Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Уральский государственный медицинский университет” Министерства здравоохранения Российской Федерации
Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии
Литусов Н.В.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В МЕДИЦИНСКОЙ БАКТЕРИОЛОГИИ
Электронное учебное пособие
Екатеринбург
2021
2
УДК 579
Рецензент: доктор медицинских наук профессор кафедры эпидемиологии, социальной гигиены и организации госсанэпидслужбы Слободенюк А.В.
Литусов Н.В. Методы исследования в медицинской бактериологии. Электронное учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГМУ, 2021. – 232 с.
Электронное учебное пособие “Методы исследования в медицинской бактериологии” подготовлено в качестве информационного сопровождения изучения дисциплины “Микробиология” ординаторами и аспирантами, осваивающими основные образовательные программы последипломного медицинского образования. Пособие могут использовать также студенты для углубленного изучения микробиологических методов диагностики инфекционных болезней бактериальной природы.
За последнее время возросли возможности микробиологических исследований. Все шире используются методы, позволяющие в короткие сроки провести выделение, идентификацию возбудителей и определение их чувствительности к антибиотикам. Однако в учебной литературе современные технологии идентификации бактерий и определения их чувствительности к антимикробным препаратам представлены в разобщенном виде.
Электронное учебное пособие учитывает требования ФГОС ВО и Профессиональных стандартов. В пособии рассматриваются как классические методы исследования, так и современные диагностические технологии, помогающие выявлять и идентифицировать бактерии не только в клиническом материале, но и в пробах с объектов внешней среды.
Для лучшего усвоения изучаемого материала пособие иллюстрировано схемами, таблицами, рисунками авторского исполнения или заимствованными из Интернет-ресурсов.
©ФГБОУ ВО УГМУ, 2021
©Литусов Н.В.
|
3 |
Содержание |
|
Введение............................................................................................................................ |
5 |
1. Классификация микроорганизмов по степени патогенности и группы риска |
|
микробиологических лабораторий................................................................................. |
8 |
2. Микробиологическая лаборатория .......................................................................... |
14 |
2.1. Устройство и оборудование микробиологической лаборатории....................... |
14 |
2.2. Техника безопасности при работе в микробиологической лаборатории.......... |
22 |
2.3. Подготовка принадлежностей к микробиологическому исследованию........... |
26 |
2.4. Приемы асептической работы с микроорганизмами .......................................... |
32 |
3. Правила отбора, хранения и транспортировки материала для |
|
микробиологического исследования ........................................................................... |
38 |
4. Отбор и анализ проб с объектов внешней среды ................................................... |
48 |
4.1. Отбор и анализ проб почвы ................................................................................... |
48 |
4.2. Отбор и анализ проб воды...................................................................................... |
52 |
4.3. Отбор и анализ проб воздуха................................................................................. |
55 |
5. Классические методы выделения и идентификации бактерий ............................. |
60 |
5.1. Бактериоскопическое исследование ..................................................................... |
60 |
5.1.1. Оборудование рабочего места для микроскопирования ................................. |
60 |
5.1.2. Приготовление препаратов для микроскопирования....................................... |
62 |
5.1.3. Микроскопирование микробов в живом состоянии......................................... |
66 |
5.1.4. Микроскопирование микробов в окрашенном состоянии .............................. |
69 |
5.2. Культуральное исследование................................................................................. |
90 |
5.2.1. Питательные среды для выделения, культивирования и идентификации |
|
бактерий .......................................................................................................................... |
90 |
5.2.2. Системы создания специальных атмосферных условий культивирования. 102 |
|
5.2.3. Получение чистой культуры бактерий ............................................................ |
106 |
5.2.4. Биохимическая идентификация бактерий ....................................................... |
117 |
5.2.5. Микротест-системы для идентификации бактерий........................................ |
128 |
5.2.6. Полуавтоматические и автоматические системы идентификации |
|
микроорганизмов и определения антибиотикочувствительности.......................... |
134 |
6. Фагоидентификация и фаготипирование .............................................................. |
140 |
7. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам................................. |
144 |
8. Биологический метод исследования ...................................................................... |
154 |
8.1. Лабораторные животные, правила работы с ними ............................................ |
154 |
8.2. Методы заражения и вскрытия лабораторных животных ................................ |
156 |
8.3. Определение вирулентности бактерий ............................................................... |
161 |
9. Иммунодиагностические реакции.......................................................................... |
163 |
9.1. Реакция агглютинации и ее разновидности ....................................................... |
164 |
9.1.1. Ориентировочная (пластинчатая) реакция агглютинации на стекле ........... |
164 |
9.1.2. Развернутая реакция агглютинации................................................................. |
168 |
9.1.3. Реакция коагглютинации .................................................................................. |
170 |
9.1.4. Реакция латекс-агглютинации .......................................................................... |
171 |
9.2. Реакция прямой гемагглютинации...................................................................... |
173 |
9.3. Реакция непрямой гемагглютинации.................................................................. |
174 |
9.4. Реакция торможения гемагглютинации ............................................................. |
177 |
|
4 |
9.5. Иммуноферментный анализ ................................................................................ |
179 |
9.6. Иммуноблоттинг ................................................................................................... |
188 |
9.7. Реакция иммунофлюоресценции......................................................................... |
188 |
9.8. Реакция преципитации и ее варианты ................................................................ |
191 |
9.8.1. Реакция кольцепреципитации........................................................................... |
191 |
9.8.2. Реакции преципитации в геле ........................................................................... |
193 |
9.9. Реакция нейтрализации токсина антитоксином с биопробой на белых мышах |
|
........................................................................................................................................ |
195 |
9.10. Реакция связывания комплемента..................................................................... |
197 |
9.11. Иммунохроматографический анализ ................................................................ |
200 |
9.12. Феномен набухания капсулы............................................................................. |
204 |
9.13. Реакция бактериолизиса ..................................................................................... |
204 |
10. Аллергологическая диагностика .......................................................................... |
206 |
11. Молекулярно-генетические методы исследования ............................................ |
209 |
11.1. Плазмидное типирование................................................................................... |
209 |
11.2. Рестрикционно-эндонуклеазный анализ .......................................................... |
210 |
11.3. Молекулярная гибридизация ............................................................................. |
210 |
11.4. Полимеразная цепная реакция........................................................................... |
211 |
11.5. Лигазная цепная реакция ................................................................................... |
219 |
11.6. Секвенирование................................................................................................... |
219 |
11.7. Петлевая изотермическая амплификация нуклеиновых кислот .................... |
221 |
12. Методы масс-спектрометрии................................................................................ |
225 |
5
Введение
Потребность в обнаружении бактерий в клиническом материале, в пробах с объектов окружающей среды и их идентификация возникает перед исследователями
вследующих ситуациях:
-микробиологическая диагностика инфекционных болезней;
-установление этиологии и причин вспышек инфекционных заболеваний;
-выявление контаминации объектов окружающей среды микроорганизмами,
втом числе патогенными;
-анализ микробиологического загрязнения продуктов питания, косметических и лекарственных препаратов и другой продукции;
-производство вакцин, антибиотиков и других биологически активных продуктов;
-микробиологический мониторинг производственной среды.
Таким образом, целью микробиологических исследований является установление факта наличия или отсутствия возбудителей (микроорганизмов) в организме больного и на объектах окружающей среды, а также их идентификация (определение видовой принадлежности). Одной из задач микробиологических исследований в клинической практике является установление чувствительности выделенных микроорганизмов к антимикробным препаратам.
Все методы исследования при диагностике инфекционных болезней и идентификации бактерий можно разделить на 2 группы:
1.Методы с выделением чистой культуры бактерий на питательных
средах.
2.Методы без выделения чистой культуры бактерий.
Золотым стандартом микробиологии являются исследования, предусматривающие выделение чистой культуры бактерий и их последующая идентификация (определение родовой и видовой принадлежности). Чистая культура – это популяция микроорганизмов одного вида, полученная из изолированной колонии микробов с плотной питательной среды.
Идентификация без выделения чистой культуры микроорганизмов необходима для детекции возбудителей непосредственно в биологическом материале, что позволяет проводить экспресс-диагностику заболеваний, а также выявлять некультивируемые микроорганизмы. Для осуществления идентификации бактерий без выделения чистой культуры используют генетические и серологические методы.
К генетическим методам относятся ПЦР, ЛЦР, гибридизация, секвенирование. Эти методы являются перспективными для идентификации любых микроорганизмов и определения их чувствительности к противомикробным препаратам, что обусловлено крайне высокой чувствительностью методов и быстротой получения результатов. Эти методы в настоящее время широко используются для идентификации длительно культивируемых бактерий (например, микобактерий туберкулёза), облигатных внутриклеточных паразитов (хламидий), а также вирусов (в частности, ВИЧ, возбудителей вирусных гепатитов).