Ποιες είναι οι Διαφορετικές Μέθοδοι Ανίχνευσης Βακτηρίων;

Η ανίχνευση βακτηρίων είναι σημαντική σε πολλές βιομηχανίες για την προστασία των τροφίμων, του αέρα και του νερού από μόλυνση ή για τον εντοπισμό της πηγής μόλυνσης σε ιατρικό περιβάλλον. Οι παραδοσιακές μέθοδοι ανίχνευσης βακτηρίων, όπως η συλλογή καλλιεργειών, είναι αποτελεσματικές, αλλά μπορεί να χρειαστούν ώρες ή μέρες για να δείξουν αποτελέσματα και μπορεί να χάνουν τους περισσότερους τύπους βακτηρίων. Υπάρχουν νεότερες, πιο γρήγορες μέθοδοι ανίχνευσης βακτηριδίων που αναπτύσσονται για να βελτιωθεί η διαδικασία και να αυξηθούν τα ποσοστά ανίχνευσης. Μερικά από αυτά περιλαμβάνουν την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR), συσκευές υπερύθρων που ανιχνεύουν βακτήρια στα τρόφιμα και γρήγορες σαρώσεις που ανιχνεύουν βακτηριακή μόλυνση στα αιμοπετάλια του αίματος. Πολλές από αυτές τις μεθόδους ανιχνεύουν βακτήρια μετρώντας τα επίπεδα οξυγόνου ή μικροσκοπικές ηλεκτρικές διαταραχές που υποδηλώνουν την παρουσία βακτηρίων.

Η παραδοσιακή τεχνική ανίχνευσης βακτηρίων είναι η λήψη δείγματος, η καλλιέργεια βακτηριακής καλλιέργειας και η καταμέτρηση των βακτηρίων που αναπτύσσονται. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε ιατρικά περιβάλλοντα που φιλοξενούν προϊόντα αιμοπεταλίων. Δεδομένου ότι τα προϊόντα αιμοπεταλίων πρέπει να φυλάσσονται σε θερμοκρασία δωματίου, διατρέχουν υψηλό κίνδυνο βακτηριακής μόλυνσης.

Οι παραδοσιακές τεχνικές καλλιέργειας ανιχνεύουν αλλαγές στα επίπεδα οξυγόνου που υποδηλώνουν την παρουσία βακτηρίων, αλλά τα αποτελέσματα μπορεί να διαρκέσουν επτά ημέρες. Υπάρχουν νεότερα, πιο γρήγορα συστήματα για την ανίχνευση βακτηρίων, όπως η κυτταρομετρία στερεάς φάσης, η οποία ανιχνεύει και μετράει όλα τα επισημασμένα με φθορισμό βακτήρια μέσα σε τρία λεπτά.

Όπως οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση βακτηρίων σε προϊόντα αιμοπεταλίων, η ανίχνευση βακτηρίων στο νερό ή στον αέρα απαιτεί τυπικά μετρήσεις αιμοπεταλίων, όπου το νερό τοποθετείται σε μια επιφάνεια άγαρ και μια καλλιέργεια αφήνεται να αναπτυχθεί. Μετά από αρκετό χρόνο για να επιτραπεί στα βακτήρια να πολλαπλασιαστούν, μετρώνται οι βακτηριακές αποικίες. Ένας άλλος τρόπος αναγνώρισης βακτηρίων στο νερό είναι η χρήση ενός ιού για τη μόλυνση βακτηρίων με μόρια αναφοράς φθορισμού που μπορούν να αναγνωριστούν με φασματοσκοπία φθορισμού.

Μια νεότερη μέθοδος ανίχνευσης βακτηρίων που έχει δυνατότητες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών είναι ένας αισθητήρας που είναι επικαλυμμένος με βακτηριακά αντισώματα που διέρχεται από ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν αυτός ο αισθητήρας έρχεται σε επαφή με βακτήρια, ο αισθητήρας ανιχνεύει αλλαγές στη συχνότητα που υποδεικνύουν την παρουσία βακτηρίων. Αυτή η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της ανίχνευσης των βακτηρίων Escherichia coli (E. coli) σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας κρέατος καθώς και για την ανίχνευση της τοξίνης μικροκυστίνης-LR (MC-LR) στο πόσιμο νερό. Αυτή η τεχνολογία ανιχνεύει τα βακτήρια σε λίγα λεπτά, ενώ η παλαιότερη μέθοδος καλλιέργειας διαρκεί ώρες έως μέρες.

Η PCR είναι μια μοριακή τεχνική βακτηριακής ταυτοποίησης που έχει πολλά οφέλη σε σχέση με άλλες μεθόδους ανίχνευσης βακτηρίων. Ορισμένες εκτιμήσεις αναφέρουν ότι περισσότερο από το 99 τοις εκατό όλων των βακτηρίων στο ανθρώπινο σώμα δεν μπορούν να καλλιεργηθούν, καθιστώντας τις παραδοσιακές τεχνικές ανεπαρκείς για πολλές εφαρμογές. Η PCR μπορεί να ανιχνεύσει μικρές ποσότητες βακτηρίων πολύ γρήγορα χρησιμοποιώντας τεχνικές ενίσχυσης RNA και DNA.