Manusia dikelilingi oleh habitat, komponen tertentu yang tidak dapat kita lihat. Dan kerana, sebagai tambahan kepada manusia dan haiwan, terdapat juga mikrokosmos yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi keseluruhan persekitaran, ia perlu dikaji. Mikrobiologi ialah sains yang kaedah dan matlamatnya bertujuan untuk mengkaji mikroorganisma hidup, corak perkembangan dan kehidupannya, serta ciri-ciri interaksi dengan alam semula jadi dan secara langsung dengan manusia, ialah mikrobiologi.
Kebangkitan mikrobiologi
Sebagai sebahagian daripada kursus universiti standard yang dipanggil "Mikrobiologi", kuliah termasuk bahan yang berkaitan dengan sejarah sains. Selain itu, tempoh deskriptif menonjol dalam perkembangannya, yang bermula dengan penciptaan mikroskop dan pertimbangan bakteria pertama. Kemudian organisma baru secara beransur-ansur diturunkan kepada sains, dan maknanya menjadi lebih difahami oleh manusia. Pada masa yang sama, patogen yang menyebabkan penyakit manusia ditemui selanjutnya.
Tempoh dari1880 hingga 1890, yang dianggap sebagai "zaman keemasan" mikrobiologi, ditandai dengan jumlah penemuan terbesar pada masa itu. Dan merit Robert Koch (gambar di bawah), yang membangunkan kaedah untuk mengasingkan mikrob daripada fokus, tidak boleh diabaikan. Selepas itu, kaedah lain untuk pengesanan mikroorganisma telah pun dibangunkan. Sifat dan peranannya dalam biosenos, serta dalam kehidupan manusia, dikaji dengan lebih terperinci.
Sumbangan saintis kepada perkembangan sains
Saintis pertama yang cuba mensistematisasikan organisma dunia mikro ialah Otto Friedrich Müller. Beliau mengenal pasti 379 jenis mikroorganisma yang berasingan. Dia menugaskan mereka ke kelas tertentu. Mikrobiologi, sanitasi dan epidemiologi belum lagi dipraktikkan dan mikrob telah pun difahami sebagai organisma berasingan yang hidup di dunia yang tidak boleh diakses oleh mata manusia.
Kajian Louis Pasteur dan Robert Koch membantu mengenali dunia ini dan mempelajari lebih lanjut mengenainya. Yang terakhir ini dapat membangunkan prinsip untuk mengasingkan mikroorganisma daripada bahan ujian yang diambil daripada orang sakit, dan Pasteur (bersama-sama dengan Koch) menyimpulkan bahawa mikrob adalah agen penyebab patologi berjangkit. Ngomong-ngomong, pada masa jangkitan memberi sumbangan paling ketara kepada keseluruhan kejadian, peranan kajian ini sangat penting.
Sudah selepas itu, banyak nama baru muncul dalam sejarah sains. Ini adalah bagaimana mikrobiologi berkembang. Para saintis membuat sumbangan besar untuk tujuan besar ini, memuliakan nama mereka. Sebagai contoh, kita boleh memetik penyelidik seperti 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 dan lain-lain. Sudah tentu, ini bukan senarai lengkap tokoh sains, dan lebih-lebih lagi, kami tidak dapat menerangkan semua kebaikan mereka dalam rangka artikel. Kursus yang dipanggil "Mikrobiologi" (kuliah dan latihan praktikal) meneliti secara terperinci banyak hasil penyelidikan saintis ini.
Bidang mikrobiologi yang dibangunkan
Pada peringkat perkembangan mana-mana sains sekarang, kaedah penyelidikan sedang diperbaiki, yang bermaksud terdapat peluang untuk kajian yang lebih lengkap tentang mikroorganisma tertentu dan ciri-cirinya. Akibatnya, penemuan sedang dibuat yang membolehkan secara tidak langsung atau langsung menggunakan pengetahuan tentang mikrob dalam mana-mana industri. Atas sebab ini, mikrobiologi bukan sekadar bidang pengetahuan teori. Ini adalah sains dengan beberapa cabang:
- mikrobiologi am;
- perubatan (mikologi, bakteriologi, virologi, protozoologi);
- veterinar;
- perindustrian;
- pertanian;
- cabang mikrobiologi kebersihan;
- mikrobiologi akuatik.
Mikrobiologi perubatan ialah sains yang lengkap, termasuk mikologi, bakteriologi, protozoologi, virologi, sanitasi dan imunologi. Kaedah telah dibangunkan untuk mengenal pasti patogen penyakit berjangkit dan menggunakan ubat yang berkesan untuk merawatnya, untuk mencegah penyakit yang sebelum ini membawa kepada wabak dengan kadar kematian yang besar.
Imunologi disebabkan oleh kerumitan proses biokimia imuniti hampir bercabang daripada mikrobiologi kepada sains yang berasingan. Hari ini ia digabungkan dengan onkologi dan alahan. Pada masa yang sama, cabang mikrobiologi lain tidak kurang pentingnya: mereka membenarkan kami menilai prospek penggunaan mikrob kejuruteraan genetik, untuk mencadangkan pembangunan iklim dan biocenoses lautan dan tanah. Juga penting ialah potensi penggunaan mikroorganisma dalam pertanian untuk mengawal perosak atau meningkatkan hasil tanaman.
Matlamat mikrobiologi
Setiap cabang mikrobiologi yang berasingan mempunyai matlamat dan kaedah tersendiri yang membolehkannya dicapai. Khususnya, mikrobiologi perubatan bertujuan untuk mengkaji bilangan maksimum mikroorganisma patogen dan oportunistik yang mungkin, interaksi mereka dengan tubuh manusia, serta cara yang mungkin untuk mengatasi kontak dengan jangkitan dan merawatnya.
Peningkatan diagnostik mikrob, penghapusan fokus mikroflora patogen dalam biosfera, serta profilaksis vaksin melengkapkan kaedah mikrobiologi perubatan. Pada masa yang sama, disebabkan kekurangan dana dan disebabkan oleh kemungkinan risiko gangguan proses dalam biocenoses, masih belum mungkin untuk menyingkirkan sepenuhnya patogen penyakit berjangkit. Walau bagaimanapun, walaupun pada peringkat sekarang, sanitasi dan kebersihan, mikrobiologi dan imunologi dapat mengurangkan dengan ketara bilangan patologi tersebut dan komplikasinya.
Mikrobiologi industri bertujuan untuk mengkaji sifat mikrob yang bolehdigunakan pada pelbagai peringkat pengeluaran. Khususnya, bidang yang paling menjanjikan bagi perkembangan saintifik tersebut ialah penggunaan bakteria untuk penguraian sisa industri. Dalam mikrobiologi pertanian, matlamatnya ialah penggunaan potensi organisma kecil untuk meningkatkan hasil tanaman dan mungkin mengawal perosak dan rumpai.
Mikrobiologi veterinar, seperti mikrobiologi perubatan, mengkaji patogen dalam haiwan. Kaedah untuk mengesan penyakit, diagnosis dan rawatannya pada rakan kita yang lebih kecil adalah sama relevannya dengan manusia. Mikrobiologi akuatik memperkatakan kajian tentang komposisi mikroorganisma di lautan dengan tujuan mensistematisasikan pengetahuan dan potensi aplikasinya dalam industri atau pertanian.
Mikrobiologi sanitari mengkaji produk makanan dan mengesan mikrob di dalamnya. Matlamatnya kekal untuk menambah baik kaedah yang membolehkan kumpulan produk makanan diuji. Tugas kedua adalah untuk mengatasi wabak penyakit berjangkit dan mengoptimumkan keadaan untuk orang ramai tinggal di pelbagai institusi yang berbahaya dari sudut wabak jangkitan kontak.
Mikrobiologi Am
Mikrobiologi am ialah sains yang kaedahnya membolehkan anda mengkaji sebarang mikroorganisma dalam pelbagai habitat. Ia adalah industri asas yang menyediakan maklumat yang terhasil kepada mikrobiologi industri, pertanian, veterinar dan perubatan. Dia mengkaji bakteria dan keluarga mereka, keupayaan mikroorganisma untuk berkembang pada pelbagai media nutrien, corak petempatan iklim tertentu.zon.
Hanyutan gen juga merupakan salah satu kepentingan utama ahli bakteriologi, kerana mekanisme ini membolehkan bakteria memperoleh kebolehan baharu dalam jangka masa yang singkat. Salah satu yang paling tidak diingini ialah rintangan antibiotik. Kemunculan strain baharu bakteria yang tahan terhadap ubat antimikrob tertentu secara ketara merumitkan tugas mikrobiologi perubatan.
Tetapi bukan itu sahaja. Mikrobiologi am ialah sains virus, kulat, dan protozoa. Ini juga doktrin imuniti. Selaras dengan kepentingan tertentu, cabang sains yang berasingan juga dibezakan: virologi, mikologi, protozoologi, imunologi. Data baharu yang diperoleh semasa kajian strain bakteria, kulat dan virus akan digunakan dalam mana-mana cabang mikrobiologi lain dan mempunyai kepentingan tertentu.
Bakteriologi
Kerajaan bakteria dianggap paling banyak di antara semua yang lain yang dikaji oleh mikrobiologi. Oleh sebab itu, topik mengenai penyelidikan bakteria adalah yang paling sempit. Untuk menetapkan organisma tertentu kepada satu spesies memerlukan kajian menyeluruh tentang morfologi dan proses biokimianya. Contohnya, banyak bakteria kumpulan usus menapai glukosa dan ditugaskan kepada kumpulan tertentu berdasarkan kriteria ini.
Dari komuniti organisma tertentu, strain akan diasingkan lagi - kultur bakteria tulen. Semua individunya akan dicirikan oleh bahan genetik yang sama, sama seperti ahli lain dari spesies yang sama. Dan yang paling penting, semua bakteria ini akanberkelakuan dengan cara yang sama dalam populasi yang tinggal di persekitaran ini. Dalam keadaan lain, budaya yang sama bebas bermutasi dan menyesuaikan diri, itulah sebabnya strain baru terbentuk. Ia mungkin berbeza dalam set enzim dan faktor virulensi yang berbeza. Oleh itu, keupayaannya untuk menyebabkan penyakit adalah berbeza.
Virologi
Di antara semua organisma hidup, virus adalah yang paling tidak tipikal. Mereka rosak, tidak mampu metabolisme, dan untuk pembiakan mereka telah memilih taktik parasitisme. Adalah penting bahawa ini juga merupakan patogen yang paling menakjubkan dari semua kajian mikrobiologi (virologi). Imunologi juga berkaitan dengan kajian virus, kerana kebanyakannya boleh menekan sistem imun dan menyebabkan kanser.
Virus ialah organisma yang sangat mudah dengan mekanisme berfungsi yang belum difahami sepenuhnya. Mereka tidak boleh memetabolismekan nutrien, tetapi kekal hidup. Tidak mempunyai struktur yang bertanggungjawab untuk kehidupan, ia masih wujud. Selain itu, virus boleh dianggap sebagai bahan genetik dengan mekanisme untuk memasukkannya ke dalam sel tempat pembiakan akan berlaku.
Adalah jelas bahawa mekanisme pengenalan dan pembiakan ini "direka" sedemikian rupa untuk memintas semua halangan pelindung sel yang boleh dibayangkan. Contohnya adalah virus HIV, yang, walaupun perlindungan sistem imun yang kuat, dengan mudah dan mudah menjangkiti seseorang dan membawa kepada kekurangan imun. Oleh itu, mikrobiologi dan imunologi harus bersama-sama menangani masalah ini, mencari jalan untuk menyelesaikannya. TAPIapabila virus menjadi lebih berkebolehan disebabkan oleh kadar mutasi yang menakjubkan, mekanisme untuk memerangi patogen ini perlu dibangunkan secepat mungkin.
Mikologi
Mikologi ialah cabang mikrobiologi am yang mengkaji acuan. Organisma ini cenderung menyebabkan penyakit pada manusia, haiwan, dan tanaman. Acuan merosakkan makanan dan kerana fakta bahawa mereka dapat membentuk spora, mereka boleh dikatakan kebal. Walau bagaimanapun, walaupun ia mempunyai sebilangan kecil faktor virulensi dan membiak agak perlahan, sumbangannya kepada kejadian keseluruhan adalah kecil.
Kulat kekal sebagai organisma yang paling sesuai untuk hidup dalam keadaan paling ekstrem di darat. Mereka jarang hidup di bawah air, tetapi hidup subur dalam keadaan kelembapan sederhana hingga tinggi. Dan, yang luar biasa, kulat tumbuh di badan kapal angkasa di orbit berhampiran Bumi, dan juga mendiami badan reaktor loji tenaga nuklear Chernobyl yang rosak. Memandangkan daya tahan yang besar terhadap faktor kawalan mikrob ini, mikrobiologi makanan dan sanitasi mesti dibangunkan dengan lebih aktif. Ini harus dipermudahkan oleh perkembangan mikologi dan cabang mikrobiologi am yang lain.
Protozoologi
Mikrobiologi juga mengkaji protozoa. Ini adalah organisma unisel yang berbeza daripada bakteria dalam saiz yang lebih besar dan kehadiran nukleus sel. Oleh kerana kehadirannya, mereka lebih disesuaikan dengan keadaan persekitaran yang tidak bergerak.persekitaran dan bukannya berubah secara dinamik. Walau bagaimanapun, ia boleh menyebabkan penyakit tidak kurang daripada yang lain.
Menurut statistik yang disediakan oleh WHO, kira-kira satu perempat daripada semua kes penyakit adalah disebabkan oleh malaria. Walaupun mustahil untuk mengatasinya sepenuhnya, kerana terdapat beberapa jenis plasmodium. Ini bermakna bahawa kepentingan kajian lanjut terhadap semua protista secara umum dan Plasmodium khususnya adalah sangat penting.
Imunologi
Di Institut Penyelidikan Mikrobiologi USSR, banyak kajian tentang sistem imun manusia telah dijalankan. Perkembangan pada mereka masih sukar untuk memohon rawatan, tetapi mereka kini sangat diperlukan untuk diagnosis. Kita bercakap tentang diagnosis serologi beberapa penyakit berjangkit. Ia adalah mikrobiologi bahawa perubatan klinikal berhutang kepada kehadiran dalam senjatanya kaedah diagnostik yang begitu berharga.
Adalah penting bahawa semua jabatan epidemiologi dan mikrobiologi mempengaruhi konsep imuniti. Dan kedua-dua disiplin menggunakan vaksin secara meluas. Perkembangan mereka juga adalah hasil kerja saintifik ahli imunologi dan mikrobiologi. Ia adalah langkah pencegahan yang paling berkesan untuk mengehadkan (dan dalam beberapa kes bahkan menghapuskan) kemungkinan jangkitan melalui sentuhan dengan patogen virus atau bakteria patogen. Vaksin sedang dibangunkan terhadap HIV dan virus yang menyebabkan kanser.
Metodologi mikrobiologi
Untuk mengkaji mikroorganisma tertentu bermakna menentukan ciri morfologinya, menilai kesempurnaan tindak balas biokimia yang mampu dilakukannya, mengenali RNAnya,berikan kepada kerajaan tertentu dan namakan ketegangan. Ini adalah jumlah kerja yang perlu dilakukan semasa membuka tanaman baru. Jika mikrob itu sudah diketahui (ditentukan oleh ciri-ciri penapaian substrat media nutrien atau oleh dinding sel), maka ia dikehendaki mengaitkannya kepada ketegangan tertentu. Mana-mana tugas ini memerlukan kaedah piawai dan peralatan tertentu.
Mikrobiologi perubatan juga mempunyai tugasnya sendiri: untuk mencari agen penyebab penyakit dalam cecair dan tisu biologi yang menjadi sasaran jangkitan ganas, untuk mengenal pasti kehadiran patogen melalui penanda serologi, untuk menentukan sensitiviti seseorang terhadap penyakit tertentu. Tugasan ini diselesaikan dengan kaedah mikrobiologi, mikroskopik, biologi, serologi dan alahan.
Dalam buku teks yang dipanggil "Mikrobiologi" Vorobyov A. V. menerangkan bahawa mikroskopi adalah asas, tetapi bukan kaedah utama untuk mengkaji mikrob. Ia boleh menjadi cahaya, elektronik, fasa kontras, medan gelap dan pendarfluor. Penulis juga menegaskan bahawa kultur dianggap kaedah mikrobiologi yang paling penting, yang membolehkan pertumbuhan koloni mikrob yang terdapat dalam cecair dan media biologi pesakit.
Kaedah budaya boleh menjadi virologi dan bakteriologi. Selalunya, penyelidikan memerlukan darah, air kencing, air liur, kahak, cecair serebrospinal. Daripada mereka, anda boleh mengasingkan organisma dan menyemainya pada medium nutrien. Ini adalah perlu untuk diagnosis, kerana kepekatan mikrob dalam bahan biologi sangat rendah, dankaedah budaya membolehkan anda meningkatkan jumlah flora patogenik.
Dalam buku teks mengenai disiplin "Mikrobiologi" Vorobyov A. V. dengan pengarang bersama menerangkan kaedah biologi mengkaji mikrob. Ia adalah berdasarkan pengasingan ciri toksin khusus sama ada sekumpulan spesies bakteria atau hanya satu strain. Kaedah alahan dikaitkan dengan sifat toksin bakteria untuk menyebabkan alahan (atau pemekaan) dalam makroorganisma apabila dijangkiti. Contohnya ialah ujian Mantoux. Kaedah serologi pula adalah tindak balas dengan antibodi spesifik dan antigen bakteria. Ini membolehkan anda dengan cepat dan tepat menentukan kehadiran mikrob dalam tisu atau bahan cecair yang diambil daripada pesakit.
Kemajuan hebat dalam mikrobiologi perubatan
Mikrobiologi ialah sains penting untuk perubatan praktikal, yang selama kewujudannya yang singkat telah menyelamatkan sejumlah besar nyawa. Contoh yang paling ketara ialah penemuan mikrob yang bertanggungjawab untuk penyakit berjangkit. Ini memungkinkan untuk mendapatkan antibiotik pertama. Terima kasih kepadanya, sejumlah besar askar telah diselamatkan daripada jangkitan luka.
Seterusnya, penggunaan antibiotik mula berkembang, dan hari ini ini membolehkan operasi yang kompleks. Memandangkan banyak jangkitan tidak boleh diubati tanpa menggunakan antibiotik, kehadiran mereka hanya mengubah semua ubat dan memungkinkan untuk menyelamatkan banyak nyawa. Pencapaian ini adalah setanding dengan profilaksis vaksin, yang juga dibenarkanmenyelamatkan ramai pesakit daripada virus polio, hepatitis B dan cacar. Dan kini kaedah imunologi sedang dibangunkan untuk melawan kanser.
