การศึกษาจุลินทรีย์ งานวิจัย “เชื้อโรคบนมือเรา” การสุ่มตัวอย่างเพื่อการวิจัย

มั่นใจได้ในการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียได้หลายวิธี ในแบคทีเรียที่ว่ายน้ำและเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันที่สุด การเคลื่อนไหวเกิดจากการหมุนของแฟลเจลลา แบคทีเรียแบบเลื่อน (ซึ่งรวมถึง myxobacteria, ไซยาโนแบคทีเรีย และกลุ่มอื่นๆ) และสไปโรเชตสามารถเคลื่อนไหวได้โดยไม่ต้องใช้แฟลเจลลา กลไกการเคลื่อนที่จะกล่าวถึงเมื่อพิจารณากลุ่มแบคทีเรียที่เกี่ยวข้อง การจัดเรียงแฟลเจลลา การจัดเรียงแฟลเจลลาในแบคทีเรียยูแบคทีเรียที่เคลื่อนที่ได้เป็นลักษณะเฉพาะของบางกลุ่ม ดังนั้นจึงมีความสำคัญทางอนุกรมวิธาน ในแบคทีเรียรูปแท่งสามารถติดแฟลเจลลาได้ทั้งทางขั้วหรือด้านข้าง (รูปที่ 2.34) ในบรรดาแบคทีเรียที่มีแฟลเจลลัมแบบผูกขาด มีเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่มีแฟลเจลลัมเพียงตัวเดียว แต่มีแฟลเจลลัมที่หนาเป็นพิเศษ - สิ่งเหล่านี้เป็นแบบโมโนไทรเชียส (วิบริโอ เมตช์นิคอวีข้าว. 2.35; กะหล่ำดอกสป.) ในแบคทีเรียหลายชนิดที่มีแฟลเจลลาแบบโมโนโพลาร์และไบโพลาร์ แฟลเจลลัมเดี่ยว ๆ จริงๆ แล้วเป็นกลุ่มของแฟลเจลลา 2-50 อัน (polytrichous) การจัดเรียง monopolar-polytrichous ของ flagella เรียกอีกอย่างว่า lophotrichal (เช่น ซูโดโมแนส, โครมาเทียม),และไบโพลาร์-โพลิทริชอล - แอมฟิทริชัล (นิ้ว สไปริลลัม).ยู เซเลโนโมนัสมีแฟลเจลลาหนึ่งมัดติดอยู่ด้านข้าง (รูปที่ 2.36,2>) ด้วยการจัดเรียงของเยื่อบุช่องท้อง (เช่นใน Enterobacteriaceae, Bacillaceae และแบคทีเรียอื่น ๆ ) แฟลเจลลาจะอยู่ที่ด้านข้างของเซลล์หรือบนพื้นผิวทั้งหมด (รูปที่ 2.36,4)


การตรวจหาแฟลเจลลา สามารถตรวจสอบแฟลเจลลัม (หรือกลุ่มแฟลเจลลา) ในแสงที่ส่องผ่านหรือภายใต้สภาวะคอนทราสต์เฟสในแบคทีเรียเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น เช่น ใน โครมาเทียม โอเคนิอิ, บีเดลโลวิบริโอ, ไทโอสไปริลลัม(รูปที่ 2.37) ในแบคทีเรียอื่นๆอีกมากมาย (ซูโดโมแนส, สไปริลลัมฯลฯ) แฟลเจลลัมและโซนการเต้นของมันสามารถมองเห็นได้ในสนามมืดเท่านั้น วิธีที่ง่ายที่สุดในการระบุแฟลเจลลาคือการใช้สีย้อมหรือโลหะ ร่วมกับการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน หน้าที่ของแฟลเจลลา ในแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่มีการจัดเรียงขั้วของแฟลเจลลา แฟลเจลลาจะทำหน้าที่เหมือนใบพัดเรือและผลักเซลล์ผ่านตัวกลางของเหลวที่อยู่รอบๆ แฟลเจลลัมเป็นเส้นใยที่บิดเป็นเกลียวซึ่งขับเคลื่อนให้หมุนโดย "มอเตอร์" ซึ่งอยู่ที่ตำแหน่งที่ติดอยู่ในพลาสมาเมมเบรน สามารถใช้แฟลเจลลัมเดี่ยวหรือมัดแฟลเจลลาเพื่อย้ายเซลล์ได้ แฟลเจลลาหมุนค่อนข้างเร็ว ตัวอย่างเช่น ในสปิริลลา พวกมันหมุนประมาณ 3,000 รอบต่อนาที ซึ่งใกล้เคียงกับความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยเฉลี่ย การหมุนของแฟลเจลลาทำให้ตัวเซลล์หมุนด้วยความเร็วประมาณ 1/3 ของความเร็วนี้ในทิศทางตรงกันข้าม Flagella สามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนได้เองหรือตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก (รูปที่ 2.34) ในแบคทีเรียบางชนิดที่มีโพลาร์แฟลเจลลา จะทำให้เซลล์เคลื่อนที่ไปข้างหลัง เมื่อไร โครมาเทียม โอเคนิอิเพื่อตอบสนองต่อแสงแฟลชทิศทางการหมุนของแฟลเจลลาจะเปลี่ยนไปมัดของแฟลเจลลาจะกลายเป็นอุปกรณ์ดึง ในเวลาเดียวกัน เซลล์จะเคลื่อนที่ถอยหลังช้ากว่าไปข้างหน้าสี่เท่า และการเคลื่อนที่ของมันก็ "สะดุด" ยู ไธโอสไปริลลัม เจเนนซ์ -ยักษ์ phototrophic spirilla - กลุ่มแฟลเจลลาเพียงกลุ่มเดียวในระหว่างการเคลื่อนไหวย้อนกลับไม่เต้นที่หน้าเซลล์อีกต่อไป: พื้นที่ของการตีแฟลเจลลาตอนนี้ครอบคลุมเซลล์จากด้านข้าง: เมื่อมันกลับกลายเป็นกลับด้านในออก (เช่น ร่มถูกลมหันกลับด้านใน) ในสาหร่ายเกลียวที่มีการจัดเรียงแฟลเจลลาแบบแอมฟิทริชัล มัดแรกหรือมัดอื่น ๆ จะอยู่ในตำแหน่งนี้ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ แฟลเจลลาที่อยู่บริเวณ Peritrichally เอสเชอริเคีย โคไลทำหน้าที่เป็นมัดเกลียวที่มีการประสานงานอย่างดีและขับเคลื่อนเซลล์ผ่านตัวกลาง ในกรณีที่ทิศทางการหมุนของแฟลเจลลาแต่ละตัวเปลี่ยนไป เซลล์จะเริ่ม "พังทลาย" เห็นได้ชัดว่าแฟลเจลลาที่อยู่บริเวณรอบนอกไม่สามารถใช้เป็นอุปกรณ์ดึงได้ แบคทีเรียที่ติดตั้งแฟลเจลลาสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วมาก: บาซิลลัสเมกาเทเรียมด้วยความเร็ว 1.6 มม./นาที Vibrio cholerae - 12 มม./นาที ซึ่งสอดคล้องกับความยาวลำตัวประมาณ 300 ถึง 3,000 ความยาวต่อนาที โครงสร้างแฟลเจลลาที่ละเอียดเป็นเกลียวเกลียว ในแบคทีเรียที่แตกต่างกัน ความหนา (12-18 นาโนเมตร) ความยาว (สูงถึง 20 ไมโครเมตร) แตกต่างกัน รวมถึงความยาวและความกว้างของการหมุนด้วย พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นเรื่องปกติสำหรับแต่ละประเภท แบคทีเรียบางชนิดสามารถผลิตแฟลเจลลาได้หลายประเภท เส้นใยแฟลเจลลาร์ประกอบด้วยโปรตีนเฉพาะที่เรียกว่าแฟลเจลลิน สร้างขึ้นจากหน่วยย่อยที่มีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างต่ำ หน่วยย่อยถูกจัดเรียงเป็นเกลียวรอบพื้นที่ว่างภายใน (คล้ายกับโมเลกุลโปรตีนในไวรัสโมเสกยาสูบ) ดังนั้นโครงสร้างของแฟลเจลลัมจึงถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของหน่วยย่อยโปรตีน แฟลเจลลัมประกอบด้วยสามส่วน - เส้นใยเกลียวที่อธิบายไว้ข้างต้น, “ตะขอ” ใกล้ผิวเซลล์และลำตัวฐาน ด้วยความช่วยเหลือของร่างกายฐานแฟลเจลลัมจะยึดอยู่ในพลาสมาเมมเบรนและในผนังเซลล์ (รูปที่ 2.38) ประกอบด้วยแท่งกลางซึ่งมีวงแหวนสองคู่ในแบคทีเรียแกรมลบ คู่ด้านนอก (วงแหวน L และ P) อยู่ที่ระดับของชั้นนอกและชั้นในของผนังเซลล์ และคู่ด้านใน (วงแหวน S และ M) อยู่ที่ระดับชั้นนอกของพลาสมาเมมเบรน เนื่องจากแบคทีเรียแกรมบวกไม่มีวงแหวนคู่ด้านนอก จึงเชื่อกันว่ามีเพียงคู่ด้านในเท่านั้นที่จำเป็นสำหรับการหมุนแฟลเจลลา ใครๆ ก็จินตนาการได้ว่าวงแหวน M ทำหน้าที่เป็นดิสก์ไดรฟ์ และวงแหวน S ทำหน้าที่เป็นแบริ่งบนพื้นผิวด้านในของชั้นเพปทิโดไกลแคน กลไกระดับโมเลกุลของ "มอเตอร์" ที่หมุนได้ของแฟลเจลลัมยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจน
O- และ N-aitigens โพรทูสขิงมักจะแพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวของวุ้นในรูปแบบของการเคลือบสีเทาบาง ๆ (รูปแบบ H จาก German Hauch - แผ่นโลหะ) “การจับกลุ่ม” นี้อธิบายได้จากความคล่องตัวสูงของเซลล์ บางสายพันธุ์ไม่ก่อให้เกิดคราบจุลินทรีย์ (O-form จากภาษาเยอรมัน ohne Hauch - ไม่มีคราบจุลินทรีย์) สายพันธุ์เหล่านี้ไม่เคลื่อนไหวและไม่มีแฟลเจลลา นี่คือที่มาของคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคซีโรไดอะโนซิสจากแบคทีเรีย แอนติเจนของพื้นผิวหรือโดยทั่วไปของร่างกายเซลล์ (โซมาติก) เรียกว่า O-แอนติเจน และแอนติเจนแฟลเจลลาเรียกว่า H-แอนติเจน Fimbriae และ pili พื้นผิวของแบคทีเรียบางชนิดถูกปกคลุมไปด้วยเส้นใยตรงบางยาวจำนวนมาก (ตั้งแต่ 10 ถึงหลายพัน) หนา 3-25 นาโนเมตรและยาวได้ถึง 12 ไมครอน เรียกว่า fimbriae หรือ pili พบได้ทั้งในสายพันธุ์ที่มีแฟลเจลลาและในรูปแบบที่ไม่มีแฟลเจลลา ควรแยกความแตกต่างจาก sex pili หรือ type F pili ซึ่งพบในเซลล์ผู้บริจาค เอสเชอริเคีย โคไลภายในวันที่ 12 เช่น ในสายพันธุ์ที่มีปัจจัยทางเพศ F (F + , Hfr) F pili พบได้เพียงหนึ่งหรือสองอันต่อเซลล์ โดยมีลักษณะคล้ายหลอดโปรตีนกลวงที่มีความยาวตั้งแต่ 0.5 ถึง 10 µm Chemotaxis แบคทีเรียที่เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระนั้นมีความสามารถในการแท็กซี่ - การเคลื่อนไหวที่กำหนดโดยสิ่งเร้าภายนอก ขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวโดยตรง พวกเขาพูดถึงเคมีบำบัด, แอโรแทกซิส, โฟโตแท็กซี่และแม็กเนติกซิส แบคทีเรียเคลื่อนที่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีระคายเคือง โดยสะสมอยู่ในบางแห่งและหลีกเลี่ยงที่อื่น ปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระนี้เรียกว่าเคมีบำบัด กลุ่มแบคทีเรียเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางเคมีดังนี้ (รูปที่ 2.39) ในรูปแบบที่มีแฟลเจลลา peritrichous พฤติกรรมของมอเตอร์ทำได้เพียงสองประเภทเท่านั้น: การเคลื่อนไหวเป็นเส้นตรงและการกลิ้งไปมา หลังขัดจังหวะการวิ่งทางตรงและเปลี่ยนทิศทางของเส้นทาง เมื่อแบคทีเรียพบว่าตัวเองอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีการไล่ระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้น (สารดึงดูด) ที่ "ดึงดูด" แบคทีเรีย การเคลื่อนที่เชิงเส้นของมันจะคงอยู่นานหลายวินาทีหากว่ายไปสู่ความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวนี้จะหยุดหลังจากผ่านไปไม่กี่วินาทีหากแบคทีเรียว่ายไปในทิศทางตรงกันข้าม แม้ว่าทิศทางของการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงหลังจากการกลิ้งกลายเป็นแบบสุ่มอย่างสมบูรณ์ แต่อย่างไรก็ตามการขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการเคลื่อนไหวดังกล่าวในทิศทางของมันในท้ายที่สุดจะนำไปสู่การสะสมของแบคทีเรียในบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่เหมาะสมที่สุด ตัวรับเคมีมีความรับผิดชอบต่อความไวและการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางเคมี ในบางกรณี ตัวรับเคมีเหล่านี้ทำหน้าที่อย่างเป็นอิสระจากความสามารถของแบคทีเรียในการใช้ซับสเตรตที่กำหนด ตัวอย่างเช่น มนุษย์กลายพันธุ์บางชนิดยังคงตอบสนองต่อสารอาหารบางชนิดได้ตามปกติ แม้ว่าจะสูญเสียความสามารถในการใช้สารอาหารนั้นไปแล้วก็ตาม
Aerotaxis ในแบคทีเรียที่เคลื่อนไหวได้ ประเภทของการเผาผลาญ ในชั้นของแบคทีเรียที่วางอยู่ระหว่างกระจกสไลด์และกระจกครอบ แบคทีเรียแอโรฟิลิกจะสะสมที่ขอบกระจกครอบหรือใกล้กับฟองอากาศในสารเตรียม สิ่งนี้บ่งบอกถึงความต้องการสภาวะแอโรบิกและความจริงที่ว่าพวกเขาได้รับพลังงานที่จำเป็นผ่านการหายใจ (รูปที่ 2.40) แบคทีเรียไร้ออกซิเจนจะสะสมอยู่ตรงกลาง แบคทีเรียที่มีขนาดเล็กมาก เช่น pseudomonads และ spirillum บางชนิด จะอยู่ห่างจากขอบพอสมควร การใช้แบคทีเรียที่แสดงให้เห็น aerotaxis เป็นบวก เองเกลมันน์สามารถสาธิตการปล่อยออกซิเจนโดยคลอโรพลาสต์ของสาหร่ายสีเขียวที่ส่องสว่างเฉพาะที่ สไปโรไจรา
โฟโต้แท็กซี่ แบคทีเรียสีม่วงโฟโตโทรฟิคต้องการแสงเพื่อให้ได้พลังงาน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ผลจากโฟโต้แท็กซี่จะสะสมในสถานที่ที่มีแสงสว่าง หากคุณเก็บการเตรียมการไว้ในที่มืดซึ่งมีการกระจายเซลล์ Chromatium ที่หนาแน่นอย่างหนาแน่นอย่างสม่ำเสมอภายใต้กระจกครอบแล้วเล็งลำแสงที่โฟกัสไปที่มันแบคทีเรียจะรวมตัวอยู่ในบริเวณจุดไฟ เซลล์ที่เข้ามาในจุดนี้โดยไม่ได้ตั้งใจอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวแบบสุ่มจะไม่สามารถออกไปได้อีกต่อไป ทันทีที่พวกเขาเข้าสู่โซนมืด ทิศทางการเคลื่อนที่ของแฟลเจลลาจะกลับทิศทางทันทีและเซลล์ต่างๆ จะกลับสู่บริเวณที่มีแสงสว่าง การเปลี่ยนแปลงการทำงานของแฟลเจลลาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนปฏิกิริยานี้เรียกว่า "ปฏิกิริยาตกใจ" (โฟโบแทกซิส) อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะทำให้เกิดการตอบสนองดังกล่าว แม้ความแตกต่างเล็กน้อยในการส่องสว่างของทั้งสองบริเวณก็เพียงพอแล้ว เซลล์โครเมียมขนาดเล็กสะสมอยู่ในบริเวณที่มีการส่องสว่างสูงกว่าบริเวณรอบๆ เพียง 0.7% เท่านั้น ดังนั้นในแง่ของความไวต่อคอนทราสต์ของแสงพวกมันจึงเข้าใกล้เรตินาของดวงตามนุษย์ (ซึ่งเกณฑ์ที่สอดคล้องกันคือ 0.4%) เมจิโกแทกซิส แบคทีเรีย (แท่ง สาหร่ายเกลียวทอง cocci) ที่มีความสามารถในการปรับทิศทางตัวเองในสนามแม่เหล็กและเคลื่อนที่ไปในทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก ถูกแยกออกจากชั้นผิวของตะกอนด้านล่างของแหล่งน้ำจืดและทะเล พวกมันประกอบด้วยธาตุเหล็กจำนวนมาก (ของแห้ง 0.4%) ในรูปของเฟอร์โรแมกเนติกเหล็กออกไซด์ (แมกนีไทต์) ซึ่งพบในแกรนูล (แมกนีโตโซม) ซึ่งอยู่ใกล้จุดเกาะติดของแฟลเจลลา แบคทีเรียที่แยกได้ในซีกโลกเหนือ “แสวงหา” ทางเหนือ; ที่นี่เส้นสนามแม่เหล็กจะวิ่งเป็นมุมประมาณ 70° จนถึงขอบฟ้าด้านล่าง ลึกเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ พฤติกรรมแม่เหล็กดึงดูดแบคทีเรียให้ลึกเข้าไปในตะกอนซึ่งมีออกซิเจนน้อยหรือไม่มีเลย เนื่องจากแบคทีเรียแมกนีโทติกเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือไมโครแอโรไฟล์ การตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กจึงสามารถเข้าใจได้จากมุมมองทางนิเวศวิทยา เซลล์ดังกล่าวที่ถูกนำไปยังซีกโลกใต้จะตายไปจำนวนมากอย่างแน่นอน มีเซลล์โพลาไรซ์ที่ "ผิด" เพียงไม่กี่เซลล์เท่านั้นที่จะอยู่รอดได้ ซึ่งสามารถแพร่กระจายได้ เห็นได้ชัดว่าขั้วไม่ได้รับการแก้ไขทางพันธุกรรม

เพื่อศึกษาจุลินทรีย์ จำเป็นต้องมีสถานที่และอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการที่เหมาะสม สถานที่ห้องปฏิบัติการมีขนาดกว้างขวาง สว่าง สะอาด และโดดเดี่ยว การทำงานในห้องปฏิบัติการต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษเนื่องจากคุณต้องทำงานกับวัสดุติดเชื้อ กล้องจุลทรรศน์ เนื่องจากมีขนาดเล็กมาก จุลินทรีย์จึงถูกศึกษาโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วยสองส่วน: เชิงกลและเชิงแสง ชิ้นส่วนเชิงกลของกล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วยขาตั้งกล้อง ท่อ 7 (รูปที่ 6) “ปืนพก” 2 สเตจ 4 สกรูไมโครเมตริก 10 และมาโครเมตริก 11 ชิ้นส่วนออพติคัลประกอบด้วยเลนส์ 3 เลนส์ใกล้ตา กระจก 6 อุปกรณ์ส่องสว่าง 5 (คอนเดนเซอร์) ส่วนที่เป็นแสงเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของกล้องจุลทรรศน์ ใต้สไลด์มีกระจกและคอนเดนเซอร์ กระจกทำหน้าที่สะท้อน (???) ทิศทางของแสงที่ผ่านคอนเดนเซอร์เข้าสู่เลนส์ คอนเดนเซอร์ประกอบด้วยเลนส์หลายตัวที่รวบรวมรังสีที่สะท้อนจากกระจกในระดับวัตถุที่กำลังตรวจสอบ ไดอะแฟรมม่านตาติดตั้งอยู่บนพื้นผิวด้านล่างของอุปกรณ์ให้แสงสว่าง ซึ่งคุณสามารถลดหรือเพิ่มความสว่างของวัตถุที่กำลังศึกษาได้ เลนส์ประกอบด้วยเลนส์หลายตัวที่อยู่ในกรอบโลหะทั่วไป ซึ่งมีตัวเลขที่ใช้ระบุกำลังขยาย เลนส์ใกล้ตาประกอบด้วยเลนส์สองตัวและขยายภาพที่ได้รับ (???) จากเลนส์ ช่องมองภาพยังมีตัวเลขแสดงกำลังขยายอีกด้วย กำลังขยายรวมของกล้องจุลทรรศน์เท่ากับผลคูณของกำลังขยายตามวัตถุและกำลังขยายของช่องมองภาพ

ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ถูกจำกัดด้วยความยาวคลื่นของแสง

มีกล้องจุลทรรศน์ที่มีการออกแบบขั้นสูงกว่า ดังนั้น ในกล้องจุลทรรศน์แบบสองตา วัตถุจึงถูกมองด้วยตาทั้งสองข้าง ส่งผลให้ได้ภาพของวัตถุที่โดดเด่นยิ่งขึ้น อัลตร้าไมโครสโคปได้รับการออกแบบเพื่อตรวจสอบวัตถุที่มีขนาดน้อยกว่า 0.2 ไมครอน วัตถุในกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ไม่ได้รับแสงสว่างจากรังสีที่ส่องผ่านเหมือนในกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป แต่ได้รับแสงสว่างจากรังสีด้านข้างที่เล็ดลอดออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงจ้า

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งให้กำลังขยาย 20,000 ถึง 200,000 เท่าหรือมากกว่านั้น ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2475 ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถศึกษาจุลินทรีย์ เช่น ไวรัส ที่มีขนาดหลายมิลลิไมครอนได้ ในกล้องจุลทรรศน์เหล่านี้ กระแสของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็วจะถูกส่งผ่านวัตถุที่กำลังศึกษา และได้รับภาพบนหน้าจอพิเศษ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นอกเหนือจากที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว ยังได้เริ่มมีการนำกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟสฟลูออเรสเซนต์มาใช้ด้วย ซึ่งการใช้กล้องจุลทรรศน์ดังกล่าวได้ขยายความเป็นไปได้ในการศึกษาจุลินทรีย์ ดังนั้นด้วยกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ วัตถุที่กำลังศึกษาจึงถูกส่องสว่างด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจากแหล่งพิเศษ ในกรณีนี้ จุลินทรีย์บางชนิดที่ดูดซับพลังงานสามารถสร้างรังสีสีที่มองเห็นได้ (เขียว เหลือง ม่วง) ดังนั้น กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์จึงแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์ทั่วไปที่จะตรวจสอบวัตถุในแสงที่ปล่อยออกมา

ในกล้องจุลทรรศน์คอนทราสต์เฟส โครงสร้างภายในของเซลล์ที่มีชีวิตในช่วงชีวิตและการทำงานของการเคลื่อนไหวได้รับการศึกษาอย่างชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เลนส์เฟส (วงแหวน) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและคอนเดนเซอร์ พวกมันเปลี่ยนเฟสของคลื่นแสงที่ส่องผ่าน ซึ่งเพิ่มคอนทราสต์ของภาพอย่างมาก

ข้าว. 6. กล้องจุลทรรศน์:

1 - หลอด; 2 - "ปืนพก"; 3 - เลนส์; 4 - ตารางวัตถุ; 5 - อุปกรณ์ให้แสงสว่าง; 6 - กระจก; 7 - ขา; 8 - บานพับ; 9 - คอลัมน์; 10 - สกรูไมโครเมตริก; // - สกรูมาโครเมตริก; 12 - เลนส์ใกล้ตา

สื่อสารอาหาร เพื่อศึกษาคุณสมบัติต่างๆ ของจุลินทรีย์ พวกมันจึงถูกปลูกบนอาหารเลี้ยงเชื้อ เพื่อให้จุลินทรีย์ขยายตัวได้ สภาพแวดล้อมดังกล่าวจะต้องมีสารอาหาร น้ำ เกลือแร่ และแหล่งไนโตรเจนและคาร์บอนที่เพียงพอ มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์นั้นผ่านการฆ่าเชื้อ เนื่องจากการปนเปื้อนของสารอาหารทำให้ไม่เหมาะสมต่อการใช้งาน

มีสารอาหารจากธรรมชาติและเทียม นม น้ำดี มันฝรั่ง แครอท ไข่ ฯลฯ ถูกใช้เป็นสื่อสารอาหารตามธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่เตรียมมาจากเนื้อสัตว์หรือพืช โดยเติมผลิตภัณฑ์ไนโตรเจน คาร์โบไฮเดรต และเกลือต่างๆ

สัตว์ทดลอง บทบาทของจุลินทรีย์แต่ละตัวในการเกิดโรค, การศึกษาลักษณะของกระบวนการติดเชื้อ, วิธีการรักษาและป้องกันโรคติดเชื้อหลายชนิดได้รับการชี้แจงอย่างชัดเจนเนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในจุลชีววิทยาของวิธีการติดเชื้อทดลองของสัตว์ทดลอง .

สัตว์ทดลองในการปฏิบัติทางจุลชีววิทยา สัตว์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ หนูตะเภา กระต่าย หนูขาว หนูขาว บางครั้งก็เป็นลิง ตัวเล็กและวัว แมว สุนัข และนกหายาก (นกพิราบ ไก่) การเลือกสัตว์ตัวใดตัวหนึ่งเพื่อการวิจัยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขสองประการ: ประการแรกสัตว์จะต้องอ่อนแอต่อการติดเชื้อที่กำหนด และประการที่สอง ภายใต้สภาพธรรมชาติ ไม่ควรมีการติดเชื้อนี้ ดังนั้นจึงใช้สัตว์แยกสายพันธุ์เพื่อศึกษาการติดเชื้อแต่ละครั้ง เช่น เมื่อศึกษาวัณโรคและคอตีบ ผู้ทดลองคือ หนูตะเภา เมื่อศึกษาโรคพิษสุนัขบ้า - กระต่าย เป็นต้น

หลังจากได้รับข้อมูลเพียงพอเกี่ยวกับโลกของจุลินทรีย์ ฉันจึงสนใจที่จะดูพวกมันและดูว่าพวกมันทำงานอย่างไร ( ภาคผนวก 3).


เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ฉันตัดสินใจทำการทดลองหลายชุด วิธีที่เร็วที่สุดในการรอผลลัพธ์ปรากฏว่ามาจากการทำงานของยีสต์

การใช้จุลินทรีย์ให้เกิดประโยชน์โดยใช้ยีสต์เป็นตัวอย่าง

ฉันนวดแป้งสองส่วน: ส่วนหนึ่งใส่ยีสต์ อีกส่วนหนึ่งไม่ใส่ยีสต์ และขนมปังอบ

หลังจากผ่านไป 20 นาทีแป้งยีสต์ก็เริ่มขึ้นนั่นคือ การทำงานของจุลินทรีย์เริ่มต้นขึ้นและแป้งตามปกติยังคงไม่เปลี่ยนแปลง พายที่ทำจากแป้งยีสต์จะได้ฟูนุ่มและอร่อย ส่วนขนมปังที่ทำจากแป้งโดยไม่ต้องเติมยีสต์จะออกมาหนักและแบน

บทสรุป:ยีสต์ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่แป้ง "เติบโต" ขึ้นและกลายเป็นฟู

การตรวจติดตามน้ำนม (ประสบการณ์ที่นำมาจากโครงการปีที่แล้วของฉัน!)

ฉันใส่นมสองแก้วในตู้เย็นและทิ้งแก้วสองแก้วไว้ในหม้อน้ำเป็นเวลาหนึ่งวัน (นมพาสเจอร์ไรส์และต้มอย่างละหนึ่งแก้ว)

นมพาสเจอร์ไรส์บนหม้อน้ำกลายเป็นเปรี้ยวในวันที่สอง, วันที่สามนมต้มบนหม้อน้ำกลายเป็นเปรี้ยว, วันที่เจ็ดนมพาสเจอร์ไรส์ในตู้เย็นกลายเป็นเปรี้ยว, วันที่เก้านมต้มในตู้เย็น เปรี้ยว! (ตารางที่ 1).

ภาคผนวก 3 ตารางที่ 1

การตรวจติดตามน้ำนม
(ประสบการณ์ 2)

บทสรุป:แบคทีเรียที่เน่าเปื่อยทำให้นมเน่าเสีย และแบคทีเรียจากการหมักแลคติกก็ทำให้กลายเป็นนมเปรี้ยวซึ่งสามารถรับประทานได้ นมต้มจะเก็บในตู้เย็นได้นานกว่า และนมพาสเจอร์ไรส์จะทำให้เปรี้ยวเร็วขึ้น

ฉันได้เห็นการทำงานของจุลินทรีย์ในนม

การทำครีมเปรี้ยวจากครีม

ฉันเอาครีมไปวางไว้ในที่อุ่น ๆ

วันต่อมาฉันก็ได้ครีมเปรี้ยวโดยไม่ต้องตีด้วยซ้ำ

บทสรุป:ครีมจะเปรี้ยวอย่างรวดเร็วในที่อบอุ่นในภาชนะเปิด

ดังนั้นฉันจึงมั่นใจว่าจุลินทรีย์ที่ "มีประโยชน์" ช่วยทำให้อาหารหลายชนิดมีรสชาติอร่อยและดีต่อสุขภาพ!

การหาปริมาณจุลินทรีย์เมื่อมีสารกันบูดในตัวกลางธาตุอาหาร


ฉันสร้างสารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย (ฉันปรุง "น้ำซุปมีชีวิต" และน้ำซุปจากไก่ก้อนคนเนอร์ และเติมน้ำตาลลงไป) ฉันเทมันลงในหลอดทดลองสี่หลอด หลอดทดลองมีรหัสสีและหมายเลขกำกับไว้ เธอทิ้งหลอดทดลองหลอดแรก (สีน้ำเงินและสีแดง) ให้สะอาด และวางนิ้วเข้าไปในหลอดที่สอง (สีน้ำเงินและสีแดง) ฉันปิดฝาหลอดทดลองทั้งหมดแล้ววางไว้ในที่อบอุ่น ( ตารางที่ 2).

ตารางที่ 2

ความมุ่งมั่นของจุลินทรีย์
เมื่อมีสารกันบูดอยู่ในสารอาหาร
(การทดลองที่ 4)

วันที่(ระยะเวลาที่จุลินทรีย์ปรากฏ) ตัวอย่างที่มีฉลากระบุสารอาหาร (คำอธิบาย)
1 2 1 2
น้ำซุป "คนอร์" (สีน้ำเงิน) น้ำซุป "สด" (สีน้ำเงิน) น้ำซุป "คนอร์"(สีแดง) นิ้ว น้ำซุป "สด"(สีแดง) นิ้ว
08.01.2017 – 10.01.2017
(2 วัน)
ความขุ่นของน้ำซุป
08.01.2017 – 11.01.2017
(3 วัน)
มีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์
08.01.2017 – 12.01.2017
(4 วัน)
โฟมปรากฏขึ้น มีตะกอนเล็กน้อย มีคราบเชื้อราปรากฏขึ้น มีตะกอนปรากฏขึ้น
08.01.2017 – 13.01.2017
(4 วัน)
- - จุดแม่พิมพ์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น
08.01.2017 – 16.01.2017
(7 วัน)
- ปริมาณตะกอนเพิ่มขึ้น จุดเชื้อรายังคงเติบโตต่อไป ตะกอนเพิ่มขึ้นสองเท่า

หลังจากผ่านไปสองวัน ของเหลวในภาชนะก็ขุ่น และหลังจากผ่านไป 3 วันก็เริ่มมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ ฉันสังเกตเห็นว่าในวันที่สี่ มีตะกอนปรากฏขึ้นในทุกตัวอย่างที่มีน้ำซุป "สด" และมีตะกอนมากขึ้นในตัวอย่างโดยเอานิ้วลง

ในหลอดน้ำซุปทรงลูกบาศก์ การเปลี่ยนแปลงเริ่มเกิดขึ้นบนฟิล์มพื้นผิวของแต่ละตัวอย่าง แต่ในตัวอย่างแบบหยดนิ้ว เชื้อราเริ่มก่อตัวบนพื้นผิว

ปรากฎว่ามีจุลินทรีย์อยู่ในตัวอย่างทั้งสี่ แต่ในปริมาณที่แตกต่างกัน (นี่เป็นการยืนยันอีกครั้งว่าแบคทีเรียอาศัยอยู่ในมือของเรา) อย่างไรก็ตามในหลอดทดลองที่มีนิ้วลดลงกระบวนการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์เกิดขึ้นหลายครั้ง เร็วขึ้น.

หลังจากนั้น ฉันหยิบของเหลวสองสามหยดจากหลอดทดลองแล้วพยายามตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ให้มากที่สุด พบจุลินทรีย์ประเภทต่างๆ ในตัวอย่างที่มีน้ำซุป "สด" และ "ไม่มีชีวิต"

บทสรุป:ตัวอย่างทั้งหมดยืนยันว่ามีจุลินทรีย์อยู่ในของเหลว ข้อเท็จจริงของการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่มีสารกันบูดดูเหมือนแปลกสำหรับฉัน เชื่อกันว่าจุลินทรีย์ไม่ควรอยู่รอดในสภาวะเช่นนี้ ดังนั้น สารกันบูดควรฆ่าพวกมัน อธิบายพฤติกรรมของจุลินทรีย์นี้ได้ก็แต่ตามวันหมดอายุของน้ำซุปก้อนเท่านั้น เพราะแพทย์ไม่แนะนำให้บริโภคอาหารหลังวันหมดอายุ!

การกำหนดเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาและการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย

เธอหยิบขนมปังสองชิ้นมาใส่ในถุงพลาสติกที่ปิดสนิท ฉันวางอันหนึ่งไว้ในตู้เย็น อีกอันวางไว้ในที่อบอุ่นบนขอบหน้าต่างซึ่งมีแสงแดดอยู่เสมอ

สามวันต่อมา ฉันสังเกตเห็นว่ามีหยดน้ำปรากฏบนถุงที่บรรจุต้นแบบ ซึ่งถูกทำให้อบอุ่น และหนึ่งวันต่อมา รอยเชื้อราก็เริ่มก่อตัว ( ตารางที่ 3).

ตารางที่ 3

การดูขนมปัง
(ประสบการณ์ 5)

บทสรุป:ราปรากฏบนเปลือกขนมปัง - มุกอร์ จุลินทรีย์ทำให้อาหารเน่าเสีย! เชื้อราสามารถเจริญเติบโตได้เฉพาะในที่อบอุ่นและชื้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุดมไปด้วยสารอาหาร และอากาศแห้งและอุณหภูมิต่ำเป็นอุปสรรคสำคัญในการพัฒนาเชื้อรา

ดังนั้น จึงมีความเป็นไปได้สูงที่สามารถสันนิษฐานได้ว่าจุลินทรีย์ที่ "ไม่ดี" มักชอบที่จะพัฒนาในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นและชื้น

การปรากฏตัวของจุลินทรีย์บนมือที่ไม่ได้ล้างและล้างมือ

ฉันใส่สารอาหารลงในถ้วยสะอาดสองถ้วย: ปอกเปลือกหัวมันฝรั่งที่ล้างแล้ว ผ่าครึ่ง แล้วแช่ในสารละลายโซดาเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง (1 ช้อนชา/น้ำ 500 มล.) จากนั้นต้มและหั่นเป็นชิ้น ชิ้นส่วน. ฉันแตะมันฝรั่งชั้นหนึ่งด้วยมือที่ไม่ได้ล้าง จากนั้นจึงแตะอีกชั้นด้วยมือที่ล้างแล้ว ฉันปิดฝาถ้วยแล้ววางไว้ในที่มืดและอบอุ่นเป็นเวลา 4 วัน

สี่วันต่อมา แบคทีเรียก็เจริญเติบโตบนมันฝรั่งที่สัมผัสด้วยมือที่สกปรก ( ตารางที่ 4).

ตารางที่ 4

การปรากฏตัวของจุลินทรีย์บนมือที่ไม่ได้ล้างและล้างมือ
(การทดลองที่ 6)

ตัวอย่าง ชื่อของวัตถุที่กำลังศึกษา 1 วัน(02.01.2017) วันที่ 3(04.01.2017) 5 วัน(06.01.2017)
1 มันฝรั่งแผ่น (ทำความสะอาดมือ) - เมื่อเม็ดสีทำปฏิกิริยากับอัลคาไล (สบู่) จะเกิดสีส้มเหลือง ดังนั้นตัวอย่างนี้จึงมีการเคลือบสีเหลือง แต่ตรวจไม่พบเม็ดสีแดง -
2 มันฝรั่งฝาน (มือสกปรก) - มีจุดสีส้มเหลือง (cocci) ปรากฏขึ้นและลักษณะเม็ดสีแดงของผลิตภัณฑ์ที่มีแป้ง prodigiosin ซึ่งผลิตโดยแบคทีเรีย "เลือดมหัศจรรย์" ไม่ก่อให้เกิดโรค แต่ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของพวกมันเป็นพิษ รอยเชื้อรามีขนาดใหญ่ขึ้นและสว่างขึ้น

บทสรุป:จุลินทรีย์ไม่ชอบความสะอาด สบู่ฆ่ามัน!

การมีอยู่ของจุลินทรีย์บนวัตถุ

ฉันเก็บตัวอย่างจากราวบันไดทางเข้าด้วยสำลีพันก้าน ตัวอย่างถูกใส่ในหลอดทดลองที่มีสารอาหารปานกลาง ("น้ำซุปที่มีชีวิต") และวางไว้ในที่ที่อบอุ่นและมืด

หลังจากผ่านไปหนึ่งวัน มีการเปลี่ยนสีซึ่งบ่งชี้ว่ามีแบคทีเรียที่เป็นอันตรายอยู่ และหลังจากผ่านไปสามวัน ตะกอนสีขาวขุ่นก็หลุดออกมา - อาณานิคมของแบคทีเรีย ( ตารางที่ 5).

ตารางที่ 5

การปรากฏตัวของจุลินทรีย์บนวัตถุ
(ประสบการณ์ 7)

บทสรุป:สิ่งต่างๆ รอบตัวเรามีจุลินทรีย์หลายชนิด ซึ่งไม่ได้มีประโยชน์เสมอไป ดังนั้น จึงจำเป็นต้องล้างมือ!

การทดลองที่ดำเนินการยืนยันความจริงที่ว่ามีจุลินทรีย์หลายชนิดอยู่รอบตัวเรา ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่ได้ "ดี" เสมอไป

ในตอนแรก การมองสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กผ่านกล้องจุลทรรศน์ถือเป็นเรื่องสนุกสำหรับจิตใจที่อยากรู้อยากเห็น ใช้เวลานานก่อนที่จะมีการศึกษาแบคทีเรียบนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถเชื่อมโยงการมีอยู่ของจุลินทรีย์ที่มีชีวิตกับการเกิดโรคและโรคระบาดได้

ในปัจจุบัน การพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปและโดยเฉพาะด้านการแพทย์ไม่สามารถจินตนาการได้อีกต่อไปหากไม่มีจุลชีววิทยา การวิจัยทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจังดำเนินการในห้องปฏิบัติการโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ แต่การทดลองบางอย่างสามารถทำซ้ำได้ที่บ้าน

ตอนนี้นักเรียนชั้นประถมศึกษาทุกคนรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของแบคทีเรียแล้ว แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์จากเนเธอร์แลนด์ Antonie van Leeuwenhoek สามารถมองเห็นแบคทีเรียได้ในปี 1674 เพื่อดำเนินการวิจัยและศึกษาแบคทีเรีย เขาต้องพัฒนาและสร้างกล้องจุลทรรศน์ตัวแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์อย่างอิสระ

ต่อมาในปี พ.ศ. 2371 ชื่อ "แบคทีเรีย" ก็ปรากฏขึ้น (จากภาษากรีกว่า "แท่งเล็ก") คำนี้ถูกนำมาใช้โดย Christian Ehrenberg นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน

ในเวลาต่อมา Louis Pasteur ชาวฝรั่งเศสและ Robert Koch ชาวเยอรมันยังคงทำงานเกี่ยวกับการศึกษาจุลินทรีย์ต่อไปโดยเชื่อมโยงการเกิดโรคกับการมีแบคทีเรียในร่างกายมนุษย์หรือสัตว์ สำหรับการสร้างทฤษฎีทางแบคทีเรียเกี่ยวกับการเกิดโรค Robert Koch ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1905

ในศตวรรษที่ 19 โลกเข้าใจถึงอันตรายของแบคทีเรียก่อโรคแล้ว แต่ผู้คนไม่ได้เรียนรู้ที่จะต่อสู้กับพวกมันอย่างเป็นระบบในทันที จนกระทั่งปี 1910 Raphael Ehrlich ได้สร้างยาปฏิชีวนะตัวแรกขึ้นมา

เหตุใดจึงต้องมีการวิจัยเกี่ยวกับจุลินทรีย์?

การศึกษาจุลินทรีย์ที่มีชีวิตเป็นสิ่งจำเป็นในการตรวจจับและระบุสาเหตุของโรคในบุคคล สัตว์ หรือสิ่งแวดล้อม ห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยาศึกษาแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค กำหนดชนิดและทดสอบความต้านทานต่อยาต้านจุลชีพ

การตรวจทางจุลชีววิทยาเป็นสิ่งจำเป็นไม่เพียงแต่เพื่อสร้างการวินิจฉัยที่แม่นยำ (เลือด ปัสสาวะ อุจจาระ การตรวจเมือก) แต่ยังเพื่อตรวจสอบความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อมสำหรับมนุษย์ด้วย เช่น กำหนดให้หน่วยงานสุขาภิบาลและระบาดวิทยาตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่จำหน่ายแก่ประชาชนทั่วไป

การสุ่มตัวอย่างเพื่อการวิจัย

เพื่อให้เข้าใจถึงสถานะของบุคคล สัตว์ หรือสิ่งแวดล้อม จำเป็นต้องมีตัวอย่างวัสดุ (ตัวอย่าง) ซึ่งห้องปฏิบัติการจะทำงาน สำหรับคนและสัตว์ จะเป็นการทดสอบต่างๆ (เลือด ปัสสาวะ อุจจาระ) หรือรอยเปื้อน (เมือก) และสำหรับการศึกษาผลิตภัณฑ์หรือสิ่งแวดล้อม ปริมาณเล็กน้อยของผลิตภัณฑ์เอง (เนื้อสัตว์ นม และผลิตภัณฑ์จากนม) หรือสิ่งแวดล้อม ถูกนำมาใช้.

ตัวอย่างสำหรับการวิจัยแต่ละประเภทนั้นจะถูกเก็บตามวิธีการเฉพาะ แต่มีกฎทั่วไปหลายประการ ควรใช้ภาชนะปลอดเชื้อ และหากเป็นไปได้ ควรเก็บตัวอย่างภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ (ฆ่าเชื้อ) ตัวอย่างจะถูกส่งไปยังห้องปฏิบัติการโดยเร็วที่สุด หากจำเป็นในกล่องแช่เย็น การปฏิบัติตามเงื่อนไขเหล่านี้จำเป็นอย่างยิ่งในทางการแพทย์

ตัวอย่างบางส่วนอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเตรียมเอกสารประกอบอย่างเหมาะสม

วิธีการศึกษาจุลินทรีย์

ดังนั้น จึงเก็บตัวอย่างและส่งไปที่ห้องปฏิบัติการ คุณคิดว่าตอนนี้แค่มองเข้าไปในกล้องจุลทรรศน์เพื่อดูว่ามีอะไรเกิดขึ้นบ้างก็เพียงพอแล้ว? ในความเป็นจริงทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก มีวิธีการพื้นฐานหลายวิธีในการตรวจหาแบคทีเรียที่มีชีวิต

แบคทีเรียวิทยาเป็นวิธีการศึกษาแบคทีเรีย (การเพาะเมล็ด) ในตัวอย่างทางชีวภาพต่างๆ - วัสดุจากผู้ป่วยหรือสัตว์ ตัวอย่างสิ่งแวดล้อม อาหารสัตว์ เนื้อสัตว์ นม ฯลฯ

กล้องจุลทรรศน์เช่น การศึกษาตัวอย่างในห้องปฏิบัติการภายใต้กล้องจุลทรรศน์ทำให้สามารถระบุจำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมด รูปร่าง ขนาด และโครงสร้าง (สัณฐานวิทยา)

แต่คุณไม่สามารถติดหลอดทดลองนมหรือปัสสาวะไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์ได้ หากต้องการศึกษาแบคทีเรียที่มีชีวิต (ไม่ตายตัว) ให้ใช้การเตรียมการที่เตรียมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี:

  1. วิธี "หยดแบบบด" หยดวัสดุวางบนกระจกสไลด์และปิดด้วยแผ่นปิด ควรกระจายของเหลวให้ทั่วพื้นผิว แต่ต้องไม่เกินขอบของแผ่นปิด
  2. วิธีห้อยแขวนใช้สำหรับจุลินทรีย์ที่มีชีวิตซึ่งสามารถเจริญเติบโตได้ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถสังเกตวัตถุนั้นได้เป็นเวลาหลายวัน วัสดุทดสอบจะถูกหยดลงบนกระจกฝาครอบ พลิกกลับอย่างรวดเร็ว คว่ำลง และวางอย่างระมัดระวังบนสไลด์แก้วที่เตรียมไว้โดยมีรูตรงกลาง ขอบของหลุมจะทาวาสลีนไว้ล่วงหน้าเพื่อแยกตัวอย่างออกจากกันอย่างสมบูรณ์ จากนั้นแว่นตาจะพลิกกลับอีกครั้งและได้รับหยดที่แขวนไว้อย่างอิสระ

ในการศึกษาวัสดุทางพยาธิวิทยา (ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ) จะใช้รอยเปื้อนลายนิ้วมือ (จากอวัยวะ เนื้อเยื่อ) หรือรอยเปื้อนบางจากวัสดุอื่น ตัวอย่างจะถูกทำให้แห้ง ตรึงไว้ (โดยส่วนใหญ่มักจะผ่านตัวอย่างไปบนหัวเผา) และย้อมสี

กล้องจุลทรรศน์ตะกอน

ในวิธีการวิจัยบางวิธี ไม่เพียงแต่ศึกษาวัสดุในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตะกอนที่ตกลงมาด้วย วิธีนี้ใช้เมื่อทำการวิเคราะห์ปัสสาวะ

จำเป็นต้องมีการตรวจปัสสาวะโดยทั่วไปเพื่อวินิจฉัยและควบคุมโรคต่างๆ การตรวจทางสัณฐานวิทยาของตะกอนปัสสาวะดำเนินการดังนี้: เทปัสสาวะ 10-12 มิลลิลิตรลงในหลอดทดลองและวางในเครื่องหมุนเหวี่ยง (ความเร็ว 1,500-2,000 รอบต่อนาที) เป็นเวลา 10-15 นาที ปัสสาวะที่เหลือจะถูกระบายออกและตะกอนก็ปะปนกัน

เมื่อทำการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ของตะกอนปัสสาวะจะพิจารณาถึงการมีอยู่ขององค์ประกอบของเซลล์ในนั้น - เซลล์เม็ดเลือดแดง, เม็ดเลือดขาว, แคสต์, เกลือและเซลล์เยื่อบุผิว

การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์

การเพาะเลี้ยงแบคทีเรียคือกลุ่มของจุลินทรีย์ชนิดเดียวกัน เพื่อเพาะเชื้อแบคทีเรีย วัสดุจะถูกฉีดวัคซีนบนอาหารเลี้ยงเชื้อ ตัวอย่างเช่น โรคคอตีบบาซิลลัสถูกค้นพบและปลูกในวัฒนธรรมบริสุทธิ์เมื่อ 100 ปีที่แล้ว

สำหรับแบคทีเรียประเภทต่างๆ มีสภาวะที่สะดวกสบายบางประการ (โภชนาการ อุณหภูมิ ความชื้น ฯลฯ) ซึ่งแบคทีเรียหลักสามารถแพร่พันธุ์ได้ดี แต่จุลินทรีย์จากต่างประเทศจะแพร่พันธุ์ได้แย่กว่ามาก

จานและหลอดทดลองในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการฉีดวัคซีนจะถูกส่งไปยังเทอร์โมสตัท โดยจะเก็บไว้ที่อุณหภูมิที่ต้องการเป็นเวลาหนึ่งถึงสองวัน และบางครั้ง (วัณโรค) นานถึงสามถึงสี่สัปดาห์ จากนั้นจึงเปรียบเทียบสัณฐานวิทยากับคุณลักษณะที่ทราบของแบคทีเรียที่อธิบายไว้ในแผนการจำแนกประเภทหรือคีย์ของจุลินทรีย์

เป็นไปได้ไหมที่จะเติบโตแบคทีเรียที่บ้าน?

เด็กๆ จะอยากลองปลูกแบคทีเรียในอาณานิคมของตัวเองที่บ้าน นอกจากนี้ประสบการณ์ดังกล่าวจะช่วยพวกเขาในชั้นเรียนชีววิทยาที่โรงเรียน

แบคทีเรียมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง ในทุกพื้นผิว ในน้ำ อากาศ ดิน วิธีที่ง่ายที่สุดในการใช้จุลินทรีย์ที่บ้านคือการอาศัยอยู่ตามพื้นผิวห้องครัวหรือในห้องน้ำ ในการทำเช่นนี้คุณต้องมีจานเพาะเชื้อ อาหารเลี้ยงเชื้อ (วุ้น-วุ้นหรือน้ำซุปเนื้อ) และสำลีพันก้าน

ต้องล้างจานเพาะเชื้อให้สะอาดและใส่วุ้นวุ้นหรือน้ำซุปเนื้อสองสามหยดลงไป ใช้สำลีเช็ดพื้นผิวที่คุณเลือกแล้วจุ่มสำลีลงในอาหาร ปิดจานเพาะเชื้อให้แน่นแล้ววางไว้ในที่อุ่น โดยปล่อยทิ้งไว้ 2 ถึง 3 วัน สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นทุกวัน คุณสามารถสร้างภาพวาดหรือรูปถ่ายได้ แสดงให้ลูก ๆ ของคุณเห็นว่าการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจสามารถทำได้ที่บ้าน!

การพาสเจอร์ไรซ์ของนม

นี่เป็นการทดลองที่น่าสนใจที่สามารถทำได้ที่บ้านโดยมีเป้าหมายเพื่อทำลายแบคทีเรียเท่านั้น

โลกนี้เป็นหนี้การปรากฏตัวของนมที่สามารถเก็บรักษาได้ (พาสเจอร์ไรส์) ของชาวฝรั่งเศส Louis Pasteur นักวิทยาศาสตร์คนนี้ได้พัฒนากระบวนการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่พบในของเหลว จริงอยู่ที่ไวน์และเบียร์แปรรูปของปาสเตอร์ ไม่ใช่นม

การพาสเจอร์ไรส์นมเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนที่อุณหภูมิใกล้กับจุดเดือดและคงสภาพไว้ภายใต้สภาวะดังกล่าว เมื่อนมพาสเจอร์ไรส์ไม่เหมือนกับการต้มรสชาติกลิ่นและความสม่ำเสมอของนมจะไม่เปลี่ยนแปลง นี่เป็นวิธีฆ่าเชื้อนมที่ง่ายและราคาถูก นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์นมเปรี้ยวทั้งหมดยังทำจากนมพาสเจอร์ไรส์อีกด้วย

ในห้องครัวทั่วไป คุณสามารถพาสเจอร์ไรส์นมได้อย่างง่ายดาย ในการทำเช่นนี้ให้วางภาชนะที่มีนมลงในห้องอบไอน้ำ (ในกระทะที่มีน้ำร้อน) และนำไปที่อุณหภูมิ 63 - 65⁰C โดยคนอย่างต่อเนื่อง หลังจากผ่านไปครึ่งชั่วโมง ภาชนะที่มีนมจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำเย็นเพื่อลดอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว

พาหะของแบคทีเรีย

นอกจากจุลินทรีย์ที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งอาศัยอยู่ข้างๆ เราแล้ว ยังมีศัตรูที่ซ่อนอยู่อีกด้วย จุลินทรีย์ที่เราไม่รู้จัก เช่น ระเบิดเวลา อาศัยอยู่ในร่างกายของเราและสามารถ "ระเบิด" ได้ทุกเมื่อ

แบคทีเรียก่อโรคและร่างกายมนุษย์อยู่ในสมดุลเป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งอาจหยุดชะงักได้โดยการเสริมสร้างหรือทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง ในกรณีแรก ระบบการป้องกันของร่างกายจะเอาชนะโรคได้ และการขนส่งเมื่อกระบวนการหยุดลง มิฉะนั้นภูมิคุ้มกันที่อ่อนแอจะนำไปสู่การเจ็บป่วย

ประเภทของผู้ให้บริการ:

  1. สถานะผู้ให้บริการที่มีสุขภาพดี แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคมีอยู่ในเซลล์ของบุคคลที่มีสุขภาพดี ตามกฎแล้วกระบวนการนี้ใช้เวลาไม่นานและมาพร้อมกับแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคจำนวนเล็กน้อยซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโรคคอตีบบาซิลลัสซึ่งเป็นสาเหตุของไข้อีดำอีแดงและโรคบิด
  2. การฟักตัวของพาหะพบได้ในโรคติดเชื้อทุกชนิด แต่ไม่ได้หมายความว่าเชื้อโรคจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมเสมอไป
  3. การขนส่งแบบเฉียบพลันเรียกว่าเมื่อการปล่อยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคดำเนินต่อไปจากหลายวันไปจนถึงหลายสัปดาห์หลังจากที่บุคคลนั้นป่วยด้วยโรค หากกระบวนการนี้กินเวลานานกว่าระยะเวลาที่กำหนด การขนส่งจะถือเป็นการขนส่งเรื้อรัง

การเคลื่อนย้ายสามารถกำหนดได้โดยวิธีการวิจัยในห้องปฏิบัติการเท่านั้น โดยแยกเชื้อโรคออกจากปัสสาวะ เลือด เมือก และอุจจาระ ผู้ให้บริการจะได้รับการรักษาในโรงพยาบาลด้วยยาปฏิชีวนะและวัคซีน

โรคคอตีบบาซิลลัส

เชื้อโรคชนิดหนึ่งที่ส่งผ่านพาหะคือโรคคอตีบบาซิลลัส จุลินทรีย์นี้มีหลายรูปแบบ แต่สามารถระบุได้ง่ายด้วยการย้อมด้วยสีย้อมสวรรค์

โรคคอตีบบาซิลลัส

แบคทีเรียคอตีบเจริญเติบโตได้เมื่อเข้าถึงออกซิเจนและอุณหภูมิได้ฟรีตั้งแต่ 15 ถึง 40⁰C พวกมันสืบพันธุ์ได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีเลือด นั่นคือร่างกายมนุษย์มีเงื่อนไขที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียคอตีบ

แบคทีเรียคอตีบยังแพร่กระจายโดยละอองในอากาศและเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพอย่างมาก ด้วยโรคคอตีบจะเกิดการอักเสบเฉียบพลันของระบบทางเดินหายใจส่วนบนและการเป็นพิษของร่างกายด้วยสารพิษที่หลั่งออกมาจากบาซิลลัสคอตีบ สถานการณ์สุดท้ายนี้นำไปสู่ความเสียหายร้ายแรงต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาท

ในการดำเนินการตรวจแบคทีเรียวิทยาเมือกและฟิล์มจะถูกพรากจากคอหอยโดยใช้สำลีแห้ง การทดสอบจะต้องส่งไปยังห้องปฏิบัติการภายในสามชั่วโมงหรือน้อยกว่า หากเป็นไปไม่ได้ จานเพาะเชื้อจะถูกฉีดวัคซีนที่ไซต์งานและส่งไปตรวจสอบ ผลลัพธ์จะปรากฏหลังจาก 24 หรือ 48 ชั่วโมง

กระบวนการขนส่งเชื้อคอตีบบาซิลลัสช่วยรักษาการไหลเวียนของโรคและรักษาภัยคุกคามจากโรคระบาด การสร้างภูมิคุ้มกันแบบแอคทีฟยังคงเป็นวิธีหลักในการควบคุมการเจริญเติบโตของเชื้อโรคคอตีบ

โลกของแบคทีเรียนั้นใหญ่โตและน่าทึ่ง จากการศึกษาจุลินทรีย์ เราได้รับโอกาสในการเปิดเผยความลับมากมายของธรรมชาติ ดูแลสุขภาพของเรา และรักษาสิ่งแวดล้อมให้สะอาด

จำนวนแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในร่างกายของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีโดยเฉลี่ยมีมากกว่าจำนวนเซลล์ในร่างกายถึง 10 เท่า การเปลี่ยนแปลงในชุมชนจุลินทรีย์เหล่านี้สามารถนำไปสู่ปัญหาทางเดินอาหาร โรคผิวหนัง โรคเหงือก และแม้แต่โรคอ้วนได้ แม้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพและโรคของมนุษย์ แต่จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในตัวเรายังคงไม่มีใครถูกสำรวจเลย ขณะนี้นักจุลชีววิทยาทั่วโลกได้ตระหนักถึงความสำคัญของแบคทีเรียในร่างกายแล้ว และกำลังพยายามทำการวิจัยร่วมกันเพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของพวกมันให้ดียิ่งขึ้น

จุลินทรีย์และแบคทีเรียในร่างกาย

นี่อาจเป็นพื้นฐานของการมองโรคในรูปแบบใหม่โดยสิ้นเชิง เพื่อที่จะทำความเข้าใจว่าแบคทีเรียมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงในประชากรแบคทีเรียปกติอย่างไร จำเป็นต้องกำหนดระดับปกติก่อนว่าควรเป็นเท่าใด
นักวิจัยสงสัยมานานแล้วว่าบทบาทของชุมชนจุลินทรีย์ในมนุษย์หรือที่เรียกว่าไมโครไบโอมของมนุษย์ เทคโนโลยีระดับโมเลกุลได้มาถึงจุดที่เป็นไปได้ที่จะเริ่มระบุและจำแนกลักษณะสปีชีส์ทั้งหมดที่ประกอบเป็นไมโครไบโอมของมนุษย์ได้อย่างแท้จริง
นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุจุลินทรีย์หลายชนิดที่อาศัยอยู่บนผิวหนังของมนุษย์และช่วยสร้างเกราะป้องกันจากภายนอก เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีแบคทีเรียอย่างน้อย 100 ชนิดอาศัยอยู่บนผิวหนัง ด้วยการใช้วิธีการจัดลำดับดีเอ็นเอที่ค่อนข้างใหม่ ทำให้สามารถระบุชนิดของแบคทีเรียที่ปลายแขนของอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีได้ แบคทีเรียสายพันธุ์อื่นๆ อาศัยอยู่ในอวัยวะอื่นๆ ของมนุษย์ ซึ่งจำนวนแบคทีเรียสายพันธุ์ต่างๆ ที่อาศัยอยู่บนผิวหนังอาจสูงถึง 500 สายพันธุ์ ค่อนข้างเป็นไปได้ที่แต่ละสายพันธุ์อาจมี DNA สายพันธุ์ของแบคทีเรียที่มีเอกลักษณ์หรือมีลายนิ้วมือเฉพาะตัว
การศึกษาเบื้องต้นของผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงินแสดงให้เห็น เช่น ความแตกต่างในจำนวนแบคทีเรียในผิวหนังของผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้
บทบาทของชุมชนแบคทีเรียในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโรคลำไส้อักเสบ กำลังศึกษาชุมชนจุลินทรีย์ในระบบนิเวศในผู้ที่เป็นโรคโครห์น การอักเสบของระบบทางเดินอาหาร ลำไส้ใหญ่อักเสบเป็นแผล และอี. โคไล

หน้าที่ของนักจุลชีววิทยาคือการดูการเปลี่ยนแปลงโดยรวมของจุลินทรีย์ในลำไส้และผลกระทบที่จะส่งผลต่อโรคอย่างไร เมื่อพิจารณาสิ่งมีชีวิตที่เฉพาะเจาะจงที่มีโรคลำไส้อักเสบ จะเห็นการเปลี่ยนแปลงของจำนวนจุลินทรีย์ระหว่างบุคคลที่มีสุขภาพดีและป่วย โดยศึกษาการสูญเสียจำนวนแบคทีเรียที่ป้องกันได้
แบคทีเรียในระบบทางเดินอาหารอาจมีบทบาทในการทำให้อ้วนได้เช่นกัน เมื่อหลายปีก่อนพบว่าโรคอ้วนมีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงและการเกิดแบคทีเรียบางชนิดในระบบทางเดินอาหารอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้บ่งบอกถึงความจริงที่ว่าผลพลอยได้ของพวกเขามีบทบาทที่มีศักยภาพต่อสุขภาพและโรค การทำแผนที่และการทำความเข้าใจจุลชีพของมนุษย์ถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจสุขภาพของมนุษย์ เช่นเดียวกับการทำแผนที่และการทำความเข้าใจจีโนมมนุษย์ ไม่ว่าในกรณีใดด้วยความซับซ้อนของระบบจึงเป็นเรื่องยากอย่างแน่นอน

ขณะนี้มีการใช้เทคโนโลยีห้องปฏิบัติการใหม่ที่ซับซ้อนเพื่อระบุลักษณะชุมชนจุลินทรีย์ที่ไม่สามารถเติบโตได้ในสภาพห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างจะถูกเก็บจากห้าส่วนของร่างกายที่ทราบว่าเป็นแหล่งชุมชนจุลินทรีย์ ได้แก่ ระบบทางเดินอาหาร ช่องปาก ผิวหนัง จมูก และระบบสืบพันธุ์เพศหญิง ซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยสามารถเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอมของอวัยวะใดอวัยวะหนึ่งกับโรคเฉพาะได้

บทความที่คล้ายกัน