I microrganismi patogeni sono microrganismi che possono invadere il corpo umano, causare infezioni e persino malattie infettive o agenti patogeni.Tra gli agenti patogeni, batteri e virus sono i più dannosi.

L'infezione è una delle principali cause di morbilità e morte umana.All'inizio del XX secolo, la scoperta di farmaci antimicrobici ha cambiato la medicina moderna, fornendo agli esseri umani un'"arma" per combattere le infezioni e rendendo possibile anche la chirurgia, il trapianto di organi e il trattamento del cancro.Tuttavia, ci sono molti tipi di agenti patogeni che causano malattie infettive, inclusi virus, batteri, funghi e altri microrganismi.Al fine di migliorare la diagnosi e il trattamento di varie malattie e proteggere la salute delle persone

La salute richiede tecniche di test clinici più accurate e rapide.Quindi quali sono le tecnologie di rilevamento microbiologico?

01 Metodo di rilevamento tradizionale

Nel processo di rilevamento tradizionale di microrganismi patogeni, la maggior parte di essi deve essere colorata, coltivata e l'identificazione biologica viene eseguita su questa base, in modo da poter identificare diversi tipi di microrganismi e il valore di rilevamento è elevato.I metodi di rilevamento tradizionali includono principalmente la microscopia a striscio, la coltura di separazione e la reazione biochimica e la coltura di cellule tissutali.

1 Microscopia a striscio

I microrganismi patogeni sono di piccole dimensioni e la maggior parte sono incolori e traslucidi.Dopo averli colorati, possono essere utilizzati per osservarne le dimensioni, la forma, la disposizione, ecc. con l'aiuto di un microscopio.L'esame microscopico diretto della colorazione dello striscio è semplice e veloce ed è ancora applicabile a quelle infezioni microbiche patogene con forme speciali, come l'infezione gonococcica, il Mycobacterium tuberculosis, l'infezione da spirochete, ecc. per la diagnosi preliminare precoce.Il metodo dell'esame fotomicroscopico diretto è più veloce e può essere utilizzato per l'ispezione visiva di agenti patogeni con forme speciali.Non richiede strumenti e attrezzature speciali.È ancora un mezzo molto importante per il rilevamento di microrganismi patogeni nei laboratori di base.

2 Coltura di separazione e reazione biochimica

La coltura di separazione viene utilizzata principalmente quando sono presenti molti tipi di batteri e uno di essi deve essere separato.Viene utilizzato principalmente nell'espettorato, nelle feci, nel sangue, nei fluidi corporei, ecc. Poiché i batteri crescono e si moltiplicano a lungo, questo metodo di prova richiede un certo periodo di tempo., E non possono essere elaborati in lotti, quindi il campo medico ha continuato a condurre ricerche su questo, utilizzando apparecchiature di addestramento e identificazione automatizzate per migliorare i metodi di addestramento tradizionali e migliorare l'accuratezza del rilevamento.

3 Coltura di cellule di tessuto

Le cellule dei tessuti includono principalmente clamidia, virus e rickettsie.Poiché i tipi di cellule tissutali in diversi agenti patogeni sono diversi, dopo che i tessuti sono stati rimossi dai microrganismi patogeni, le cellule viventi devono essere coltivate mediante sottocoltura.I microrganismi patogeni coltivati ​​vengono inoculati nelle cellule dei tessuti per la coltivazione per ridurre il più possibile i cambiamenti patologici cellulari.Inoltre, nel processo di coltura delle cellule dei tessuti, i microrganismi patogeni possono essere direttamente inoculati in animali sensibili, e quindi le caratteristiche dei patogeni possono essere testate in base ai cambiamenti nei tessuti e negli organi degli animali.

02 Tecnologia dei test genetici

Con il continuo miglioramento del livello della tecnologia medica nel mondo, lo sviluppo e il progresso della tecnologia di rilevamento biologico molecolare, che può identificare efficacemente i microrganismi patogeni, può anche migliorare lo stato attuale dell'applicazione delle caratteristiche morfologiche e fisiologiche esterne nel processo di rilevamento tradizionale e può utilizzare geni unici La sequenza dei frammenti identifica i tipi di microrganismi patogeni, quindi la tecnologia dei test genetici è ampiamente utilizzata nel campo dei test medici clinici con i suoi vantaggi unici.

1 reazione a catena della polimerasi (PCR)

La reazione a catena della polimerasi (Polymerase Chain Reaction, PCR) è una tecnica che utilizza primer oligonucleotidici noti per guidare e amplificare una piccola quantità del frammento genico da testare in un frammento sconosciuto in vitro.Poiché la PCR può amplificare il gene da testare, è particolarmente adatta per la diagnosi precoce dell'infezione da patogeni, ma se i primer non sono specifici, può causare falsi positivi.La tecnologia PCR si è sviluppata rapidamente negli ultimi 20 anni e la sua affidabilità è gradualmente migliorata dall'amplificazione genica alla clonazione e trasformazione genica e all'analisi genetica.Questo metodo è anche il principale metodo di rilevamento del nuovo coronavirus in questa epidemia.

Foregene ha sviluppato un kit RT-PCR basato sulla tecnologia Direct PCR, per il rilevamento di 2 geni normali, 3 geni e varianti da Regno Unito, Brasile, Sudafrica e India, rispettivamente il lignaggio B.1.1.7 (Regno Unito), il lignaggio B.1.351 (ZA), il lignaggio B.1.617 (IND) e il lignaggio P.1 (BR).

2 Tecnologia del chip genetico

La tecnologia del chip genetico si riferisce all'uso della tecnologia dei microarray per attaccare frammenti di DNA ad alta densità a superfici solide come membrane e lastre di vetro in un certo ordine o disposizione attraverso la robotica ad alta velocità o la sintesi in situ.Con sonde di DNA marcate con isotopi o fluorescenza, e con l'aiuto del principio dell'ibridazione complementare di base, sono state eseguite numerose tecniche di ricerca come l'espressione genica e il monitoraggio.L'applicazione della tecnologia dei chip genetici alla diagnosi di microrganismi patogeni può ridurre notevolmente i tempi di diagnosi.Allo stesso tempo, può anche rilevare se l'agente patogeno ha resistenza ai farmaci, a quali farmaci sono resistenti ea quali farmaci sono sensibili, in modo da fornire riferimenti per i farmaci clinici.Tuttavia, il costo di produzione di questa tecnologia è relativamente elevato e la sensibilità del rilevamento dei chip deve essere migliorata.Pertanto, questa tecnologia è ancora utilizzata nella ricerca di laboratorio e non è stata ampiamente utilizzata nella pratica clinica.

3 Tecnologia di ibridazione degli acidi nucleici

L'ibridazione dell'acido nucleico è un processo in cui singoli filamenti di nucleotidi con sequenze complementari in microrganismi patogeni si fondono nelle cellule per formare eteroduplici.Il fattore che porta all'ibridazione è la reazione chimica tra acido nucleico e sonde per identificare i microrganismi patogeni.Attualmente, le tecniche di recrossing dell'acido nucleico utilizzate per rilevare i microrganismi patogeni includono principalmente l'ibridazione dell'acido nucleico in situ e l'ibridazione con blot di membrana.L'ibridazione in situ dell'acido nucleico si riferisce all'ibridazione degli acidi nucleici nelle cellule patogene con sonde marcate.L'ibridazione della macchia di membrana significa che dopo che lo sperimentatore ha separato l'acido nucleico della cellula patogena, viene purificato e combinato con un supporto solido, quindi ibridato con la sonda contabile.La tecnologia di ibridazione contabile presenta i vantaggi di un funzionamento conveniente e veloce ed è adatta a microrganismi patogeni sensibili e mirati.

03 Test sierologici

I test sierologici possono identificare rapidamente i microrganismi patogeni.Il principio di base della tecnologia dei test sierologici è quello di rilevare i patogeni attraverso antigeni e anticorpi patogeni noti.Rispetto alla tradizionale separazione e coltura cellulare, le fasi operative dei test sierologici sono semplici.I metodi di rilevamento comunemente usati includono il test di agglutinazione al lattice e la tecnologia di immunodosaggio legata agli enzimi.L'applicazione della tecnologia di immunodosaggio legata agli enzimi può migliorare notevolmente la sensibilità e la specificità dei test sierologici.Non solo può rilevare l'antigene nel campione di prova, ma anche rilevare il componente anticorpale.

Nel settembre 2020, la Infectious Diseases Society of America (IDSA) ha pubblicato le linee guida per i test sierologici per la diagnosi di COVID-19.

04 Test immunologici

Il rilevamento immunologico è anche chiamato tecnologia di separazione delle sfere immunomagnetiche.Questa tecnologia può separare i batteri patogeni e non patogeni nei patogeni.Il principio di base è: l'uso di microsfere magnetiche per separare il singolo antigene o più tipi di agenti patogeni specifici.Gli antigeni vengono assemblati insieme e i batteri patogeni vengono separati dai patogeni attraverso la reazione del corpo dell'antigene e del campo magnetico esterno.

Hotspot di rilevamento di agenti patogeni: rilevamento di agenti patogeni respiratori

Il "Kit di rilevamento di 15 batteri patogeni del sistema respiratorio" di Foregene è in fase di sviluppo.Il kit può rilevare 15 tipi di batteri patogeni nell'espettorato senza la necessità di purificare l'acido nucleico nell'espettorato.In termini di efficienza, riduce i 3-5 giorni originali a 1,5 ore.