انسان توسط زیستگاهی احاطه شده است که ما قادر به دیدن اجزای خاصی از آن نیستیم. و از آنجایی که علاوه بر انسان و حیوان، یک عالم صغیر نیز وجود دارد که به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر کل محیط تأثیر می گذارد، نیاز به مطالعه دارد. میکروب‌شناسی علمی است که روش‌ها و اهداف آن با هدف مطالعه میکروارگانیسم‌های زنده، الگوهای رشد و زندگی آنها و همچنین ویژگی‌های تعامل با طبیعت و مستقیماً با انسان، میکروبیولوژی است.
ظهور میکروبیولوژی
به عنوان بخشی از یک دوره استاندارد دانشگاهی به نام "میکروبیولوژی"، سخنرانی ها شامل مطالب مرتبط با تاریخ علم است. علاوه بر این، یک دوره توصیفی در توسعه آن برجسته است که با اختراع میکروسکوپ و در نظر گرفتن اولین باکتری آغاز شد. سپس موجودات جدید به تدریج برای علم آشکار شدند و معنای آنها برای انسان قابل درک تر شد. در همان زمان، پاتوژن هایی که باعث بیماری های انسانی می شوند بیشتر کشف شدند.
دوره از1880 تا 1890، که "عصر طلایی" میکروبیولوژی در نظر گرفته می شود، که با بیشترین تعداد اکتشافات در آن زمان مشخص شد. و شایستگی رابرت کخ (تصویر زیر) که روش‌هایی را برای جداسازی میکروب‌ها از کانون‌ها ایجاد کرده است را نمی‌توان نادیده گرفت. متعاقباً روش‌های دیگری برای تشخیص میکروارگانیسم‌ها توسعه یافته است. خواص و نقش آنها در بیوسنوزها و همچنین در زندگی انسان با جزئیات بیشتری مورد مطالعه قرار گرفت.
کمک دانشمندان به توسعه علم
نخستین دانشمندی که سعی کرد ارگانیسم‌های جهان خرد را نظام‌بندی کند، اتو فردریش مولر بود. او 379 نوع میکروارگانیسم جداگانه را شناسایی کرد. آنها را به طبقات خاصی منصوب کرد. میکروب شناسی، بهداشت و اپیدمیولوژی هنوز در عمل معرفی نشده بود، و میکروب ها قبلاً به عنوان ارگانیسم های جداگانه ای شناخته می شدند که در جهانی غیرقابل دسترس برای چشم انسان زندگی می کنند.
مطالعات لویی پاستور و رابرت کخ به شناخت این جهان و کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن کمک کرد. دومی توانست اصول جداسازی میکروارگانیسم ها را از مواد آزمایشی گرفته شده از افراد بیمار ایجاد کند و پاستور (همراه با کخ) به این نتیجه رسید که میکروب ها عوامل ایجاد کننده پاتولوژی های عفونی هستند. به هر حال، در زمانی که عفونت ها بیشترین سهم را در بروز کلی داشتند، نقش این مطالعات بسیار مهم بود.
هم اکنون پس از آن، بسیاری از نام های جدید در تاریخ علم ظاهر می شوند. میکروبیولوژی اینگونه توسعه یافت. دانشمندان کمک بزرگی به این هدف بزرگ کردند و نام آنها را تجلیل کردند. به عنوان نمونه می توان به محققانی مانند M. V. Beijerink، S. N. Vinogradsky، G. Kh. Gram، I. I. Mechnikov، D. I. Ivanovsky، L. S. Tsenkovsky، E. A. Bering، Z. A. Waksman، A. Calmette، R. F. Peyton و دیگران. البته این فهرست کاملی از مفاخر علم نیست و حتی بیشتر از آن در چارچوب مقاله نتوانستیم تمام محاسن آنها را بیان کنیم. دوره ای به نام "میکروبیولوژی" (سخنرانی ها و تمرین های عملی) بسیاری از نتایج تحقیقات این دانشمندان را با جزئیات بررسی می کند.
مناطق توسعه یافته میکروبیولوژی
در مرحله کنونی توسعه هر علمی، روش های تحقیق در حال بهبود است، به این معنی که فرصت هایی برای مطالعه کامل تر میکروارگانیسم های خاص و ویژگی های آنها وجود دارد. در نتیجه، اکتشافاتی در حال انجام است که به طور غیرمستقیم یا مستقیم دانش در مورد میکروب ها را در هر صنعتی اعمال می کند. به همین دلیل، میکروبیولوژی فقط یک حوزه نظری دانش نیست. این یک علم با چند شاخه است:
- میکروبیولوژی عمومی;
- پزشکی (قارچ شناسی، باکتریولوژی، ویروس شناسی، تک یاخته شناسی)؛
- دامپزشکی;
- صنعتی؛
- کشاورزی;
- شاخه میکروبیولوژی بهداشتی؛
- میکروبیولوژی آبزی.
میکروب شناسی پزشکی یک علم کامل است که شامل قارچ شناسی، باکتری شناسی، تک یاخته شناسی، ویروس شناسی، بهداشت و ایمونولوژی می شود. روش‌هایی برای شناسایی عوامل بیماری‌زای بیماری‌های عفونی و استفاده از داروهای مؤثر برای درمان آنها، برای پیشگیری از بیماری‌هایی که قبلاً منجر به بیماری‌های همه‌گیر با نرخ مرگ و میر بسیار زیاد می‌شد، ایجاد شده است.
ایمونولوژی به دلیل پیچیدگی فرآیندهای بیوشیمیایی ایمنی تقریباً از میکروبیولوژی به یک علم جداگانه منشعب شد. امروزه با انکولوژی و آلرژی ترکیب شده است. در عین حال، سایر شاخه های میکروبیولوژی کم اهمیت نیستند: آنها به ما امکان می دهند چشم انداز استفاده از میکروب ها را در مهندسی ژنتیک ارزیابی کنیم، توسعه آب و هوا و بیوسنوزهای اقیانوس و زمین را پیشنهاد کنیم. همچنین استفاده بالقوه از میکروارگانیسم ها در کشاورزی برای کنترل آفات یا افزایش عملکرد محصول مهم است.
اهداف میکروبیولوژی
هر شاخه جداگانه میکروبیولوژی اهداف و روش های خاص خود را دارد که امکان دستیابی به آنها را فراهم می کند. به طور خاص، هدف میکروبیولوژی پزشکی مطالعه حداکثر تعداد ممکن از میکروارگانیسم‌های بیماریزا و فرصت‌طلب، تعامل آنها با بدن انسان، و همچنین راه‌های ممکن برای مقابله با تماس با عفونت‌ها و درمان آنها است.
بهبود تشخیص میکروبی، حذف کانون های میکرو فلور بیماری زا در بیوسفر و همچنین پیشگیری از واکسن مکمل روش های میکروبیولوژی پزشکی است. در عین حال، به دلیل کمبود بودجه و به دلیل خطر احتمالی اختلال در فرآیندهای بیوسنوز، هنوز نمی توان به طور کامل از شر عوامل بیماری زا بیماری های عفونی خلاص شد. با این حال، حتی در مرحله فعلی، بهداشت و بهداشت، میکروبیولوژی و ایمونولوژی می تواند به طور قابل توجهی تعداد این آسیب شناسی ها و عوارض آنها را کاهش دهد.
هدف میکروبیولوژی صنعتی بررسی خواص میکروب هایی است که می تواننددر مراحل مختلف تولید اعمال شود. به ویژه، امیدوارکننده ترین زمینه های چنین پیشرفت های علمی، استفاده از باکتری ها برای تجزیه زباله های صنعتی است. در میکروبیولوژی کشاورزی، هدف استفاده بالقوه از ارگانیسم‌های کوچک برای افزایش عملکرد محصول و احتمالاً کنترل آفات و علف‌های هرز است.
میکروبیولوژی دامپزشکی، مانند میکروبیولوژی پزشکی، عوامل بیماری زا را در حیوانات مطالعه می کند. روش‌های تشخیص بیماری‌ها، تشخیص و درمان آنها در دوستان کوچک‌تر ما به اندازه انسان‌ها مرتبط است. میکروبیولوژی آبزیان به مطالعه ترکیب میکروارگانیسم‌ها در اقیانوس‌ها با هدف سیستم‌بندی دانش و کاربرد بالقوه آنها در صنعت یا کشاورزی می‌پردازد.
میکروبیولوژی بهداشتی محصولات غذایی را مطالعه می کند و میکروب های موجود در آنها را شناسایی می کند. هدف آن بهبود روش هایی است که امکان آزمایش دسته ای از محصولات غذایی را فراهم می کند. وظیفه دوم مقابله با اپیدمی های بیماری های عفونی و بهینه سازی شرایط برای اقامت افراد در موسسات مختلف است که از نظر اپیدمی عفونت های تماسی خطرناک هستند.
میکروبیولوژی عمومی
میکروب شناسی عمومی علمی است که روش های آن به شما امکان می دهد هر گونه میکروارگانیسم را در زیستگاه های مختلف مطالعه کنید. این صنعت پایه است که اطلاعات حاصل را در اختیار میکروبیولوژی صنعتی، کشاورزی، دامپزشکی و پزشکی قرار می دهد. او باکتری‌ها و خانواده‌های آنها، توانایی میکروارگانیسم‌ها برای رشد بر روی محیط‌های مختلف مواد مغذی، الگوهای استقرار برخی شرایط اقلیمی را مطالعه می‌کند.مناطق.
رانش ژن نیز یکی از علایق اصلی باکتری شناسان است، زیرا این مکانیسم به باکتری ها اجازه می دهد در مدت زمان کوتاهی توانایی های جدیدی به دست آورند. یکی از نامطلوب ترین آنها مقاومت آنتی بیوتیکی است. ظهور سویه های جدید باکتری مقاوم به یک داروی ضد میکروبی خاص به طور قابل توجهی وظایف میکروبیولوژی پزشکی را پیچیده می کند.
اما این همه ماجرا نیست. میکروبیولوژی عمومی علم ویروس ها، قارچ ها و تک یاخته ها است. این نیز دکترین مصونیت است. مطابق با علایق خاص، شاخه های علوم جداگانه ای نیز متمایز شد: ویروس شناسی، قارچ شناسی، تک جانورشناسی، ایمونولوژی. داده‌های جدید به‌دست‌آمده در طول مطالعه سویه‌های باکتری، قارچ و ویروس در هر شاخه دیگری از میکروبیولوژی استفاده خواهد شد و از اهمیت خاصی برخوردار است.
باکتریولوژی
پادشاهی باکتری ها در میان سایر مواردی که توسط میکروب شناسی مورد مطالعه قرار گرفته اند، بیشترین تعداد را در نظر می گیرند. به همین دلیل، موضوعات مربوط به تحقیقات باکتری ها محدودترین هستند. برای اختصاص یک ارگانیسم خاص به یک گونه، نیاز به مطالعه کامل مورفولوژی و فرآیندهای بیوشیمیایی آن است. برای مثال، بسیاری از باکتری‌های گروه روده، گلوکز را تخمیر می‌کنند و بر اساس این معیار به گروه خاصی اختصاص می‌یابند.
از جامعه خاصی از ارگانیسم ها، یک سویه بیشتر جدا می شود - یک کشت باکتریایی خالص. همه افراد آن با مواد ژنتیکی مشابهی مانند سایر اعضای همان گونه مشخص خواهند شد. و مهمتر از همه، همه این باکتری ها خواهند بوددر میان جمعیتی که در این محیط زندگی می کنند به همین شکل رفتار کنند. در شرایط دیگر، همان فرهنگ آزادانه جهش می یابد و سازگار می شود، به همین دلیل است که یک سویه جدید تشکیل می شود. ممکن است در مجموعه متفاوتی از آنزیم ها و فاکتورهای حدت متفاوت باشد. بنابراین، توانایی او در ایجاد بیماری متفاوت خواهد بود.
ویروس شناسی
در میان همه موجودات زنده، ویروس ها غیر معمول ترین هستند. آنها معیوب هستند، قادر به متابولیسم نیستند و برای تولید مثل تاکتیک های انگلی را انتخاب کرده اند. مهم است که اینها همچنین شگفت‌انگیزترین پاتوژن‌هایی هستند که میکروبیولوژی (ویروس‌شناسی) مطالعه می‌کنند. ایمونولوژی همچنین با مطالعه ویروس ها سر و کار دارد، زیرا بسیاری از آنها می توانند سیستم ایمنی بدن را سرکوب کرده و باعث سرطان شوند.
ویروس ها ارگانیسم های بسیار ساده ای هستند که مکانیسم های عملکرد آنها هنوز کاملاً شناخته نشده است. آنها نمی توانند مواد مغذی را متابولیزه کنند، اما زنده می مانند. با داشتن هیچ ساختاری مسئول زندگی، هنوز وجود دارند. علاوه بر این، یک ویروس را می توان به عنوان یک ماده ژنتیکی با مکانیسم هایی برای وارد کردن آن به سلول هایی در نظر گرفت که در آن تولید مثل انجام می شود.
بدیهی است که این مکانیسم معرفی و تولید مثل به گونه ای "طراحی" شده است که تمام موانع محافظتی قابل تصور سلول را دور بزند. به عنوان مثال می توان به ویروس اچ آی وی اشاره کرد که با وجود محافظت قدرتمند سیستم ایمنی، به راحتی و به سادگی فرد را مبتلا می کند و منجر به نقص ایمنی می شود. بنابراین، میکروبیولوژی و ایمونولوژی باید به طور مشترک با این مشکل مقابله کنند و به دنبال راه هایی برای حل آن باشند. ولیاز آنجایی که ویروس‌ها به دلیل سرعت شگفت‌انگیز جهش توانایی بیشتری پیدا می‌کنند، مکانیسم‌هایی برای مبارزه با این پاتوژن‌ها باید در سریع‌ترین زمان ممکن ایجاد شود.
قارچ شناسی
قارچ شناسی شاخه ای از میکروب شناسی عمومی است که به مطالعه کپک ها می پردازد. این ارگانیسم ها تمایل به ایجاد بیماری در انسان، حیوانات و محصولات کشاورزی دارند. کپک ها غذا را خراب می کنند و با توجه به اینکه قادر به تشکیل هاگ هستند عملاً آسیب ناپذیر هستند. با این حال، در حالی که آنها تعداد کمی از عوامل بیماریزا دارند و نسبتاً آهسته تولید مثل می کنند، سهم آنها در بروز کلی اندک است.
قارچ ها سازگارترین موجودات برای زندگی در شدیدترین شرایط در خشکی هستند. آنها به ندرت در زیر آب زندگی می کنند، اما در شرایط رطوبت متوسط تا زیاد رشد می کنند. و به طور قابل توجهی، قارچ ها روی بدنه فضاپیماها در مدارهای نزدیک به زمین رشد می کنند و همچنین در بدنه راکتور آسیب دیده نیروگاه هسته ای چرنوبیل ساکن شده اند. با توجه به انعطاف پذیری بسیار زیاد در برابر این عوامل کنترل میکروبی، میکروبیولوژی و بهداشت مواد غذایی باید به طور فعالتری توسعه یابد. این باید با توسعه قارچ شناسی و سایر شاخه های میکروبیولوژی عمومی تسهیل شود.
پرتوجانورشناسی
میکروب شناسی همچنین تک یاخته ها را مطالعه می کند. اینها موجودات تک سلولی هستند که از نظر اندازه بزرگتر و وجود هسته سلولی با باکتری ها متفاوت هستند. به دلیل وجود آن، سازگاری بیشتری با شرایط محیطی ساکن دارند.محیط به جای تغییر پویا با این حال، آنها می توانند کمتر از دیگران باعث بیماری شوند.
طبق آمار ارائه شده توسط WHO، حدود یک چهارم موارد بیماری ناشی از مالاریا است. در حالی که مقابله کامل با آن غیرممکن است، زیرا انواع مختلفی از پلاسمودیوم وجود دارد. این بدان معنی است که اهمیت مطالعه بیشتر در مورد همه پروتیست ها به طور کلی و پلاسمودیوم به طور خاص بسیار زیاد است.
ایمونولوژی
در مؤسسه تحقیقاتی میکروبیولوژی اتحاد جماهیر شوروی، مطالعات زیادی در مورد سیستم ایمنی بدن انسان انجام شد. پیشرفت در آنها هنوز برای درمان دشوار است، اما اکنون برای تشخیص ضروری هستند. ما در مورد تشخیص سرولوژیکی تعدادی از بیماری های عفونی صحبت می کنیم. این میکروبیولوژی است که پزشکی بالینی مدیون وجود چنین روش تشخیصی ارزشمندی در زرادخانه خود است.
مهم است که همه بخش های اپیدمیولوژی و میکروبیولوژی به نحوی بر مفهوم ایمنی تأثیر بگذارند. و هر دو رشته به طور گسترده از واکسن استفاده می کنند. توسعه آنها همچنین نتیجه کار علمی ایمونولوژیست ها و میکروبیولوژیست ها است. آنها مؤثرترین اقدامات پیشگیرانه برای محدود کردن (و در برخی موارد حتی از بین بردن) احتمال عفونت از طریق تماس با یک پاتوژن ویروسی یا باکتریایی بیماریزا هستند. در حال حاضر واکسن‌هایی علیه اچ‌آی‌وی و ویروس‌هایی که باعث سرطان می‌شوند در حال تولید هستند.
روش شناسی میکروبیولوژی
مطالعه یک میکروارگانیسم خاص به معنای تعیین ویژگی های مورفولوژی آن، ارزیابی کامل بودن واکنش های بیوشیمیایی است که قادر به انجام آن است، شناسایی RNA آن،به یک پادشاهی خاص اختصاص دهید و گونه را نام ببرید. این مقدار کاری است که باید هنگام باز کردن یک محصول جدید انجام شود. اگر میکروب از قبل شناخته شده باشد (که توسط ویژگی های تخمیر بسترهای محیطی مواد مغذی یا دیواره سلولی تعیین می شود)، پس باید آن را به یک سویه خاص نسبت داد. هر یک از این وظایف به روش های استاندارد و تجهیزات خاصی نیاز دارد.
میکروبیولوژی پزشکی نیز وظایف خاص خود را دارد: یافتن عامل بیماری در مایعات و بافت‌های بیولوژیکی که هدف عفونت‌های بدخیم هستند، شناسایی وجود یک پاتوژن توسط نشانگرهای سرولوژیکی، تعیین حساسیت فرد به بیماری های خاص این کارها با روش های میکروبیولوژیکی، میکروسکوپی، بیولوژیکی، سرولوژیکی و آلرژیک حل می شود.
در کتاب درسی به نام "میکروبیولوژی" Vorobyov A. V. توضیح می دهد که میکروسکوپ یک روش اساسی است، اما نه روش اصلی مطالعه میکروب. می تواند نور، الکترونیک، کنتراست فاز، میدان تاریک و فلورسنت باشد. نویسنده همچنین خاطرنشان می کند که کشت مهم ترین روش میکروبیولوژیکی در نظر گرفته می شود که امکان رشد کلنی از میکروب های موجود در مایعات و محیط های بیولوژیکی بیمار را فراهم می کند.
روش های فرهنگی می توانند ویروس شناسی و باکتریولوژیک باشند. اغلب، تحقیقات به خون، ادرار، بزاق، خلط، مایع مغزی نخاعی نیاز دارد. از آنها، می توانید ارگانیسم را جدا کرده و آن را روی یک محیط غذایی بکارید. این برای تشخیص ضروری است، زیرا غلظت میکروب ها در مواد بیولوژیکی بسیار کم است، وروش فرهنگی به شما امکان می دهد تا حجم فلور بیماری زا را افزایش دهید.
در کتاب درسی رشته "میکروبیولوژی" Vorobyov A. V. با نویسندگان همکار روش های بیولوژیکی مطالعه میکروب ها را شرح می دهد. آنها بر اساس جداسازی سموم خاص مشخصه گروهی از گونه های باکتریایی یا تنها یک سویه هستند. روش های آلرژیک با خاصیت سموم باکتریایی برای ایجاد آلرژی (یا حساسیت) در ماکرو ارگانیسم در هنگام آلوده شدن همراه است. نمونه آن تست مانتو است. روش های سرولوژیک نیز به نوبه خود واکنش هایی با آنتی بادی ها و آنتی ژن های خاص باکتری ها هستند. این به شما امکان می دهد تا به سرعت و با دقت وجود یک میکروب را در بافت یا ماده مایع گرفته شده از بیمار تعیین کنید.
پیشرفت های بزرگ در میکروبیولوژی پزشکی
میکروب شناسی علم مهمی برای پزشکی عملی است که در طول عمر کوتاه خود جان افراد زیادی را نجات داده است. بارزترین مثال، کشف میکروب های مسئول بیماری های عفونی است. این باعث شد که اولین آنتی بیوتیک به دست آید. به لطف او، تعداد زیادی از سربازان از عفونت زخم نجات یافتند.
متعاقبا، استفاده از آنتی بیوتیک ها شروع به گسترش کرد و امروزه این امکان انجام عملیات های پیچیده را فراهم می کند. با توجه به اینکه بسیاری از عفونت ها بدون استفاده از آنتی بیوتیک ها قابل درمان نیستند، وجود آنها به سادگی تمام داروها را زیر و رو می کند و نجات جان افراد زیادی را ممکن می سازد. این دستاورد با پروفیلاکسی واکسن همتراز است، که اجازه می دهدبسیاری از بیماران را از ویروس فلج اطفال، هپاتیت B و آبله نجات دهد. و اکنون روش‌های ایمونولوژیک برای مبارزه با سرطان در حال توسعه هستند.
