم‌کننده پروتئین‌هایی هستند که می‌توانند مستقیماً بر مرکز فعال RNA پلیمراز تأثیر بگذارند. برای انجام این کار، آنها در یک کانال ویژه متصل می شوند که سطح RNA پلیمراز را با مرکز فعال (به اصطلاح کانال ثانویه - بر خلاف کانال اولیه که DNA و RNA در آن متصل می شوند) متصل می کند."

به گفته این دانشمند، بیشتر باکتری ها حاوی پروتئین های Gre هستند که متعلق به این گروه هستند. آنها می توانند فعالیت RNA پلیمراز را تغییر دهند، در نتیجه قطعه "خوانده شده" (رونوشت) از قبل تقسیم می شود. این ویژگی به شما امکان می دهد تا خطاهایی را که قبلاً در حین رونویسی ایجاد شده اند تصحیح کنید. پس از چنین "ویرایشی"، RNA را می توان بیشتر سنتز کرد. یوکاریوت ها (از جمله انسان) نیز مشابه چنین پروتئین هایی دارند، فقط آنها منشاء تکاملی متفاوتی دارند. این حکایت از اهمیت استثنایی چنین فرآیندی دارد.

فاکتورهایی که ما مورد مطالعه قرار دادیم - پروتئین‌های Gfh - بستگان (همسان‌های) فاکتورهای Gre هستند. با این حال، به جای تغییر فعالیت RNA پلیمراز، آن را مهار می کنند! علاوه بر این، در باکتری مورد مطالعه ما (Deinococcus radiodurans)، این تنها در مناطق خاصی از ژنوم و فقط در حضور یون‌های منگنز رخ می‌دهد، که همانطور که مدت‌هاست شناخته شده است، در محافظت از سلول‌های Deinococcus در برابر ابتلا به سرطان نقش دارند. این دانشمند گزارش می دهد که استرس اکسیداتیو.

چشم انداز: آیا عوامل Gfh به "مبارزه با باکتری ها با سلاح های خود" کمک می کند؟

محققان پیشنهاد کردند که پروتئین‌های Gfh می‌توانند RNA پلیمراز را در یک وضعیت ساختاری خاص «تثبیت» کنند و پیشرفت آن را در طول مولکول DNA متوقف کنند. این RNA پلیمراز "یخ زده در اثر خطا" توسط پروتئین های دیگر - عوامل ترمیم DNA ("تعمیر") و تکثیر DNA (تولید مثل) شناسایی می شود. یکی دیگر از وظایف دانشمندان، مطالعه نقش پروتئین های Gfh در محافظت از Deinococci در برابر تشعشعات خواهد بود.

کار ما در درجه اول ماهیت اساسی دارد: برای اولین بار، کشف شد که عوامل تنظیمی قادر به افزایش قابل توجه مکث و پایان (توقف - Gazeta.Ru) رونویسی با اتصال در کانال ثانویه RNA پلیمراز هستند. از آنجایی که ساختار RNA پلیمراز بسیار محافظه کارانه است، به احتمال زیاد این روش تنظیم می تواند در ارگانیسم های مختلف (به عنوان مثال، من و شما) تنها با مشارکت سایر عوامل تنظیم کننده عمل کند.

نویسنده اضافه می کند که کاربرد عملی نتایج تحقیق نیز امکان پذیر است. از آنجایی که فاکتورهای Gfh RNA پلیمراز را تثبیت کرده و رونویسی را متوقف می کند، با مطالعه آنها می توان مولکول های دیگری را ایجاد یا یافت که می توانند از کپی اطلاعات از DNA به RNA و سنتز پروتئین توسط باکتری ها جلوگیری کنند. RNA پلیمراز در طول زمان به آرامی تغییر می کند، بنابراین در باکتری ها بسیار شبیه است و می تواند به راحتی به عنوان یک هدف برای داروهای ضد باکتری استفاده شود. بله آنتی بیوتیک ریفامپیسین، در مبارزه با باسیل کوخ که باعث سل می شود استفاده می شود، RNA پلیمراز باکتری ها را سرکوب می کند (البته به مرور زمان نسبت به آن مقاومت پیدا می کنند که تولید آنتی بیوتیک های جدید را به مهم ترین مشکل در آینده نزدیک تبدیل می کند).

عوامل محیطی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اثرات متفاوتی بر میکروارگانیسم ها دارند: باکتری کش - منجر به مرگ سلولی می شود. باکتریواستاتیک - سرکوب تکثیر میکروارگانیسم ها؛ جهش زا - تغییر خواص ارثی میکروب ها.

4.3.1. تاثیر عوامل فیزیکی

اثر دما.نمایندگان گروه های مختلف میکروارگانیسم ها در محدوده های دمایی خاصی رشد می کنند. باکتری ها،

آنهایی که در دمای پایین رشد می کنند، روان دوست نامیده می شوند. به طور متوسط ​​(حدود 37 درجه سانتیگراد) - مزوفیت ها. در دمای بالا - ترموفیل.

روان دوستمیکروارگانیسم‌ها در دمای 10- تا 40 سانتی‌گراد رشد می‌کنند؛ دمای مطلوب بین 15 تا 40 درجه سانتی‌گراد است که به دمای بهینه باکتری‌های مزوفیل نزدیک می‌شود. روان‌سازها شامل گروه بزرگی از ساپروفیت‌ها - ساکنان خاک، دریاها، آب‌های شیرین و پساب (باکتری های آهن، شبه مونادها، باکتری های نورانی، باسیل ها) می توانند باعث فساد غذا در سرما شوند. و عامل ایجاد کننده طاعون - در محدوده 0 تا 40 درجه سانتیگراد). بسته به دمای کشت، خواص باکتری ها تغییر می کند. بنابراین، Serratia marcescensدر دمای 20-25 درجه سانتیگراد مقدار بیشتری رنگدانه قرمز (prodigiosan) نسبت به دمای 37 درجه سانتیگراد تشکیل می دهد. عامل بیماری طاعون که در دمای 25 درجه سانتیگراد رشد می کند، بدخیم تر از 37 درجه سانتیگراد است.

مزوفیل هادر محدوده دمایی 10 تا 47 درجه سانتیگراد رشد می کنند، رشد مطلوب حدود 37 درجه سانتیگراد است. آنها شامل گروه اصلی باکتری های بیماری زا و فرصت طلب هستند.

باکتری های گرمادوستدر دماهای بالاتر (از 40 تا 90 درجه سانتیگراد) ایجاد می شود. در کف اقیانوس در آب های داغ سولفید باکتری هایی زندگی می کنند که در دمای 250-300 درجه سانتیگراد و فشار 265 اتمسفر رشد می کنند. ترموفیل ها در چشمه های آب گرم زندگی می کنند و در فرآیندهای خود گرم شدن کود، غلات و یونجه شرکت می کنند. وجود تعداد زیاد ترموفیل در خاک نشان دهنده آلودگی آن به کود و کمپوست است. از آنجایی که کود دامی غنی ترین از نظر ترموفیل ها است، آنها به عنوان شاخصی برای آلودگی خاک در نظر گرفته می شوند.

فاکتور دما هنگام عقیم سازی در نظر گرفته می شود. اشکال رویشی باکتری ها در دمای 60 درجه سانتی گراد به مدت 20-30 دقیقه می میرند، هاگ ها در اتوکلاو در دمای 120 درجه سانتی گراد تحت شرایط بخار فشار می میرند.

میکروارگانیسم ها دمای پایین را به خوبی تحمل می کنند. بنابراین آنها می توانند

برای مدت طولانی در حالت یخ زده از جمله در دمای نیتروژن مایع (173- درجه سانتیگراد) نگهداری شود.

خشک کردن.کم آبی باعث اختلال در عملکرد اکثر میکروارگانیسم ها می شود. حساس ترین آنها به خشکی پاتوژن های سوزاک، مننژیت، وبا، تب حصبه، اسهال خونی و سایر میکروارگانیسم های بیماری زا هستند. میکروارگانیسم های محافظت شده توسط مخاط خلط مقاوم تر هستند. بنابراین، باکتری سل موجود در خلط می تواند تا 90 روز در برابر خشک شدن مقاومت کند. برخی از باکتری های کپسول ساز و موکوس ساز به خشک شدن مقاوم هستند. اسپورهای باکتری به ویژه مقاوم هستند. به عنوان مثال، هاگ سیاه زخم می تواند برای قرن ها در خاک باقی بماند.

برای طولانی تر شدن زنده ماندن، هنگام حفظ میکروارگانیسم ها، از لیوفیلیزاسیون استفاده می شود - خشک کردن در خلاء از حالت یخ زده. کشت های لیوفیلیزه شده میکروارگانیسم ها و آماده سازی های ایمونوبیولوژیکی برای مدت طولانی (برای چندین سال) بدون تغییر خواص اصلی خود ذخیره می شوند.

اثر تشعشع.از پرتوهای یونیزه کننده برای استریل کردن ظروف میکروبیولوژیکی پلاستیکی یکبار مصرف، محیط های کشت، پانسمان ها، داروها و غیره استفاده می شود. میکروکوک رادیودورانساز یک راکتور هسته ای جدا شد.

تشعشعات غیریونیزان - اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز نور خورشید و همچنین تابش یونیزان - تشعشعات گاما از مواد رادیواکتیو و الکترون های پرانرژی در مدت زمان کوتاهی بر میکروارگانیسم ها تأثیر مخربی می گذارد.

اشعه ماوراء بنفش که به سطح زمین می رسد دارای طول موج 290 نانومتر است. اشعه ماوراء بنفش برای ضدعفونی هوا و اشیاء مختلف در بیمارستان ها، زایشگاه ها و آزمایشگاه های میکروبیولوژیکی استفاده می شود. برای این منظور از لامپ های ماوراء بنفش ضد باکتری با طول موج 200-400 نانومتر استفاده می شود.

4.3.2. تاثیر مواد شیمیایی

مواد شیمیایی می توانند اثرات متفاوتی بر میکروارگانیسم ها داشته باشند: به عنوان منابع تغذیه ای عمل می کنند. عدم اعمال هیچ گونه نفوذی؛ تحریک یا سرکوب رشد، باعث مرگ می شود. مواد شیمیایی ضد میکروبی به عنوان ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده استفاده می شوند، زیرا دارای اثرات باکتری کش، ویروس کش، قارچ کش و غیره هستند.

مواد شیمیایی مورد استفاده برای ضد عفونی به گروه های مختلفی تعلق دارند که در میان آنها به طور گسترده ای ترکیبات و عوامل اکسید کننده حاوی کلر، ید و برم هستند (به بخش 7.7 مراجعه کنید).

4.3.3. تأثیر عوامل بیولوژیکی
میکروارگانیسم ها در انواع مختلف هستند
روابط مهم با یکدیگر
همزیستی دو متفاوت
ارگانیسم ها نامیده می شوند همزیستی(از یونانی
همزیستی- زندگی مشترک). متمایز کردن
چندین گزینه که در رابطه با یکدیگر مفید هستند
ایده ها: متابیوز، متقابل گرایی، همسوگرایی،
ماهواره گرایی

متابیوز- رابطه میکروارگانیسم هایی که در آن یکی از آنها از مواد زائد دیگری برای فعالیت حیاتی خود استفاده می کند. متابیوز مشخصه باکتری های نیتریف کننده خاک است که از آمونیاک برای متابولیسم خود استفاده می کنند، محصول زائد باکتری های آمونیزه کننده خاک.

متقابل گرایی- روابط سودمند متقابل بین موجودات مختلف. نمونه ای از همزیستی متقابل گلسنگ ها است - همزیستی قارچ و جلبک سبز آبی. قارچ با دریافت مواد آلی از سلول های جلبک، به نوبه خود نمک های معدنی آنها را تامین می کند و از خشک شدن آنها محافظت می کند.

کامنسالیسم(از لات commensalis- همراه) - زندگی مشترک افراد از گونه های مختلف، که در آن یک گونه از همزیستی بدون آسیب رساندن به دیگری سود می برد. Commensals باکتری ها هستند - نمایندگان میکرو فلور طبیعی انسان

ماهواره- افزایش رشد یک نوع میکروارگانیسم تحت تأثیر نوع دیگری از میکروارگانیسم. به عنوان مثال، کلنی های مخمر یا سارکین، که متابولیت هایی را در محیط غذایی آزاد می کنند، رشد کلنی های میکروارگانیسم های دیگر را در اطراف خود تحریک می کنند. با رشد مشترک چندین نوع میکروارگانیسم، عملکردها و خواص فیزیولوژیکی آنها را می توان فعال کرد که منجر به تأثیر سریعتر روی بستر می شود.

روابط آنتاگونیستی یا همزیستی متضاد،به صورت اثر نامطلوب یک نوع میکروارگانیسم بر دیگری بیان می شود که منجر به آسیب و حتی مرگ آن دوم می شود. میکروارگانیسم های آنتاگونیست در خاک، آب و در بدن انسان و حیوانات رایج هستند. فعالیت آنتاگونیستی در برابر میکرو فلور خارجی و پوسیدگی نمایندگان میکرو فلور طبیعی روده بزرگ انسان - بیفیدوباکتری ها، لاکتوباسیل ها، E. coli و غیره - به خوبی شناخته شده است.

مکانیسم روابط متضاد متفاوت است. شکل رایج آنتاگونیسم تشکیل آنتی بیوتیک ها است - محصولات متابولیکی خاص میکروارگانیسم ها که رشد میکروارگانیسم های گونه های دیگر را سرکوب می کنند. تظاهرات دیگری از تضاد وجود دارد، به عنوان مثال، نرخ بالای تولید مثل، تولید باکتریوسین ها،به طور خاص کولیسین،تولید اسیدهای آلی و سایر محصولاتی که pH محیط را تغییر می دهند.