Az embert egy élőhely veszi körül, amelynek bizonyos összetevőit nem látjuk. És mivel az emberen és az állatokon kívül létezik egy mikrokozmosz is, amely közvetve vagy közvetlenül az egész környezetre hatással van, ezt tanulmányozni kell. A mikrobiológia olyan tudomány, amelynek módszerei és céljai az élő mikroorganizmusok, fejlődésük és életük mintáinak, valamint a természettel és közvetlenül az emberrel való kölcsönhatás jellemzőinek tanulmányozására irányulnak.
A mikrobiológia térnyerése
A "Mikrobiológia" elnevezésű szabványos egyetemi kurzus részeként az előadások tudománytörténeti anyagokat tartalmaznak. Sőt, fejlődésében is kiemelkedik egy leíró időszak, amely a mikroszkóp feltalálásával és az első baktériumok figyelembevételével kezdődött. Aztán fokozatosan új élőlények kerültek a tudomány elé, és jelentésük érthetőbbé vált az ember számára. Ugyanakkor további emberi betegségeket okozó kórokozókat fedeztek fel.
Időszak:1880-tól 1890-ig, amelyet a mikrobiológia "aranykorának" tartanak, és akkoriban a legtöbb felfedezés jellemezte. És nem hagyható figyelmen kívül Robert Koch (az alábbi képen) érdeme, aki módszereket dolgozott ki a mikrobák gócokból történő izolálására. Ezt követően már más módszereket is kidolgoztak a mikroorganizmusok kimutatására. Tulajdonságukat és szerepüket a biocenózisokban, valamint az emberi életben részletesebben tanulmányozták.
A tudósok hozzájárulása a tudomány fejlődéséhez
Az első tudós, aki megpróbálta rendszerezni a mikrovilág élőlényeit, Otto Friedrich Müller volt. 379 különböző típusú mikroorganizmust azonosított. Beosztotta őket bizonyos osztályokba. A mikrobiológiát, a higiéniát és az epidemiológiát még nem vezették be a gyakorlatba, és a mikrobákat már akkor is különálló organizmusokként értelmezték, amelyek egy emberi szem számára hozzáférhetetlen világban élnek.
Louis Pasteur és Robert Koch tanulmányai segítettek felismerni ezt a világot és többet megtudni róla. Utóbbi képes volt kidolgozni a mikroorganizmusok izolálásának elveit a beteg emberektől vett vizsgálati anyagból, és Pasteur (Koch-al együtt) arra a következtetésre jutott, hogy a mikrobák a fertőző patológiák kórokozói. Mellesleg, abban az időben, amikor a fertőzések járultak hozzá a legnagyobb mértékben az általános előforduláshoz, ezeknek a vizsgálatoknak a szerepe nagyon fontos volt.
Már ezt követően számos új név jelenik meg a tudománytörténetben. Így fejlődött ki a mikrobiológia. A tudósok óriási mértékben járultak hozzá ehhez a nagyszerű ügyhöz, dicsőítették nevüket. Példaként említhetünk olyan kutatókat, mint M. V. Beijerink, S. N. Vinogradsky, G. Kh. Gram, I. I. Mechnikov, D. I. Ivanovsky, L. S. Cenkovsky, E. A. Bering, Z. A. Waksman, A. Calmette, R. F. Peyton és mások. Természetesen ez nem a tudomány fényeseinek teljes listája, és még inkább nem tudtuk a cikk keretein belül ismertetni minden érdemüket. A „Mikrobiológia” elnevezésű kurzus (előadások és gyakorlati gyakorlatok) részletesen megvizsgálja e tudósok kutatásának számos eredményét.
A mikrobiológia fejlett területei
Bármely tudomány fejlődésének jelenlegi szakaszában a kutatási módszerek fejlesztése folyamatban van, ami azt jelenti, hogy lehetőség nyílik bizonyos mikroorganizmusok és jellemzőik teljesebb vizsgálatára. Ennek eredményeként olyan felfedezések születnek, amelyek lehetővé teszik a mikrobákkal kapcsolatos ismeretek közvetett vagy közvetlen alkalmazását bármely iparágban. Emiatt a mikrobiológia nem csupán elméleti tudásterület. Ez egy tudomány néhány ággal:
- általános mikrobiológia;
- orvosi (mikológia, bakteriológia, virológia, protozoológia);
- állatorvos;
- ipari;
- mezőgazdasági;
- egészségügyi mikrobiológia ága;
- vízi mikrobiológia.
Az orvosi mikrobiológia egy teljes tudomány, beleértve a mikológiát, bakteriológiát, protozoológiát, virológiát, higiéniát és immunológiát. Módszereket dolgoztak ki a fertőző betegségek kórokozóinak azonosítására és hatékony gyógyszerek alkalmazására kezelésükre, a korábban hatalmas halálozási arányú pandémiákhoz vezető betegségek megelőzésére.
Az immunológia az immunitás biokémiai folyamatainak összetettsége miatt csaknem külön tudománygá ágazott el a mikrobiológiából. Ma az onkológiával és az allergológiával kombinálják. Ugyanakkor a mikrobiológia más ágai sem kevésbé fontosak: lehetővé teszik a mikrobák géntechnológiai felhasználásának kilátásait, javaslatot tesznek az óceán és a szárazföld éghajlatának, biocenózisainak alakulására. Szintén fontos a mikroorganizmusok lehetséges felhasználása a mezőgazdaságban a kártevők elleni védekezésben vagy a terméshozam növelésében.
A mikrobiológia céljai
A mikrobiológia minden egyes ágának megvannak a maga céljai és módszerei, amelyek lehetővé teszik ezek elérését. Az orvosi mikrobiológia célja különösen a kórokozó és opportunista mikroorganizmusok lehető legnagyobb számának, az emberi testtel való kölcsönhatásuk tanulmányozása, valamint a fertőzésekkel való érintkezés ellensúlyozásának és kezelésének lehetséges módjai.
A mikrobiológiai diagnosztika fejlesztése, a patogén mikroflóra gócainak felszámolása a bioszférában, valamint az oltóanyag-profilaxis kiegészíti az orvosi mikrobiológia módszereit. Ugyanakkor a finanszírozás hiánya és a biocenózisok folyamatainak esetleges megzavarásának veszélye miatt még nem lehet teljesen megszabadulni a fertőző betegségek kórokozóitól. A higiénia és higiénia, a mikrobiológia és az immunológia azonban még a jelenlegi szakaszban is jelentősen csökkentheti az ilyen patológiák és szövődményeik számát.
Az ipari mikrobiológia célja azon mikrobák tulajdonságainak tanulmányozása, amelyek képeseka gyártás különböző szakaszaiban alkalmazható. Az ilyen tudományos fejlesztések legígéretesebb területei különösen a baktériumok felhasználása az ipari hulladékok lebontására. A mezőgazdasági mikrobiológiában a cél az apró szervezetek potenciális alkalmazása a terméshozam növelésére, valamint a kártevők és gyomok elleni védekezésre.
Az állatorvosi mikrobiológia, akárcsak az orvosi mikrobiológia, állatokban vizsgálja a kórokozókat. A betegségek kimutatásának, diagnosztizálásának és kezelésének módszerei kisebb barátainknál ugyanolyan relevánsak, mint az embereknél. A vízi mikrobiológia az óceánok mikroorganizmusainak összetételének tanulmányozásával foglalkozik azzal a céllal, hogy rendszerezze az ismereteket és azok lehetséges alkalmazását az iparban vagy a mezőgazdaságban.
Az egészségügyi mikrobiológia élelmiszereket vizsgál, és kimutatja bennük a mikrobákat. Célja továbbra is az élelmiszeripari termékek tételeinek vizsgálatát lehetővé tevő módszerek fejlesztése. A második feladat a fertőző betegségek járványainak leküzdése és a kontaktfertőzések járványa szempontjából veszélyes intézményekben való tartózkodás feltételeinek optimalizálása.
Általános mikrobiológia
Az általános mikrobiológia olyan tudomány, amelynek módszerei lehetővé teszik a különböző élőhelyeken előforduló mikroorganizmusok tanulmányozását. Ez az alapipar, amely az ebből származó információkat az ipari, mezőgazdasági, állatorvosi és orvosi mikrobiológia számára szolgáltatja. Tanulmányozza a baktériumokat és családjaikat, a mikroorganizmusok azon képességét, hogy különböző táptalajokon szaporodjanak, bizonyos éghajlati viszonyok megtelepedési mintáit.zónák.
A génsodródás a bakteriológusok egyik fő érdeklődési köre is, mivel ez a mechanizmus lehetővé teszi a baktériumok számára, hogy rövid időn belül új képességekre tegyenek szert. Az egyik legnemkívánatosabb az antibiotikum-rezisztencia. Egy adott antimikrobiális szerrel szemben rezisztens új baktériumtörzsek megjelenése jelentősen megnehezíti az orvosi mikrobiológia feladatait.
De ez még nem minden. Az általános mikrobiológia a vírusok, gombák és protozoonok tudománya. Ez az immunitás tana is. Bizonyos érdekeknek megfelelően külön tudományágakat is megkülönböztettek: virológia, mikológia, protozoológia, immunológia. A baktérium-, gomba- és vírustörzsek vizsgálata során nyert új adatok a mikrobiológia bármely más ágában is alkalmazhatók lesznek, és bizonyos jelentőséggel bírnak.
Bakteriológia
A baktériumok birodalma a mikrobiológia által vizsgált többi közül a legnagyobb számban. Emiatt a baktériumkutatás témakörei a legszűkebbek. Ahhoz, hogy egy adott organizmust egy fajhoz rendeljünk, alapos tanulmányozást igényel annak morfológiája és biokémiai folyamatai. Például az intesztinális csoportba tartozó számos baktérium fermentálja a glükózt, és e kritérium alapján egy meghatározott csoporthoz vannak rendelve.
Egy bizonyos élőlényközösségből egy törzset tovább izolálnak – egy tiszta baktériumkultúrát. Minden egyedét ugyanaz a genetikai anyag jellemzi majd, mint ugyanazon faj többi tagját. És ami a legfontosabb, ezek a baktériumok meg fognak tenniugyanúgy viselkedjenek az ebben a környezetben élő lakosságon belül. Más körülmények között ugyanaz a tenyészet szabadon mutálódik és alkalmazkodik, ezért képződik új törzs. Különböző enzimkészletekben és virulenciafaktorokban különbözhet. Ezért betegséget okozó képessége eltérő lesz.
Virológia
Az összes élő szervezet közül a vírusok a legatipikusabbak. Hibásak, anyagcserére képtelenek, szaporodásra a parazitizmus taktikáját választották. Fontos, hogy ezek a legcsodálatosabb kórokozók a mikrobiológiai (virológiai) tanulmányok közül. Az immunológia a vírusok tanulmányozásával is foglalkozik, mert sok közülük elnyomhatja az immunrendszert és rákot okozhat.
A vírusok nagyon egyszerű organizmusok, amelyek működési mechanizmusa még nem teljesen ismert. Nem tudják lebontani a tápanyagokat, de életben maradnak. Mivel nincsenek az életért felelős struktúrák, mégis léteznek. Ezenkívül a vírus egy genetikai anyagnak tekinthető, amelynek mechanizmusai bejuttatják azokat a sejtekbe, ahol szaporodás történik.
Nyilvánvaló, hogy ezt a bejutási és szaporodási mechanizmust úgy „tervezték”, hogy megkerülje a sejt minden elképzelhető védőgátját. Példa erre a HIV-vírus, amely az immunrendszer erőteljes védelme ellenére könnyen és egyszerűen megfertőzi az embert, és immunhiányhoz vezet. Ezért a mikrobiológiának és az immunológiának közösen kell foglalkoznia ezzel a problémával, keresve a megoldási módokat. DEMivel a vírusok a mutáció elképesztő sebessége miatt egyre erősebbé válnak, a lehető leggyorsabban ki kell fejleszteni a kórokozók leküzdésére szolgáló mechanizmusokat.
Mikológia
A mikológia az általános mikrobiológiának az a ága, amely a penészgombákat vizsgálja. Ezek az organizmusok hajlamosak betegségeket okozni emberekben, állatokban és növényekben. A penészgombák elrontják az ételt, és mivel képesek spórákat képezni, gyakorlatilag sérthetetlenek. Mindazonáltal, bár kevés virulenciafaktorral rendelkeznek, és meglehetősen lassan szaporodnak, a teljes előfordulási gyakorisághoz való hozzájárulásuk csekély.
A gombák továbbra is a legszélsőségesebb szárazföldi körülmények közötti élethez leginkább alkalmazkodó élőlények. Ritkán élnek víz alatt, de jól fejlődnek közepes és magas páratartalmú körülmények között. És figyelemre méltó módon gombák nőnek a Föld-közeli pályán keringő űrhajók testén, és a megsérült csernobili atomerőmű reaktorának házát is benépesítették. Tekintettel a mikrobiális kontrolltényezőkkel szembeni óriási ellenálló képességre, aktívabban kell fejleszteni az élelmiszer-mikrobiológiát és a higiéniát. Ezt kellene elősegítenie a mikológia és az általános mikrobiológia más ágainak fejlesztése.
Protozoológia
A mikrobiológia a protozoonokat is tanulmányozza. Ezek egysejtű szervezetek, amelyek nagyobb méretükben és sejtmag jelenlétében különböznek a baktériumoktól. Jelenlétének köszönhetően jobban alkalmazkodnak az álló környezeti feltételekhez.dinamikusan változó helyett. Azonban nem kevésbé okozhatnak betegségeket, mint mások.
A WHO által szolgáltatott statisztikák szerint a megbetegedések körülbelül egynegyede malária következménye. Bár lehetetlen teljesen megbirkózni vele, mert többféle plazmódium létezik. Ez azt jelenti, hogy nagyon fontos az összes protisták és különösen a Plasmodium további tanulmányozása.
Immunológia
A Szovjetunió Mikrobiológiai Kutatóintézetében számos tanulmányt végeztek az emberi immunrendszerrel kapcsolatban. A rajtuk lévő fejlesztések még nehezen alkalmazhatók kezelésre, de a diagnózishoz mára nélkülözhetetlenek. Számos fertőző betegség szerológiai diagnózisáról beszélünk. A mikrobiológiának köszönhető a klinikai orvoslás, hogy arzenáljában ilyen értékes diagnosztikai módszer található.
Fontos, hogy az összes epidemiológiai és mikrobiológiai osztály valamilyen módon befolyásolja az immunitás fogalmát. És mindkét tudományág széles körben alkalmazza a vakcinákat. Kidolgozásuk az immunológusok és mikrobiológusok tudományos munkájának eredménye is. Ezek a leghatékonyabb megelőző intézkedések a kórokozó vírusos vagy bakteriális kórokozókkal való érintkezésből eredő fertőzés valószínűségének korlátozására (sőt bizonyos esetekben kiküszöbölésére). Jelenleg vakcinákat fejlesztenek ki a HIV és a rákot okozó vírusok ellen.
A mikrobiológia módszertana
Egy adott mikroorganizmus tanulmányozása azt jelenti, hogy meghatározzuk morfológiájának jellemzőit, felmérjük azon biokémiai reakciók teljességét, amelyekre képes, RNS-ének felismerését,hozzárendelni egy adott királysághoz, és elnevezni a törzset. Ennyi munkát kell elvégezni egy új termés nyitásakor. Ha a mikroba már ismert (ezt a tápközeg szubsztrátok fermentációs jellemzői vagy a sejtfal határozzák meg), akkor azt egy adott törzshez kell rendelni. Ezen feladatok bármelyike szabványos módszereket és bizonyos berendezéseket igényel.
Az orvosi mikrobiológiának is megvannak a maga feladatai: a betegség kórokozójának felkutatása olyan biológiai folyadékokban és szövetekben, amelyek a virulens fertőzések célpontjai, a kórokozó jelenlétének azonosítása szerológiai markerekkel, a személy érzékenységének meghatározása bizonyos betegségek. Ezeket a feladatokat mikrobiológiai, mikroszkópos, biológiai, szerológiai és allergiás módszerekkel oldják meg.
A "Mikrobiológia" című tankönyvben Vorobjov A. V. leírja, hogy a mikroszkópia alapvető, de nem fő módszere a mikroba vizsgálatának. Lehet világos, elektronikus, fáziskontrasztos, sötét mezős és fluoreszkáló. A szerző arra is felhívja a figyelmet, hogy a tenyésztést a legfontosabb mikrobiológiai módszernek tekintik, amely lehetővé teszi a páciens biológiai folyadékaiban és tápközegében található mikrobakolónia növekedését.
A kulturális módszerek lehetnek virológiai és bakteriológiaiak. Leggyakrabban a kutatáshoz vér, vizelet, nyál, köpet, agy-gerincvelői folyadék szükséges. Tőlük izolálhatja a szervezetet, és táptalajra vetheti. Ez a diagnózishoz szükséges, mert a biológiai anyagban nagyon alacsony a mikrobák koncentrációja, illa kultúrmódszer lehetővé teszi a patogén flóra mennyiségének növelését.
A "Mikrobiológia" tudományágról szóló tankönyvben Vorobjov A. V. társszerzőivel leírja a mikrobák tanulmányozásának biológiai módszereit. Ezek a baktériumfajok egy csoportjára vagy csak egy törzsre jellemző specifikus toxinok izolálásán alapulnak. Az allergiás módszerek a bakteriális toxinok azon tulajdonságához kapcsolódnak, hogy fertőzött makroorganizmusban allergiát (vagy szenzibilizációt) okoznak. Ilyen például a Mantoux teszt. A szerológiai módszerek viszont specifikus antitestekkel és baktériumok antigénjeivel való reakciók. Ez lehetővé teszi a mikroba jelenlétének gyors és pontos meghatározását a pácienstől vett szövetben vagy folyékony anyagban.
Nagy előrelépés az orvosi mikrobiológiában
A mikrobiológia a gyakorlati orvoslás fontos tudománya, amely rövid fennállása alatt rengeteg életet mentett meg. A legbeszédesebb példa a fertőző betegségekért felelős mikrobák felfedezése. Ez tette lehetővé az első antibiotikum beszerzését. Neki köszönhetően rengeteg katonát sikerült megmenteni egy sebfertőzéstől.
Ezt követően az antibiotikumok használata kezdett terjeszkedni, és ma már ez összetett műveleteket tesz lehetővé. Figyelembe véve, hogy sok fertőzés nem gyógyítható antibiotikumok nélkül, jelenlétük egyszerűen felforgatja az összes gyógyszert, és sok élet megmentését teszi lehetővé. Ez az eredmény egyenrangú a vakcina-profilaxissal, amely szintén lehetővé tettesok beteget megmenthet a polio vírustól, a hepatitis B-től és a himlőtől. És most immunológiai módszereket fejlesztenek ki a rák leküzdésére.
