Методы микробиологических исследований
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Микробиология
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 192
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-019984-9
ISBN-онлайн: 978-5-16-112535-9
Артикул: 832223.01.01
В учебно-методическом пособии представлены классические и современные методы микробиологических исследований, применяемые для диагностики бактериальных, вирусных и грибковых инфекционных заболеваний. Материалы изложены в соответствии с действующими типовыми учебными программами по микробиологии, вирусологии, иммунологии.
Представленные материалы позволят облегчить студентам усвоение учебного материала, обеспечат более эффективное овладение практическими навыками на учебно-практических занятиях.
Предназначено для студентов 2-3-х курсов, обучающихся по направлениям подготовки (специальностям) «Лечебное дело», «Медико-профилактическое дело», «Медико-диагностическое дело» учреждений высшего медицинского образования.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Специалитет
- 31.05.01: Лечебное дело
- 32.05.01: Медико-профилактическое дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Л.В. ЛАГУН Д.В. ТАПАЛЬСКИЙ И.О. СТОМА МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано Учебно-методическим объединением по высшему медицинскому, фармацевтическому образованию в качестве учебно-методического пособия для студентов учреждений высшего образования, обучающихся по специальностям «Лечебное дело», «Медико-профилактическое дело», «Медико-диагностическое дело» Москва Гомель ИНФРА-М ГомГМУ 2024
УДК 579.61(075.8) ББК 28.4я73 Л14 Выпущено при поддержке ОАО «Белинвестбанк» Р е ц е н з е н т ы: Жаворонок С.В., доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры инфекционных болезней Белорусского государственного медицинского университета; кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии имени С.И. Гельберга Гродненского государственного медицинского университета (заведующий кафедрой — доктор медицинских наук, профессор В.М. Шейбак) Лагун Л.В. Л14 Методы микробиологических исследований : учебно-методическое пособие / Л.В. Лагун, Д.В. Тапальский, И.О. Стома. — Москва : ИНФРА-М ; Гомель : ГомГМУ, 2024. — 192 с. : ил. ISBN 978-5-16-019984-9 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-112535-9 (ИНФРА-М, online) ISBN 978-985-588-307-5 (ГомГМУ) В учебно-методическом пособии представлены классические и современные методы микробиологических исследований, применяемые для диагностики бактериальных, вирусных и грибковых инфекционных заболеваний. Материалы изложены в соответствии с действующими типовыми учебными программами по микробиологии, вирусологии, иммунологии. Представленные материалы позволят облегчить студентам усвоение учебного материала, обеспечат более эффективное овладение практическими навыками на учебно-практических занятиях. Предназначено для студентов 2–3-х курсов, обучающихся по направлениям подготовки (специальностям) «Лечебное дело», «Медико-профилактическое дело», «Медико-диагностическое дело» учреждений высшего медицинского образования. УДК 579.61(075.8) ББК 28.4я73 ISBN 978-5-16-019984-9 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-112535-9 (ИНФРА-М, online) ISBN 978-985-588-307-5 (ГомГМУ) © Гомельский государственный медицинский университет, 2024
ОГ ЛАВЛЕНИЕ СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНА ЧЕНИЙ ...............................................6 ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................... 8 РАЗДЕЛ 1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРИИ ................... 9 1.1. Понятие о микробиологических лабораториях ............................9 1.2. Устройство микробиологической лаборатории .............................9 1.3. Понятие о биологической опасности и безопасности при работе с микроорганизмами ..................................................................10 1.4. Учебная микробиологическая лаборатория и правила работы в ней ..................................................................................11 РАЗДЕЛ 2. ПРИНЦИПЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ...................14 2.1. Материал для микробиологических исследований ....................15 2.2. Общее понятие о методах микробиологических исследований ..................................................................................................17 2.3. Контроль качества лабораторных исследований .........................18 РАЗДЕЛ 3. МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ ...............20 3.1. Микроскопический (бактериоскопический) метод .....................20 Этапы бактериоскопического метода ..............................................22 Типы микроскопических препаратов ...............................................22 Бактериологический препарат-мазок ...............................................24 Простые методы окраски ..................................................................26 Сложные методы окраски .................................................................27 Микроскопы и методы микроскопии ...............................................32 3.2. Бактериологический (культуральный) метод ...............................37 Понятие о культивировании микроорганизмов ..............................38 Питательные среды ............................................................................39 Посев микроорганизмов на питательные среды .............................44 Условия культивирования бактерий .................................................45 Характер роста бактерий на искусственных питательных средах ..46 Выделение чистых культур микроорганизмов ................................47 Выделение и идентификация чистых культур аэробных и факультативно-анаэробных бактерий .......................................................48 Культивирование и выделение чистых культур анаэробных бактерий .....................................................................................54 3
Изучение биохимических свойств микроорганизмов ....................58 Автоматизация микробиологических исследований .....................63 Определение чувствительности бактерий к антибиотикам ...........69 3.3. Иммунологический метод исследования. Иммунологические реакции .........................................................................76 Понятие об иммунологическом методе и иммунологических реакциях .....................................................................76 Серологическая идентификация микроорганизмов .......................78 Серодиагностика инфекционных заболеваний ...............................80 Общая классификация иммунологических реакций ......................82 Реакции агглютинации ......................................................................83 Реакции преципитации ......................................................................92 Реакции нейтрализации .....................................................................97 Реакции лизиса (реакции с участием комплемента) .....................100 Иммунные реакции с использованием меченых антител и антигенов ....................................................................................................105 Иммуногистохимия, иммуноцитохимия .........................................113 Иммунохроматографический анализ ..............................................114 Общие принципы аллергологического метода исследования .....118 Методы изучения иммунного статуса человека. Иммунограмма ..............................................................................................124 Методы контроля эффективности поствакцинального иммунитета ....................................................................................................132 3.4. Биологический (экспериментальный) метод ...............................134 3.5. Молекулярно-генетический метод ...............................................139 Метод молекулярной гибридизации (метод ДНК-зондов) ...........139 Полимеразная цепная реакция.........................................................142 Секвенирование ................................................................................149 Направления исследований в инфекционной патологии с применением молекулярно-генетических методов .................................150 3.6. Методы изучения микробиома человека .....................................151 РАЗДЕЛ 4. МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ .......................................................................154 4.1. Экспресс-диагностика ...................................................................154 Электронная микроскопия и иммунная электронная микроскопия ..................................................................................................154 Световая микроскопия (вирусоскопия) ..........................................157 Иммунологические реакции для определения вирусного антигена ................................................................................... 158 4
Молекулярно-генетические методы ................................................160 их индикации ................................................................................................ 4.2. Вирусологический метод .............................................................162 Основные этапы вирусологического метода .................................163 Выделение вирусов в куриных эмбрионах и методы их индикации ................................................................................................164 Выделение вирусов в культурах клеток и методы 165 Выделение вирусов на лабораторных животных ..........................171 Общая схема идентификации выделенного вируса ......................172 4.3. Серологический метод .................................................................174 Основные иммунологические реакции, применяемые в серодиагностике вирусных инфекций ....................................................174 РАЗДЕЛ 5. МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ МИКОЗОВ ..................................................................................................178 5.1. Классификация микозов ...............................................................178 5.2. Общая характеристика методов микробиологической диагностики микозов ........................................................................................... 180 5.3. Лабораторная диагностика микозов ............................................183 Лабораторная диагностика поверхностных микозов и дерматофитий ............................................................................................183 Лабораторная диагностика подкожных микозов ..........................185 Лабораторная диагностика глубоких микозов ..............................186 Лабораторная диагностика респираторных эндемических микозов .................................................................................186 Лабораторная диагностика кандидоза ...........................................187 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................189 5
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНА ЧЕНИЙ АГ - антиген, антигены АГС - антиглобулиновая сыворотка АТ - антитело, антитела БЛРС - ȕ-лактамаза расширенного спектра ГВ - генцианвиолет ГЗТ - гиперчувствительность замедленного типа ГНТ - гиперчувствительность немедленного типа ГУК - гиалуроновая кислота ЖСА - желточно-солевой агар ИГХ - иммуногистохимия ИФА - иммуноферментный анализ ИХА - иммунохроматографический анализ ИЭМ - иммунная электронная микроскопия КОЕ - колониеобразующая единица МГ - молекулярная гибридизация МПА - мясо-пептонный агар МПБ - мясо-пептонный бульон МПК - минимальная подавляющая концентрация НСТ - нитросиний тетразолий ОВП - окислительно-восстановительный потенциал ОТ-ПЦР - обратно-транскрипционная полимеразная цепная реакция ОТЕ - операционная таксономическая единица ПВ - пептонная вода ПЦР - полимеразная цепная реакция РА - реакция агглютинации РБТЛ - реакция бласттрансформации лимфоцитов РГА - реакция гемагглютинации РГадс - реакция гемадсорбции РИА - радиоиммунный анализ РИФ - реакция иммунофлюоресценции РН - реакция нейтрализации РНГА - реакция непрямой гемагглютинации рРНК - рибосомные рибонуклеиновые кислоты РП - реакция преципитации РПГА - реакция пассивной гемагглютинации РСК - реакция связывания комплемента 6
РТГА - реакция торможения гемагглютинации ФГА - фитогемагглютинин ФИТЦ - флюоресцеинизотиоцианат ЦГЭ - центр гигиены и эпидемиологии ЦПД - цитопатическое действие УФ - ультрафиолетовый ЭМ - электронная микроскопия CD - claster di൵erentiation; кластер дифференцировки CLSI - Clinical and Laboratory Standards Institute EUCAST - European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing, Европейский комитет по определению чувствительности к антимикробным лекарственным средствам Ig - иммуноглобулин MALDI - matrix-assisted laser desorption/ionization, матрично-ассоциированная лазерная десорбция/ионизация NASBA - Nucleic Acids Sequence-Based Ampli¿cation, амплификация на основе последовательностей нуклеиновых кислот NK - natural killer, естественный киллер PRIST - paper radioimmunsorbent test, бумажный радиоиммуносорбентный тест RAST - radioallergosorbent test, радиоаллергосорбентный тест 7
ВВЕДЕНИЕ Микробиологические исследования широко востребованы на различных этапах оказания медицинской помощи. Задачи микробиологических исследований - выделить из биологического материала микроорганизмы и провести их идентификацию, подтвердить их причастность к развитию инфекционного процесса, а также определить их чувствительность к противомикробным лекарственным средствам. Таким образом, результаты микробиологического исследования важны как для подтверждения бактериальной этиологии инфекционного заболевания, так и для проведения эффективной антибактериальной терапии. Несмотря на то, что проведение микробиологических исследований относится к компетенции врачей-бактериологов и вирусологов, профессиональная подготовка которых требует обязательного освоения практических лабораторных навыков, каждый врач-клиницист, постоянно сталкивающийся с разнообразными инфекционными заболеваниями, должен знать, как и когда необходимо отбирать материал для микробиологических исследований, на какие исследования его направлять, как интерпретировать полученные результаты. Таким образом, формирование знаний о методах микробиологической диагностики инфекционных заболеваний и освоение практических навыков по проведению микробиологических исследований является необходимым элементом обучения студентов не только медико-диагностического, но и лечебного факультета. Учебно-методическое пособие создано для оптимизации процесса изучения микробиологии, вирусологии и иммунологии при выполнении практической работы на практических занятиях в учебной микробиологической лаборатории. При составлении учебно-методического пособия авторами были учтены последние достижения науки, использованы современные инструктивно-методические материалы, и, наряду с традиционными методами диагностики инфекционных заболеваний, изложены современные автоматизированные методы микробиологических, иммунобиологических и молекулярно-генетических исследований с применением бактериологических, иммунологических и геномных анализаторов. Материал пособия иллюстрирован схемами, рисунками и таблицами, которые позволяют студентам поэтапно изучить методику проведения исследований и улучшить усвоение знаний и навыков на практических занятиях. Авторы пособия будут признательны за конструктивные замечания и предложения по улучшению содержания материала данного учебно-методического пособия. 8
РАЗДЕЛ 1 МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРИИ 1.1. Понятие о микробиологических лабораториях Различают бактериологические, вирусологические, иммунологические и специализированные лаборатории. Бактериологические, вирусологические и серологические лаборатории входят в состав ЦГЭ, а также организуются в инфекционных больницах, в больницах общего типа, специализированных стационарах, например, туберкулезных, кожно-венерологических, а также в некоторых поликлиниках [1, 2]. В лабораториях ЦГЭ выполняются бактериологические, вирусологические и серологические исследования материалов, полученных от больных и контактирующих с ними лиц, обследуются бактерионосители, проводятся санитарно-микробиологические исследования объектов внешней среды (воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов, лекарственных средств, предметов обихода). В частности, в вирусологических лабораториях проводится диагностика вирусных инфекций (грипп, корь, краснуха, вирусные гепатиты, клещевой энцефалит, полиомиелит, ВИЧ-инфекция и др.) и заболеваний, вызванных хламидиями и риккетсиями. При организации и оборудовании вирусологических лабораторий учитывается специфика работы с вирусами, тканевыми культурами, куриными эмбрионами, требующая строжайшей асептики. Диагностика особо опасных инфекций (чума, туляремия, бруцеллез, холера, сибирская язва и др.) осуществляется в специализированных лабораториях (лабораториях особо опасных инфекций), организация и деятельность которых строго регламентирована [1]. В микробиологических лабораториях организаций здравоохранения обычно проводят диагностические исследования при различных инфекционных заболеваниях бактериальной природы (гнойно-септических, воздушно-капельных, кишечных и др.), а также исследования по контролю за качеством выполняемой дезинфекции и стерилизации [3]. 1.2. Устройство микробиологической лаборатории В микробиологической лаборатории предусмотрены следующие помещения: 1) комнаты для выполнения бактериологических исследований; 2) бокс для работы с отдельными группами бактерий или вирусами в асептических условиях; 9
3) специально оборудованное помещение для стерилизации - стерилизационная (автоклавная): для стерилизации питательных сред, посуды, обеззараживания отработанного инфицированного материала; 4) моечная, оборудованная для мытья посуды; 5) оборудованная комната для иммунологических исследований; 6) помещение для приготовления питательных сред (средоварочная); 7) регистратура для приема образцов и выдачи результатов анализов; 8) гардероб для персонала. Перед началом работы надевается спецодежда, которая хранится в индивидуальных шкафчиках отдельно от верхней одежды, а также средства индивидуальной защиты (перчатки, маска или респиратор, защитные очки). Тип защитного костюма и частота его смены определяются в зависимости от характера работы и степени патогенности микроорганизмов, с которыми выполняются микробиологические исследования [1, 4]. 1.3. Понятие о биологической опасности и безопасности при работе с микроорганизмами Биологическую опасность, или риск для здоровья людей и окружающей среды, могут представлять инфицированные организмы или биологический материал, содержащий микроорганизмы или токсины биологического происхождения. В целях обеспечения инфекционной безопасности микроорганизмы разделяют на ряд групп в зависимости от их патогенности. Классификация патогенных микроорганизмов Всемирной организацией здравоохранения включает в себя четыре группы риска (от сапрофитных и условно-патогенных микроорганизмов до возбудителей особо опасных заболеваний), расположенные в порядковой последовательности (таблица 1). При этом на группы патогенности поделены только микроорганизмы, способные вызывать заболевания у человека (микроорганизмы, вызывающие заболевания у животных и растений, но не приводящие к заболеванию людей, на такие группы не дифференцируются). Разделение на группы патогенности позволяет, кроме оценки рисков, создавать отдельные требования для каждой из групп по выделению чистой культуры, хранению и транспортировке материала, допуску и условиям работы с ним, а также по проведению других профилактических и противоэпидемических мероприятий, в том числе режимно-ограничительных, с целью недопущения заражения и распространения инфекций [1, 2]. 10