Mennesket er omgitt av et habitat, visse komponenter som vi ikke kan se. Og siden det i tillegg til mennesker og dyr også finnes et mikrokosmos som direkte eller indirekte påvirker hele miljøet, må det studeres. Mikrobiologi er en vitenskap hvis metoder og mål er rettet mot å studere levende mikroorganismer, mønstrene for deres utvikling og liv, så vel som trekk ved interaksjon med naturen og direkte med mennesker, er mikrobiologi.
Mikrobiologiens fremvekst
Som en del av et standard universitetskurs k alt "Mikrobiologi", inkluderer forelesninger materiale relatert til vitenskapens historie. Dessuten skiller en beskrivende periode seg ut i utviklingen, som begynte med oppfinnelsen av mikroskopet og vurderingen av de første bakteriene. Så ble nye organismer gradvis avslørt for vitenskapen, og deres betydning ble mer forståelig for mennesket. Samtidig ble patogener som forårsaker menneskelige sykdommer ytterligere oppdaget.
Periode fra1880 til 1890, som regnes som mikrobiologiens "gullalder", preget av det største antallet funn på den tiden. Og fortjenesten til Robert Koch (bildet nedenfor), som utviklet metoder for å isolere mikrober fra foci, kan ikke ignoreres. Deretter er andre metoder for påvisning av mikroorganismer allerede utviklet. Deres egenskaper og rolle i biocenoser, så vel som i menneskelivet, ble studert mer detaljert.
Forskernes bidrag til utviklingen av vitenskap
Den første vitenskapsmannen som prøvde å systematisere organismene i mikroverdenen var Otto Friedrich Müller. Han identifiserte 379 separate typer mikroorganismer. Han tildelte dem til visse klasser. Mikrobiologi, sanitet og epidemiologi var ennå ikke introdusert i praksis, og mikrober ble allerede forstått som separate organismer som lever i en verden utilgjengelig for det menneskelige øyet.
Studiene til Louis Pasteur og Robert Koch bidro til å gjenkjenne denne verden og lære mer om den. Sistnevnte var i stand til å utvikle prinsippene for å isolere mikroorganismer fra testmaterialet hentet fra syke mennesker, og Pasteur (sammen med Koch) konkluderte med at mikrober er årsaken til smittsomme patologier. Forresten, i en tid da infeksjoner ga det viktigste bidraget til den totale forekomsten, var rollen til disse studiene svært viktig.
Allerede etter det dukker det opp mange nye navn i vitenskapshistorien. Slik utviklet mikrobiologien seg. Forskere ga et stort bidrag til denne store saken, og glorifiserte navnene deres. Som et eksempel kan vi trekke frem slike forskere som 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 og andre. Selvfølgelig er dette ikke en fullstendig liste over vitenskapens lyskilder, og enda mer, vi kunne ikke beskrive alle deres fordeler innenfor rammen av artikkelen. Et kurs k alt "Mikrobiologi" (forelesninger og praktiske øvelser) undersøker i detalj mange av resultatene fra forskningen til disse forskerne.
Utviklede områder innen mikrobiologi
På det nåværende utviklingsstadiet av enhver vitenskap, blir forskningsmetoder forbedret, noe som betyr at det er muligheter for en mer fullstendig studie av visse mikroorganismer og deres egenskaper. Som et resultat blir det gjort funn som tillater indirekte eller direkte å anvende kunnskap om mikrober i enhver industri. Av denne grunn er mikrobiologi ikke bare et teoretisk kunnskapsfelt. Dette er en vitenskap med noen grener:
- generell mikrobiologi;
- medisinsk (mykologi, bakteriologi, virologi, protozoologi);
- veterinær;
- industriell;
- agricultural;
- branch of sanitary microbiology;
- akvatisk mikrobiologi.
Medisinsk mikrobiologi er en komplett vitenskap, inkludert mykologi, bakteriologi, protozoologi, virologi, sanitet og immunologi. Det er utviklet metoder for å identifisere patogener av infeksjonssykdommer og bruke effektive legemidler for å behandle dem, for å forhindre sykdommer som tidligere førte til pandemier med enorme dødelighetsrater.
Immunologi på grunn av kompleksiteten til de biokjemiske prosessene for immunitet forgrenet seg nesten fra mikrobiologi til en egen vitenskap. I dag er det kombinert med onkologi og allergologi. Samtidig er andre grener av mikrobiologi ikke mindre viktige: de lar oss vurdere utsiktene for genteknologisk bruk av mikrober, for å foreslå utviklingen av klima og biocenoser i havet og landet. Også viktig er den potensielle bruken av mikroorganismer i landbruket for å kontrollere skadedyr eller for å øke avlingene.
Mål for mikrobiologi
Hver egen gren av mikrobiologi har sine egne mål og metoder som gjør at de kan nås. Spesielt har medisinsk mikrobiologi som mål å studere størst mulig antall patogene og opportunistiske mikroorganismer, deres interaksjon med menneskekroppen, samt mulige måter å motvirke kontakt med infeksjoner og behandle dem på.
Forbedring av mikrobiell diagnostikk, eliminering av foci av patogen mikroflora i biosfæren, samt vaksineprofylakse komplementerer metodene for medisinsk mikrobiologi. Samtidig, på grunn av mangel på finansiering og på grunn av mulig risiko for forstyrrelse av prosesser i biocenoser, er det ennå ikke mulig å fullstendig kvitte seg med patogener av smittsomme sykdommer. Men selv på det nåværende stadiet kan sanitær og hygiene, mikrobiologi og immunologi redusere antallet slike patologier og deres komplikasjoner betydelig.
Industriell mikrobiologi har som mål å studere egenskapene til mikrober som kangjelder på ulike stadier av produksjonen. Spesielt er de mest lovende områdene av slik vitenskapelig utvikling bruken av bakterier for nedbryting av industriavfall. I landbruksmikrobiologi er målet potensiell anvendelse av bittesmå organismer for å øke avlingene og muligens kontrollere skadedyr og ugress.
Veterinær mikrobiologi, som medisinsk mikrobiologi, studerer patogener i dyr. Metoder for å oppdage plager, deres diagnose og behandling hos våre mindre venner er like relevante som hos mennesker. Akvatisk mikrobiologi omhandler studiet av sammensetningen av mikroorganismer i havene med sikte på å systematisere kunnskap og deres potensielle anvendelse i industri eller landbruk.
Sanitær mikrobiologi studerer matvarer og oppdager mikrober i dem. Målet er fortsatt å forbedre metodene som gjør at partier av matprodukter kan testes. Den andre oppgaven er å motvirke epidemier av smittsomme sykdommer og optimalisere forholdene for mennesker til å oppholde seg på ulike institusjoner som er farlige sett fra kontaktinfeksjonsepidemien.
Generell mikrobiologi
Generell mikrobiologi er en vitenskap hvis metoder lar deg studere eventuelle mikroorganismer i ulike habitater. Det er basisindustrien som gir den resulterende informasjonen til industriell, landbruks-, veterinær- og medisinsk mikrobiologi. Hun studerer bakterier og deres familier, mikroorganismers evne til å vokse på ulike næringsmedier, bosettingsmønstrene til visse klimatiskesoner.
Gendrift er også en av hovedinteressene til bakteriologer, siden denne mekanismen lar bakterier tilegne seg nye evner over korte tidsrom. En av de mest uønskede er antibiotikaresistens. Fremveksten av nye bakteriestammer som er resistente mot et bestemt antimikrobielt medikament kompliserer oppgavene til medisinsk mikrobiologi betydelig.
Men det er ikke alt. Generell mikrobiologi er vitenskapen om virus, sopp og protozoer. Dette er også læren om immunitet. I samsvar med visse interesser ble det også skilt ut separate grener av vitenskapen: virologi, mykologi, protozoologi, immunologi. Nye data innhentet under studiet av stammer av bakterier, sopp og virus vil bli brukt i enhver annen gren av mikrobiologi og er av en viss betydning.
Bakteriologi
Bakterienes rike regnes som det mest tallrike blant alle de andre som studeres av mikrobiologi. På grunn av dette er temaer om bakterieforskning de mest snevre. Å tilordne en bestemt organisme til en art krever en grundig studie av dens morfologi og biokjemiske prosesser. For eksempel fermenterer mange bakterier i tarmgruppen glukose og blir tilordnet en spesifikk gruppe basert på dette kriteriet.
Fra et visst samfunn av organismer vil en stamme bli ytterligere isolert – en ren bakteriekultur. Alle dens individer vil være preget av det samme genetiske materialet, det samme som det til andre medlemmer av samme art. Og viktigst av alt, alle disse bakteriene viloppføre seg på samme måte i befolkningen som bor i dette miljøet. Under andre forhold muterer og tilpasser den samme kulturen seg fritt, og det er grunnen til at en ny stamme dannes. Det kan variere i et annet sett med enzymer og virulensfaktorer. Derfor vil hans evne til å forårsake sykdom være annerledes.
Virology
Blant alle levende organismer er virus de mest atypiske. De er defekte, ute av stand til metabolisme, og for reproduksjon har de valgt taktikken parasittisme. Det er viktig at disse også er de mest fantastiske patogenene av alt som mikrobiologi (virologi) studerer. Immunologi tar også for seg studiet av virus, fordi mange av dem kan undertrykke immunsystemet og forårsake kreft.
Virus er veldig enkle organismer med ennå ikke fullt ut forståtte funksjonsmekanismer. De kan ikke metabolisere næringsstoffer, men forblir i live. Siden de ikke har noen strukturer som er ansvarlige for livet, eksisterer de fortsatt. Dessuten kan et virus betraktes som et genetisk materiale med mekanismer for å introdusere det i celler der reproduksjon vil finne sted.
Det er åpenbart at denne mekanismen for introduksjon og reproduksjon er "designet" på en slik måte at den omgår alle tenkelige beskyttelsesbarrierer i cellen. Et eksempel er HIV-viruset, som, til tross for den kraftige beskyttelsen av immunsystemet, enkelt og enkelt infiserer en person og fører til immunsvikt. Derfor bør mikrobiologi og immunologi i fellesskap håndtere dette problemet, på jakt etter måter å løse det på. MENettersom virus blir mer kapable på grunn av den forbløffende mutasjonshastigheten, må mekanismer for å bekjempe disse patogenene utvikles så raskt som mulig.
Mycology
Mykologi er grenen innen generell mikrobiologi som studerer muggsopp. Disse organismene har en tendens til å forårsake sykdom hos mennesker, dyr og avlinger. Muggsopp ødelegger maten, og på grunn av det faktum at de er i stand til å danne sporer, er de praktisk t alt usårbare. Men selv om de har et lite antall virulensfaktorer og reproduserer seg ganske sakte, er deres bidrag til den totale forekomsten lite.
Sopp er fortsatt de mest tilpassede organismene til å leve under de mest ekstreme forholdene på land. De lever sjelden under vann, men trives under middels til høy luftfuktighet. Og bemerkelsesverdig nok vokser sopp på skroget til romfartøyer i baner nær jorden, og bebodde også skroget til den skadede atomkraftverkreaktoren i Tsjernobyl. Gitt den enorme motstandskraften til disse mikrobielle kontrollfaktorene, må matmikrobiologi og sanitet utvikles mer aktivt. Dette bør tilrettelegges av utviklingen av mykologi og andre grener av generell mikrobiologi.
Protozoologi
Mikrobiologi studerer også protozoer. Dette er encellede organismer som skiller seg fra bakterier i sin større størrelse og tilstedeværelsen av en cellekjerne. På grunn av sin tilstedeværelse er de mer tilpasset stasjonære miljøforhold.miljø i stedet for å endre seg dynamisk. De kan imidlertid forårsake sykdommer ikke mindre enn andre.
I følge statistikk levert av WHO skyldes omtrent en fjerdedel av alle sykdomstilfeller malaria. Mens det er umulig å takle det helt, fordi det er flere typer plasmodium. Dette betyr at viktigheten av videre studier av alle protister generelt og Plasmodium spesielt er veldig stor.
Immunologi
I USSRs forskningsinstitutt for mikrobiologi ble det utført mange studier av det menneskelige immunsystemet. Utviklingen på dem er fortsatt vanskelig å søke om behandling, men de er nå uunnværlige for diagnose. Vi snakker om serologisk diagnose av en rekke infeksjonssykdommer. Det er mikrobiologi som klinisk medisin skylder tilstedeværelsen i sitt arsenal av en så verdifull diagnostisk metode.
Det er viktig at alle avdelingene for epidemiologi og mikrobiologi på en eller annen måte påvirker begrepet immunitet. Og begge disipliner benytter seg i stor grad av vaksiner. Utviklingen deres er også et resultat av det vitenskapelige arbeidet til immunologer og mikrobiologer. De er de mest effektive forebyggende tiltakene for å begrense (og i noen tilfeller til og med eliminere) sannsynligheten for infeksjon ved kontakt med et patogent vir alt eller bakterielt patogen. Det utvikles for tiden vaksiner mot HIV og virus som forårsaker kreft.
Methodology of microbiology
Å studere en bestemt mikroorganisme betyr å bestemme egenskapene til dens morfologi, å vurdere fullstendigheten av de biokjemiske reaksjonene den er i stand til, å gjenkjenne dens RNA,tilordne et bestemt rike og navngi stammen. Dette er mengden arbeid som må gjøres når du åpner en ny avling. Hvis mikroben allerede er kjent (bestemt av egenskapene til fermenteringen av næringsmediesubstrater eller av celleveggen), er det nødvendig å tilskrive den til en spesifikk stamme. Alle disse oppgavene krever standardiserte metoder og visst utstyr.
Medisinsk mikrobiologi har også sine egne oppgaver: å finne årsaken til en sykdom i biologiske væsker og vev som er mål for virulente infeksjoner, å identifisere tilstedeværelsen av et patogen ved serologiske markører, å bestemme en persons følsomhet overfor visse sykdommer. Disse oppgavene løses med mikrobiologiske, mikroskopiske, biologiske, serologiske og allergiske metoder.
I læreboken k alt "Mikrobiologi" beskriver Vorobyov A. V. at mikroskopi er en grunnleggende, men ikke hovedmetoden for å studere mikroben. Det kan være lys, elektronisk, fasekontrast, mørkfelt og fluorescerende. Forfatteren påpeker også at kultur anses som den viktigste mikrobiologiske metoden, som gjør det mulig å dyrke en koloni av mikrober som finnes i pasientens biologiske væsker og medier.
Kulturelle metoder kan være virologiske og bakteriologiske. Oftest krever forskning blod, urin, spytt, sputum, cerebrospinalvæske. Fra dem kan du isolere organismen og så den på et næringsmedium. Dette er nødvendig for diagnose, fordi konsentrasjonen av mikrober i det biologiske materialet er svært lav, ogkulturmetoden lar deg øke volumet av patogen flora.
I læreboken om faget "Mikrobiologi" beskriver Vorobyov A. V. med medforfattere de biologiske metodene for å studere mikrober. De er basert på isolering av spesifikke giftstoffer som er karakteristiske for enten en gruppe bakteriearter eller bare én stamme. Allergiske metoder er assosiert med bakterielle toksiners egenskap til å forårsake allergi (eller sensibilisering) i makroorganismen når de er infisert. Et eksempel er Mantoux-testen. Serologiske metoder er på sin side reaksjoner med spesifikke antistoffer og antigener fra bakterier. Dette lar deg raskt og nøyaktig fastslå tilstedeværelsen av en mikrobe i et vev eller flytende materiale tatt fra en pasient.
Store fremskritt innen medisinsk mikrobiologi
Mikrobiologi er en viktig vitenskap for praktisk medisin, som i løpet av sin korte eksistens har reddet et stort antall liv. Det mest talende eksemplet er oppdagelsen av mikrober som er ansvarlige for smittsomme sykdommer. Dette gjorde det mulig å få det første antibiotikaet. Takket være ham ble et stort antall soldater reddet fra en sårinfeksjon.
Deretter begynte antibiotikabruken å øke, og i dag åpner dette for komplekse operasjoner. Tatt i betraktning at mange infeksjoner ikke kan kureres uten bruk av antibiotika, snur deres tilstedeværelse rett og slett opp ned på all medisin og gjør det mulig å redde mange liv. Denne prestasjonen er på nivå med vaksineprofylakse, som også tillotredde mange pasienter fra poliovirus, hepatitt B og kopper. Og nå utvikles immunologiske metoder for å bekjempe kreft.
