Методы исследований в микробиологии

Последовательность действий и особенности методики

Для проведения бактериологического исследования необходимо выполнить сбор материала и культивировать его на питательных средах с последующей микроскопией полученных штаммов и проверкой чувствительности к антибиотикам.

Сбор материала

Биоматериалом для исследования могут служить кровь, моча, ликвор, мокрота, сперма, кал, мазки из глотки, влагалища, уретры, любые другие ткани и жидкости из области инфекционного процесса. Образцы собирают в асептических условиях, помещают в стерильную посуду и в течение 2-х часов доставляют в лабораторию. При необходимости пробы хранят при пониженных температурах.

Культивирование

Культивирование проводят с применением механических или биологических методов. Механический подход с использованием стандартных искусственных сред – наиболее распространенный. В данном случае для высевания образцов используют жидкие и твердые питательные составы. Наиболее распространенные – агар, мясо-пептонный бульон.

Посев материала производят с помощью специальной петли или пастеровской пипетки, растирая полученный образец по поверхности или вводя его в толщу питательной среды. Выделение бактерий производят из чистых культур, которые получают повторным посевом ранее выращенных колоний на новую среду.

Биологические методы подразумевают использование специальных питательных сред, которые учитывают особенности микроорганизма, в частности, чувствительность к некоторым химическим веществам, в том числе антибиотикам. В некоторых случаях применяют метод заражения лабораторных животных или тканевых культур с отслеживанием патологических изменений. Такой подход актуален при крайне незначительном накоплении микроба в тканях человека – в этом случае его выделение посевом на питательных средах не дает результата.

Микроскопическое исследование

Основной метод бактериологической диагностики – бактериоскопия. Она подразумевает визуальную оценку параметров микроорганизма под микроскопом. Для этого используют фиксированные и нефиксированные препараты.

Нефиксированные препараты позволяют исследовать живые образцы бактерий. Основные методы:

• раздавленная капля – образец придавливают между предметным и покровным стеклами;
• висячая капля – образец помещают в лунку на предметном стекле и герметично накрывают покровным.В качестве среды используют изотонический раствор или расплавленный агар. Методика позволяет наблюдать за живыми микроорганизмами в течение нескольких дней.

Фиксированные препараты используют для окрашивания с подробным изучением морфологических и некоторых биохимических параметров патогенов. Каплю бактериального состава размазывают по предметному стеклу и фиксируют пламенем горелки или специальными химическими составами.

Для определения свойств бактериальных препаратов используют ряд общих и специфических методик:

• микроскопия – определение формы, размеров, окрашивания по Граму;
• биохимические методы – исследование ферментативной способности микроорганизма к расщеплению тех или иных углеводов, аминокислот, метаболитов, в том числе способность к гемолизу, фибринолизу при попадании в кровь живых существ;
• серологические методы идентификации – реакции агглютинации под воздействием специфической сыворотки и другие антигенные свойства;
• биологические методы – заражение лабораторных ждивотных с проверкой патогенности и токсигенности взятых образцов, их устойчивости к антибиотикам.

Только совокупный анализ результатов всех методов диагностики – микроскопических, биохимических, серологических, биологических – дает объективный результат для вынесения точного диагноза.

Показания к проведению посевов на флору и чувствительность к антибиотикам

• Любые урогенитальные патологии, в том числе ЗППП. Этот метод диагностики особенно рекомендуется при инфекциях, трудно поддающихся лечению.
• Проблемы с кишечником. Анализ высевает все основные кишечные группы и позволяет подобрать не только антибиотики, но и пробиотики.
• Любые гнойные поражения – язвы, раны, лактационный мастит. С помощью посева можно понять, какие микробы вызывали нагноение, и подобрать антибиотик.
• Беременность – в этот период делаются посевы из носоглотки, чтобы выявить микрофлору, опасную для будущего малыша.
• ЛОР-инфекции и поражение дыхательных путей. Проведение бакпосева рекомендуется при затяжных ринитах, фарингитах, частых ангинах. Это позволит выявить микроорганизмы, вызывающие указанные заболевания.
• Анальный зуд – в этом случае нужно сдать посев на грибок молочницы, который часто вызывает такой симптом.
• Обследование детей перед поступлением в дошкольное учреждение и школу, поездкой в детский лагерь или санаторий.
• Профосмотр работников, занятых в пищевой промышленности или работающих с продуктами питания.

Почва

Она рассматривается учеными как один из возможных путей передачи инфекционных патологий. С выделениями больных людей или животных в почву проникают патогенные микроорганизмы. Некоторые из них, в частности, споровые, способны сохраняться в грунте продолжительное время (иногда несколько десятков лет). В почву попадают возбудители таких опасных инфекций, как столбняк, сибирская язва, ботулизм и пр. Методы санитарно-микробиологического исследования почвы позволяют определить «микробное число» (кол-во микроорганизмов в грамме грунта), а также коли-индекс (количество кишечных палочек).

Правила отбора проб для проведения санитарно-биологического исследования

После обнаружения источника воды выполняют первое тестирование. Выявляют разные виды возбудителей, вызывающих болезни. Тест помогает выбрать качественную систему очистки. Когда она установлена, в лабораторию обращаются повторно, выявляя эффективность фильтрационной системы. Далее тесты выполняют каждые полгода.

Чтобы анализ показал верные результаты, не потребовалось повторное проведение, важно качественно собрать образец. Для этого придерживаются следующих правил:

Для этого придерживаются следующих правил:

1. Применение стерильного контейнера. Бутылки, банки запрещены. Даже после стерилизации в них останутся инородные предметы, влияющие на результат анализа.

   Контейнер покупают в аптеке, в специализированных магазинах. Его выдает лаборатория, где был сделан заказ на исследование.

2. Набор воды. Специальная подготовка не требуется. Воду набирают в емкость, закручивают крышкой, чтобы внутрь не попали посторонние предметы.
3. Если пробу собирают зимой, на контейнер накладывают слой изоляции, предупреждающей замерзание воды.
4. На емкости пишут личные данные заказчика и время, в которое собирали воду.
5. Доставка в лабораторию. Пробу передают лаборанту в течение 2 часов после забора, не позже, иначе произойдут необратимые биохимические реакции.

Дальнейшие действия выполняет лаборатория. Результаты анализа воды поступают в течение 5-7 рабочих дней.

Посев на плотные среды

Микроскопические методы микробиологического исследования позволяют выявить большое количество микроорганизмов. Но, несмотря на это, метод посева считается наиболее распространенным в практике. Суть его состоит в высеве объема препарата (почвенной суспензии) в чашке Петри на плотную среду.

Этот метод микробиологического исследования позволяет учитывать не только количество, но и групповой, а в ряде случаев и видовой состав микроскопической флоры. Подсчет числа колоний производится, как правило, со дна чашки Петри в проходящем свете. На подсчитанном участке ставится точка маркером либо чернилами.

Методы и цели микробиологии

К методам исследования любых микроорганизмов относят:

• микроскопия: световая (в том числе фазово-контрастная, темнопольная, флуоресцентная) и электронная;
• культуральный метод (бактериологический, вирусологический);
• биологический метод (заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях);
• молекулярно-генетический метод (ПЦР, ДНК- и РНК-зонды и др.);
• серологический метод — выявления антигенов микроорганизмов или антител к ним (ИФА).

Цель медицинской микробиологии — изучение структуры и свойств патогенных микробов, взаимоотношения их с организмом человека в определенных условиях природной и социальной среды, совершенствование методов микробиологической диагностики, разработка новых, более эффективных лечебных и профилактических препаратов, решение такой важной проблемы, как ликвидация и предупреждение инфекционных болезней

Все остальные методы мбд являются косвенными.

1. Серодиагностика

Цель:обнаружение антител в сыворотке
больного

1. Иммуноиндикация

Цель:обнаружение в патологическом
материале антигенов возбудителя.
Недостатком этого метода является то,
что в материале необязательно будут
содержаться Живые бактерии.

1. Молекулярно-генетические методы
   (ПЦР)

Цель:обнаружениев исследуемом
материале (или в чистой культуре бактерий)нуклеотидных последовательностей,
отвечающих либо за видовую принадлежность
возбудителя, либо за продукцию основного
фактора вирулентности.

1. Аллергические диагностические пробы

Цель:выявление состояния инфекционной
аллергии. Эти пробы используются для
диагностики инфекционных заболеваний,
при которых развивается инфекционная
аллергия (бруцеллез, туляремия, туберкулез)

Схема изучения
возбудителя в курсе частной микробиологии

1. Таксономическое положение возбудителя

2. Биологические свойства:

• морфологические

• тинкториальные

• культуральные

• биохимические

• антигенные

Факторы вирулентности

Эпидемиология, патогенез и клиника

Микробиологическая диагностика (из
всех перечисленных методов надо выбрать
те, которые применяют для диагностики
данного заболевания)

Специфическая профилактика

Получение изолированных колоний

1. Метод Дригальского. Он заключается в том, что на бактериальную петлю наносится мазок с различными видами микроорганизмов. Этой петлей проводят по первой чашке Петри с питательной средой. Далее, не меняя петлю, методом остаточного материала проводят по второй и третьей чашкам Петри. Так, на последних образцах колонии бактерии будут засеваться не слишком плотно, тем самым упрощается возможность найти необходимые для работы бактерии.

2. Метод Коха. В нем используются пробирки с расплавленной питательной средой. Туда помещается петля или пипетка с мазком бактерий, после чего содержимое пробирки выливается на специальную пластинку. Агар (или желатин) застывает через какое-то время, а в его толще легко обнаружить нужные колонии клеток

Важно перед началом работы развести смесь бактерий в пробирках, чтобы концентрация микроорганизмов не была очень большой

Этапы которого основаны на выделении нужной культуры бактерий, не обходится без этих двух способов нахождения изолированных колоний.

Объекты санитарно-микробиологического исследования на стерильность. Методы отбора проб и их исследование. Интерпретация результатов санитарно-микробиологических исследований на стерильность

Про­бы отбирают
методом смыва стерильным ватным тампоном,
по­мещенным в пробирки с пептонной
водой. Перед взятием пробы тампо­ны
увлажняют. Для проведения смывов с рук
увлажненным ват­ным тампоном протирают
руки обследуемого. Перед исследованием
смывную жидкость с тампоном или салфеткой
встряхивают в течение 10 мин для десорбции
микроорганизмов и далее смывную жидкость
ис­пользуют для посевов.

Методика
исследования.Определение
БГКП.

Определение
Staphylococcusaureus.
1
мл смывной жидкости засе­вают в
пробирку солевого бульона, инкубируют.
При наличии роста высевают на желточно
– солевой агар для получения изолированных
колоний.

Требования
к микробиологической чистоте: присутствие
БГКП, синегнойной палочки, протеев,
стафилококка в смывах не
допус­кается.

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Для каких видов вод используют?

Выделяют разные виды объектов содержания воды, для каждого проводят свой анализ:

1. Питьевая. Подтверждают отсутствие вредных компонентов, приводящих к ухудшению здоровья. Особенно важна проверка ресурса, добытого из колодца. Происходит контакт с почвой, поэтому риск попадания инфекции выше. Проводят стандартное тестирование полученного образца.
2. Поверхностные водоемы (реки, пруды). В них часто купаются люди, в том числе дети. Поэтому состав должен быть благоприятным, не вредить коже или пищеварительному тракту. Проводят расширенный анализ.
3. Подземные. Воду используют для питья, промышленности, сельского хозяйства, лечебных целей.
4. Сточные. Это атмосферные выделения, осадки, дождевая или поливная вода. Воду могут применять для питья или сельскохозяйственных нужд.
5. Плавательные бассейны. Если вода собирается и хранится неправильно, в ней накапливаются микробы, приводящие к инфицированию.

Если пользователь хочет самостоятельно провести микробиологический анализ, его делают для любого вида воды. Эту функцию выполняют биохимические лаборатории. Например, у человека постоянно погибают рыбы в аквариуме. Чтобы понять причину, проводят микробиологическое исследование.

Определение микробного числа

Этот метод санитарно микробиологического исследования воды состоит в следующем. В 1 мл воды определяют количество факультативных анаэробов и мезофильных (промежуточных) аэробов, способных на мясопептонном агаре (основной питательной среде) при 37 град. на протяжении суток формировать колонии, видимые при увеличении в 2-5 р. или невооруженным глазом.

Ключевой стадией рассматриваемого метода микробиологического исследования воды является посев. Из каждой пробы делается посев не менее 2-х разных объемов. При анализе водопроводной воды в каждую чашку вносят по 1-0.1 мл чистой жидкости и по 0.01-0.001 мл загрязненной. Для посева 0.1 мл или меньшего объема жидкость разводится дистиллированной (стерильной) водой. Последовательно готовят десятикратные разведения. По 1 мл от каждого из них вносят в две чашки Петри.

Разведения заливаются питательным агаром. Его необходимо предварительно растопить и остудить до 45 град. После активного перемешивания среду оставляют на горизонтальной поверхности для застывания. При 37 град. посевы выращивают на протяжении суток. Рассматриваемый метод микробиологического исследования воды позволяет учитывать результаты на тех чашках, где количество колоний находится в пределах от 30 до 300.

Основные задачи анализа

Здесь перечислены по пунктам цели и этапы бактериологического метода исследования.

1. Получить исходный материал, который будет использоваться для выделения колоний бактерий. Это может быть мазок с поверхности любого предмета, слизистой оболочки или полости органа человека, анализ крови.

2. Выращивание культуры на твердой питательной среде. Через 24-48 часов на чашке Петри можно обнаружить колонии бактерий разных видов. Отбираем по морфологическим и/или биохимическим критериям нужную и проводим уже с ней дальнейшую работу.

3. Размножение полученной культуры. Бактериологический метод исследования может опираться на механический или биологический способ увеличения численности культуры бактерии. В первом случае ведется работа с твердыми или жидкими питательными средами, на которых в термостате размножаются бактерии и образуют новые колонии. Биологический способ требует естественных условий увеличения численности бактерий, поэтому здесь микроорганизмами заражается подопытное животное. Через несколько суток в пробе крови или мазке можно обнаружить множество прокариот.

4. Работа с очищенной культурой. Чтобы определить систематическое положение бактерий, а также их принадлежность к возбудителям заболеваний, необходимо провести тщательный анализ клеток по морфологическим и биохимическим признакам

При исследовании патогенных групп микроорганизмов важно знать, насколько эффективно действие антибиотиков

Это была общая характеристика бактериологического метода исследования.

Недостатки исследований на бактериальный посев

• Длительное время проведения анализа. Нужно не только выявить возбудителя, но и определить его чувствительность, что занимает много времени. К сожалению, ускорить этот процесс нельзя. Бактерии вырастают в термостате – приборе, поддерживающем нужную температуру, за определённое время. Ускорение приведет к искажению результатов.
• Не все представители микрофлоры высеваются в питательную среду – существуют виды, которые невозможно вырастить в лабораторных условиях.
• Возможность ложноотрицательного результата, который возникает, если пациент перед сдачей материала принимал антибиотики или использовал местные антибактериальные препараты.

Диагностика вирусных инфекций

Она осуществляется методами выявления РНК и ДНК-возбудителей. Они базируются преимущественно на определении нуклеотидных последовательностей в патологическом материале. Для этого используются молекулярные зонды. Они представляют собой искусственно полученные нуклеиновые кислоты, комплементарные (дополняющие) вирусным кислотам, меченные радиоактивной меткой или биотином.

Особенность метода состоит в многократном копировании конкретного фрагмента ДНК, включающего в себя несколько сотен (или десятков) нуклеотидных пар. Механизм репликации (копирования) заключается в том, что достраивание может начаться исключительно в определенных блоках. Для их создания используются праймеры (затравки). Они представляют собой синтезированные олигонуклеотиды.

ПЦР-диагностика (полимеразная цепная реакция) проста в исполнении. Этот метод позволяет быстро получить результат при использовании небольшого объема патологического материала. С помощью ПЦР-диагностики выявляются острые, хронические и латентные (скрытые) инфекции.

При чувствительности этот метод считается более предпочтительным. Однако в настоящее время тест-системы недостаточно надежны, поэтому ПЦР-диагностика не может полностью заменить традиционные методики.

Как именно проводят проверку?

Выполнение анализа по пунктам:

• у стерильного контейнера откручивают крышку;
• наливают нормируемый объем воды (например, 100 мл);
• плотно закручивают крышку;
• транспортируют в лабораторию, если на улице холодно, используют изоляцию для предотвращения заморозки;
• пропускают полученный объем воды через фильтрационную систему;
• достают фильтр, опускают его на питательную среду;
• проводят инкубацию при температуре 37 градусов в течение 1 суток;
• дожидаются начала размножения микроорганизмов;
• полученный образец рассматривают под микроскопом, выявляя возбудитель.

Для пересчета результатов в колониеобразующие единицы берут чашки, где выросло более 300 колоний. В образцах суммируют количество колоний, разделяя их на количество чашек. Если результат получился только в одной чашке, подсчет производят только в ней.

Бывают случаи, когда микроорганизмы выросли на всей поверхности питательной среды. Тогда в результате анализа прописывают: «сплошной рост».

Оборудование для микробиологического контроля качества продуктов

При осуществлении микробиологических исследований используют следующее оборудование:

1. Ламинарный бокс (для очищения воздуха от пыли и других микрочастиц);
2. Аналитические и лабораторные весы;
3. Гомогенизаторы (для измельчения исследуемых масс);
4. рН-метр;
5. Автоклав (для стерилизации инвентаря и обеззараживания отходов);
6. Термостат (для поддержания необходимого температурного режима в помещении);
7. Холодильная камера (для хранения исследуемых организмов, реактивов и пр.);
8. Водяная баня (для поддержания температурного режима и влажности);
9. Сушильный шкаф;
10. СО2-инкубатор (для исключения возможности появления новых микроорганизмов);
11. Дистиллятор (для очистки воды);
12. Микроскоп;
13. Фильтрационная установка;
14. Аспиратор (для забора воздушных масс);
15. Вспомогательные инструменты (лабораторная посуда, дозаторы, мешалки и пр.).

Микробиологический контроль качества в продуктах – необходимая и неотъемлемая часть жизни человека. Без качественного, профессионального оборудования невозможно успешное проведение исследований и получение точных результатов. Компания «БиоВитрум» является ведущим производителем и поставщиком микробиологических приборов и необходимых компонентов и гарантирует надежность и качество своей продукции.

Ознакомиться с ассортиментом оборудования для микробиологии Вы можете здесь >>>.

Отбор образцов

При анализе пахотной почвы, как правило, пробы берут с глубины всего слоя. Сначала удаляется 2-3 см сверху грунта, так как в нем может присутствовать посторонняя микрофлора. После этого с изучаемого участка грунта берут монолиты. Длина каждого из них должна соответствовать толщине слоя, из которого нужно взять образец.

На участке в 100-200 кв. м отбирается 7-10 проб. Вес каждой – порядка 0.5 кг. Пробы необходимо тщательно перемешать в мешке. После этого берут средний образец, весом приблизительно 1 кг. Его следует поместить в пергаментный (стерильный) пакет, вложенный в тканевый мешок. До непосредственного анализа образец хранится в холодильнике.

Микробиологический контроль объектов I группы

1.1 Правила проведения микробиологического контроля продуктов

При производстве объектов фармакологической группы должен выполняться микробиологический контроль не только готовой продукции, но и объектов окружающей среды. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

• процесс микробиологического контроля продуктов должен быть осуществлен в соответствии с Приказом Минздрава РФ от 24.04.2003 N172;
• нестерильные лекарственные препараты подвержены возможности их контаминирования и могут содержать определенное число микроорганизмов, не несущих вреда здоровью человека;
• при проведении испытаний на стерильность должны быть соблюдены условия, исключающие инфекционное заражение.

1. Испытание на стерильность

Некоторые категории лекарственных средств (глазные капли, растворы для инъекций и др.) должны быть полностью стерильными. Однако, метод контроля стерильности используют для проверки всех фармакологических препаратов. Происходит это следующим образом:

• а) Выявление антимикробных свойств препарата. Процесс заключается в помещении тестируемых микроорганизмов на питательную среду, и при обнаружении антимикробных свойств в объект исследования вносят специальные инактиваторы, перечень которых указан в соответствующих нормативных документах.
• б) Испытание на стерильность.

Исследуемые микроорганизмы продуктов помещают в различные виды жидкой среды, чтобы определить наличие аэробных и анаэробных бактерий, а также грибов.

2. Метод мембранной фильтрации

Данный метод микробиологического контроля продуктов заключается в исследовании организмов с применением специальной фильтрационной установки.

• а) Подготовка проб. Пробное количество клеток помещают на фильтр и воздействуют на них давлением или вакуумом.
• б) Валидация.

После осуществления фильтрации производят выявление роста микроорганизмов в исследуемой массе. В случае, если произошло размножение клеток, делают вывод о том, что изучаемый объект не обладает антимикробными свойствами.   

Регламентирующие документы

Чтобы анализ соответствовал требованиям государства, его регламентируют законы, указанные в таблице: