Mikrobiologijos raidos istorija yra šalies mokslininkų indėlis į. Mikroorganizmų tyrimo istorija. Tula valstybinis universitetas

Tūkstančius metų žmogus gyveno apsuptas nematomų būtybių, naudojo jų gyvybinės veiklos produktus, pavyzdžiui, pieno, alkoholinės, acto rūgšties rūgimo produktus, kentėjo nuo jų, kai šios būtybės buvo ligos priežastis, tačiau neįtarė jų atsiradimo. buvimas, nes būtybių dydis yra daug mažesnis už matomumo ribą, kurią gali matyti žmogaus akis. Žmonių spėjimai, kad fermentacija, irimas ir infekcinės ligos yra nematomų būtybių įtakos padarinys, sklando jau seniai. Hipokratas (460–377 m. pr. Kr.) teigė, kad užkrečiamas ligas sukelia nematomos gyvos būtybės. Italų gydytojas ir astronomas D. Frakastro (1478-1553) priėjo prie išvados, kad epidemines ligas nuo žmogaus žmogui perduoda pačios smulkiausios gyvos būtybės, nors to įrodyti negalėjo.

Mikrobiologijos, kaip mokslo, atsiradimas tapo įmanomas išradus mikroskopą. Pirmasis mikroorganizmus pamatęs ir aprašęs žmogus buvo olandų gamtininkas Anthony van Leeuwenhoekas (1632–1723), sukūręs mikroskopą, padidinantį iki 300 kartų. Per mikroskopą jis apžiūrėjo viską, kas pateko po ranka: vandenį iš tvenkinio, įvairius užpilus, kraują, apnašas ir daug daugiau. Daiktuose, į kuriuos žiūrėjo, jis rado mažiausius padarus, kuriuos pavadino gyvais gyvūnais (gyvūnais). Jis nustatė sferines, lazdelės formos ir vingiuotas mikrobų formas. 1695 metais išleista knyga „A. Leeuwenhoek atrastos gamtos paslaptys“ patraukė daugelio šalių mokslininkų dėmesį mikroorganizmų tyrimams. Leeuwenhoeko atradimas padėjo pagrindą mikrobiologijos atsiradimui. Tačiau ilgus dešimtmečius atlikti tyrimai apsiribojo tik mikroorganizmų aprašymu.

L. Leeuwenhoek (1632-1723) L. Pasteur (1822-1895)

XVII amžiaus pabaiga – XIX amžiaus vidurys į istoriją įėjo kaip aprašomasis arba morfologinis. Šis laikotarpis sudarė sąlygas pereiti į kitą, fiziologinį, mikrobiologijos raidos etapą. Jos įkūrėjas yra puikus prancūzų chemikas. Louis Pasteur (1822-1895). Pirmieji jo atlikti darbai mikrobiologijos srityje yra skirti fermentacijos pobūdžiui tirti. Tuo metu moksle dominavo Liebigo teorija, teigianti, kad fermentacija ir puvimas yra oksidacinių procesų, sukeliamų veikiant fermentams, pasekmės ir yra grynai cheminis reiškinys, kuriame mikroorganizmai nedalyvauja. Klebonas įrodė, kad rūgimo ir irimo priežastis – mikroorganizmai, gaminantys įvairius fermentus. Kiekvienas fermentacijos procesas turi specifinį patogeną; puvimą sukelia puvimo bakterijų grupė ir kt. Ištyręs sviesto fermentaciją, Pasteur nustatė, kad jūs. butyricum vystosi nesant atmosferos deguonies ir taip atrado anaerobiozės reiškinį.

Pastero vardas siejamas su spontaniškos gyvybės atsiradimo žemėje klausimo sprendimu. Jis eksperimentiškai įrodė, kad esant absoliučiam maistinių tirpalų sterilumui ir atmetus vėlesnio užteršimo iš išorės galimybę, juose neįmanoma atsirasti mikrobų ir vystytis skilimas. Gyvybė atsiranda tada, kai, rašė Pasteur, kai mikroorganizmai prasiskverbia į maistinį tirpalą iš išorės.

1865 m. Pasteur nustatė, kad vynas ir alus genda dėl svetimų mikroorganizmų ar laukinių mielių patekimo į misą ir pasiūlė vyną ir alų kaitinti iki 100 °C temperatūroje. Šis procesas vadinamas pasterizavimu. 1868 m. jis nustatė, kad šilkaverpių ligos pebriną sukėlė mikrobai, ir sukūrė būdą, kaip su ja kovoti. Dėl šių atradimų atsirado antisepsis ir aseptika chirurgijoje. Jis atrado vištų choleros sukėlėjus, stafilokokus, streptokokus, kiaulių raudonligės sukėlėjus, nustatė juodligės etiologiją. Tyrinėdamas infekcinių ligų ir jų sukėlėjų prigimtį, Pasteras atrado svarbią patogeninių mikroorganizmų savybę – gebėjimą susilpninti virulentiškumą. Tuo remdamasis jis sukūrė mikrobų virulentiškumo mažinimo (slopinimo) metodus ir sėkmingai panaudojo susilpnintas kultūras skiepams nuo infekcinių ligų. Susilpnėjusio virulentiškumo mikroorganizmų kultūros buvo vadinamos vakcinomis, o skiepijimo būdas – vakcinacija. Pasteur pasiūlė vakcinų nuo vištienos choleros, juodligės ir pasiutligės gavimo būdus. Nuo to laiko mikrobiologijoje atėjo imunologijos era.

Žymūs mikrobiologai E. Roux, A. Yersen, E. Duclos, Ch. Chamberland, G. Ramonas, J. Borde, A. Calmet ir kiti buvo L. Pasteur mokiniai ir pasekėjai.

1888 m. tarptautiniu abonementu surinktomis lėšomis Paryžiuje buvo pastatytas Pasteur tyrimų institutas, kuris iki šiol išlieka didžiausiu idėjų ir žinių centru mikrobiologijos srityje.

Vienas iš mikrobiologijos pradininkų kartu su Pastoru buvo vokiečių mokslininkas Robertas Kochas (1843-1910). Jis sukūrė mikrobiologinių tyrimų metodus, pirmą kartą laboratorinių tyrimų praktikoje buvo pasiūlytos kietosios maistinės terpės (mėsos-peptono želatina ir mėsos-peptono agaras), kurios leido išskirti ir tirti grynąsias mikrobų kultūras. Kochas sukūrė mikrobų dažymo anilino dažais metodus, naudojo imersinę sistemą ir Abbe kondensatorių mikroskopijai, taip pat mikrofotografijai, moksliškai pagrindė dezinfekcijos teoriją ir praktiką. Jo nuopelnas tiriant mikroorganizmus, kaip infekcinių ligų sukėlėjus, yra didžiulis. Kochas nustatė juodligės (1876), tuberkuliozės (1882), žmogaus choleros (1883) sukėlėją ir išrado tuberkuliną. Jis sukūrė bakteriologų mokyklą, iš kurios kilo puikūs mikrobiologai E. Beringas, F. Leffleris, R. Pfeiferis, G. Gaffkis ir kt.

Robertas Kochas (1843-1910) I. I. Mechnikovas (1845-1916)

Didelis nuopelnas plėtojant mikrobiologiją I. I. Mečnikovas (1845-1916;. Tarp svarbiausių darbų mikrobiologijos srityje yra žmogaus choleros, sifilio, tuberkuliozės, recidyvuojančios karštligės patogenezės tyrimai. Jis yra doktrinos apie mikrobiologiją pradininkas). mikrobų antagonizmas, tapęs mokslo apie antibiotikų terapiją raidos pagrindu.Antagonizmo principu mokslininkas pagrindė ilgaamžiškumo teoriją ir pasiūlė žmogaus gyvenimo pratęsimui naudoti jogurtą, kuris vėliau buvo pavadintas Mechnikovo.1886 m. organizavo pirmąją bakteriologinę stotį Rusijoje.apie organizmo atsparumą infekcinėms ligoms (imunitetas).Mečnikovas sukūrė fagocitinę imuniteto teoriją,atskleidė uždegimo kaip apsauginės organizmo reakcijos esmę.Daugelis Mechnikovo mokinių vėliau tapo pagrindiniais mikrobiologais: N.F. Gamaleya, A. M. Bezredka, L. A. Tarassvich, G. N. Gabrichevsky ir kt.

N. F. Gamaleya (1859-1949) daug prisidėjo prie mikrobiologijos vystymosi. Jo moksliniai darbai skirti infekcijų ir imuniteto, bakterijų kintamumo tyrimams, šiltinės, choleros, tuberkuliozės ir kitų ligų profilaktikai. Jie atrado paukščių vibrio (į cholerą panašią paukščių ligą), pavadintą Mechnikovo vardu. Gamaleja pirmą kartą (1898 m.) pastebėjo ir aprašė spontaniškos bakterijų lizės reiškinį veikiant tuo metu nežinomam agentui - bakteriofagui, aktyviai dalyvavo kuriant pirmąją bakteriologinę stotį Rusijoje ir įvedė vakcinaciją. prieš pasiutligę.

L. S. Cenkovskis (1822-1887) D. I. Ivanovskis (1864-1920)

G. N. Gabrichevskis (1860-1907) pirmasis Maskvos universitete dėstė bakteriologijos kursą. 1893 metais išleido vadovėlį „Medicininė mikrobiologija“, 1895 metais Maskvoje įkūrė pirmąjį bakteriologijos institutą. Nuo pirmųjų instituto darbo dienų jis pradėjo gaminti antidifterinį serumą, vėliau įvedė jį į medicinos praktiką. Nustatė hemolizinio streptokoko, kaip skarlatinos sukėlėjo, svarbą, sukūrė ir pasiūlė vakciną nuo šios ligos. Ištyrė Escherichia coli ir jos vaidmenį žmogaus patologijoje.

Rusijos mikrobiologijos įkūrėjas L. S. Cenkovskis (1822-1887) pirmiausia nustatė bakterijų ir melsvadumblių artumą ir aprašė simbiozės reiškinį; pagrindė mikrobų klasifikaciją, bakterijas priskirdamas augalų organizmams; atrado porų sukėlėją ir sukūrė būdus, kaip jo išvengti cukraus gamyboje. Naudodamasis mikrobų susilpninimo principu, 1883 metais jis pagamino I ir II vakcinas nuo juodligės, kurios buvo naudojamos gyvūnams vakcinuoti daugiau nei 70 metų.

Mikrobiologija daug skolinga rusų mokslininkui D. I. Ivanovskiui (1864-1920), sukūrusiam naują šio mokslo šaką – virusologiją. 1892 m. jis nustatė tabako mozaikos ligos sukėlėją, vadinamą filtruojamu virusu.

Bendrosios ir dirvožemio mikrobiologijos pradininkas S. N. Vinogradskis (1856-1953) sukūrė kaupiamųjų maistinių medžiagų terpę, išskyrė ir tyrinėjo azotą fiksuojančias ir nitrifikuojančias dirvožemio bakterijas, nustatė mikrobų vaidmenį azoto, anglies, fosforo, geležies cikle. ir siera; pirmą kartą įrodė, kad egzistuoja bakterijos, kurios savarankiškai sintetina organines medžiagas, o tai leido atrasti naują mikrobų mitybos tipą – autotrofizmą.

Šlovingą puslapį veterinarijos mikrobiologijos istorijoje padarė šalies mikrobiologai E. M. Semmeris, I. I. Shchukevičius, I. M. Sadovskis, A. V. Dedulinas, A. F. Konevas, A. A. Raevskis ir daugelis kitų. Beveik vienu metu 1891 m. pagamino rusų mokslininkai Kalelmanningas ir O. I. G. I. pasaulio moksle pasirodė alerginei liaukų diagnostikai.

G. M. Andreevskis, P. N. Andrejevas, A. M. Vladimirovas, S. N. Vyšeleskis, D. S. Ruzhentsevas, M. G. Tartakovskis ir daugelis kitų.

N. A. Mikhinas (1872-1946), vienas iš veterinarinės mikrobiologijos pradininkų mūsų šalyje, atrado galvijų leptospirozės sukėlėją, sukūrė formolinės vakcinos nuo veršelių paratifo ir antikolibakteriozės serumo gamybos metodą, taip pat hiperimunizacijos metodą. arklių, gaunančių serumą nuo juodligės. Jis yra pirmojo šalyje vadovėlio „Privačios mikrobiologijos kursas veterinarijos gydytojams ir studentams“ autorius.

Sovietų valdžios laikotarpiu, vystantis veterinarijos mokslui, augo ir tobulėjo veterinarijos mikrobiologų mokykla, suteikdama mūsų šaliai mikrobiologų galaktiką: N. N. Ginsburg, Ya. E. Kolyakov, V. V. Kuzmin, I. I. Kulssko, V. T. Kotovas, S. G. Kolesovas, Ja. R. Kovalenko, N. V. Lichačiovas, S. Ja. Liubašenko, S. A. Muromcevas, M. D. Polykovskis, I. V. Poddubskis, A. A. Polyakovas, A. Kh. Sarkisovas, P. S. Solomkinas, M. R. P. Juskovetsas, M. R. ir daugelis kitų, kurie svariai prisidėjo tiriant žemės ūkio gyvūnų infekcinių ligų sukėlėjus, kuriant naujas ir tobulinant gerai žinomas vakcinas, imuninius serumus ir diagnostinius preparatus, kurie leido pašalinti kai kurias infekcines ligas ir užtikrinti mūsų ūkių gerovę daugelyje jų.

Mikrobiologija nuėjo ilgą vystymosi kelią, trunkantį daugelį tūkstantmečių. Jau V.VI tūkstantmetyje pr. žmogus naudojosi mikroorganizmų veiklos vaisiais, nežinodamas apie jų egzistavimą. Vyno gamyba, kepimas, sūrio gamyba, odos apdirbimas. ne kas kita, kaip procesai, vykstantys dalyvaujant mikroorganizmams. Tada senovėje mokslininkai ir mąstytojai manė, kad daugelį ligų sukelia kažkokios pašalinės nematomos priežastys, turinčios gyvą prigimtį.

Todėl mikrobiologija atsirado gerokai prieš mūsų erą. Vystydamasi ji perėjo kelis etapus, susijusius ne tiek chronologiškai, kiek dėl didelių laimėjimų ir atradimų.

Mikrobiologijos raidos istoriją galima suskirstyti į penkis etapus: euristinę, morfologinę, fiziologinę, imunologinę ir molekulinę genetinę.

HEURISTINIS LAIKOTARPIS (IV III a. pr. Kr. XVI a.) Labiau siejamas su loginiais ir metodologiniais tiesos paieškos metodais, tai yra euristika, nei su jokiais eksperimentais ir įrodymais. Šio laikotarpio mąstytojai (Hipokratas, romėnų rašytojas Varro, Avicena ir kt.) darė prielaidas apie užkrečiamųjų ligų, miazmų, mažų nematomų gyvūnų prigimtį. Šios idėjos buvo suformuluotos į nuoseklią hipotezę po daugelio šimtmečių italų gydytojo D. Fracastoro (1478-1553) raštuose, išsakiusiame gyvo užkrato (contagium vivum), sukeliančio ligas, idėją. Be to, kiekvieną ligą sukelia jos užkrėtimas. Norint apsisaugoti nuo ligų, jiems buvo rekomenduojama ligonį izoliuoti, karantinuoti, dėvėti kaukes, apdoroti daiktus actu.

MORFOLOGINIS LAIKOTARPIS (XVII – XIX a. PIRMOJI PUSĖ) Prasideda A. Leeuwenhoeko mikroorganizmų atradimu. Šiame etape buvo patvirtintas visur esantis mikroorganizmų paplitimas, aprašytos ląstelių formos, judėjimo pobūdis, daugelio mikrokosmoso atstovų buveinės. Šio laikotarpio pabaiga reikšminga tuo, kad iki tol sukauptos žinios apie mikroorganizmus ir mokslinis bei metodologinis lygis (ypač mikroskopinės įrangos prieinamumas) leido mokslininkams išspręsti tris labai svarbias (pagrindines) visiems gamtos mokslams problemas: rūgimo ir irimo procesų prigimties, infekcinių ligų priežasčių, mikroorganizmų savaiminio susidarymo problemos tyrimas.

Rūgimo ir skilimo procesų prigimties tyrimas. Terminą „fermentacija“ (fermentatio), reiškiantį visus procesus, susijusius su dujų išsiskyrimu, pirmą kartą pavartojo olandų alchemikas Ya.B. Helmontas (1579-1644). Daugelis mokslininkų bandė apibrėžti šį procesą ir jį paaiškinti. Tačiau prancūzų chemikas A. L. priartėjo prie to, kad suprastų mielių vaidmenį fermentacijos procese. Lavoisier (1743-1794), tirdamas kiekybinius cheminius cukraus virsmus alkoholinės fermentacijos metu, tačiau nespėjo baigti savo darbo, nes tapo Prancūzijos buržuazinės revoliucijos teroro auka.

Daugelis mokslininkų tyrė fermentacijos procesą, tačiau prancūzų botanikas C. Cañard de Latour (jis tyrė nuosėdas alkoholinės fermentacijos metu ir atrado gyvas būtybes), vokiečių gamtininkai F. Kützingas ( susidarant actui atkreipė dėmesį į gleivinę plėvelę ant paviršius, kurį taip pat sudarė gyvi organizmai) ir T. Schwann. Tačiau jų tyrimus griežtai kritikavo fermentacijos fizikinio ir cheminio pobūdžio teorijos šalininkai. Jie buvo apkaltinti „išvadų lengvabūdiškumu“ ir įrodymų trūkumu. Antroji pagrindinė infekcinių ligų mikrobiologinio pobūdžio problema taip pat buvo išspręsta mikrobiologijos raidos morfologiniu laikotarpiu.

Pirmieji, kurie manė, kad ligas sukelia nematomos būtybės, buvo senovės graikų gydytojas Hipokratas (apie 460-377 m. pr. Kr.), Avicena (apie 980-1037 m.) ir kiti.susijusius su atvirais mikroorganizmais, reikėjo tiesioginių įrodymų. O juos gavo rusų gydytojas epidemiologas D.S. Samoilovičius (1744-1805). To meto mikroskopai turėjo apie 300 kartų didinimą ir neleido aptikti maro sukėlėjo, kurį, kaip dabar žinoma, reikia padidinti 800-1000 kartų. Norėdamas įrodyti, kad marą sukelia konkretus sukėlėjas, jis užsikrėtė maro ištikto žmogaus bubo išskyra ir susirgo maru.

Laimei, D.S. Samoilovičius išgyveno. Vėliau herojiškus savarankiško užsikrėtimo eksperimentus, įrodančius konkretaus mikroorganizmo užkrečiamumą, atliko rusų gydytojai G.N. Minh ir O.O. Mochutkovskis, I.I. Mechnikovas ir kt.. Tačiau prioritetas sprendžiant infekcinių ligų mikrobinio pobūdžio klausimą priklauso italų gamtininkui A. Basi (1773-1856), kuris pirmą kartą eksperimentiškai nustatė šilkaverpių ligos mikrobinį pobūdį, atrado šilkaverpių ligos pernešimą. liga, kai mikroskopinis grybelis pernešamas iš sergančio asmens į sveiką. Tačiau dauguma tyrinėtojų buvo įsitikinę, kad visų ligų priežastys yra cheminių procesų tėkmės organizme pažeidimai. Trečioji problema dėl mikroorganizmų atsiradimo ir dauginimosi būdo buvo išspręsta ginče su tuo metu vyravusia spontaniškos generacijos teorija.

Nepaisant to, kad italų mokslininkas L. Spallanzanas XVIII a. mikroskopu stebėjo bakterijų dalijimąsi, nuomonė, kad jos susidaro savaime (kyla nuo puvimo, nešvarumų ir pan.), nepaneigta. Tai padarė iškilus prancūzų mokslininkas Louisas Pasteuras (1822-1895), savo darbais padėjęs pagrindus šiuolaikinei mikrobiologijai. Tuo pačiu laikotarpiu Rusijoje prasidėjo mikrobiologijos raida. Rusijos mikrobiologijos įkūrėjas yra L.N. Cenkovskis (1822-1887). Jo tyrimų objektai – pirmuonys, dumbliai, grybai. Jis atrado ir aprašė daugybę pirmuonių, ištyrė jų morfologiją ir vystymosi ciklus, parodė, kad tarp augalų ir gyvūnų pasaulio nėra ryškios ribos. Jis organizavo vieną pirmųjų Pasteur stočių Rusijoje ir pasiūlė vakciną nuo juodligės (gyvoji Cenkovskio vakcina).

FIZIOLOGINIS LAIKOTARPIS (XIX a. ANTRA PUSĖ)

Sparti mikrobiologijos raida XIX a. paskatino atrasti daug mikroorganizmų: mazgelių bakterijų, nitrifikuojančių bakterijų, daugelio infekcinių ligų sukėlėjų (juodligės, maro, stabligės, difterijos, choleros, tuberkuliozės ir kt.), tabako mozaikos viruso, snukio ir nagų ligos viruso ir kt. Atrandant naujus mikroorganizmus buvo tiriama ne tik jų struktūra, bet ir gyvybė, tai yra pakeisti XIX amžiaus pirmosios pusės morfologinį ir sisteminį tyrimą. atėjo fiziologinis mikroorganizmų tyrimas, pagrįstas tiksliais eksperimentais.

Todėl antroji XIX a. vadinamas fiziologiniu mikrobiologijos raidos periodu. Šis laikotarpis pasižymi išskirtiniais atradimais mikrobiologijos srityje ir be perdėto jį būtų galima pavadinti genialaus prancūzų mokslininko L. Pastero Pastero garbei, nes šio mokslininko mokslinė veikla apėmė visas pagrindines problemas, susijusias su gyvybine mikroorganizmai. Išsamiau apie pagrindinius L. Pasteur mokslinius atradimus ir jų reikšmę žmonių sveikatos apsaugai ir žmogaus ūkinei veiklai bus aptarta § 1.3. Pirmasis iš L. Pasteuro amžininkų, įvertinusių jo atradimų reikšmę, buvo anglų chirurgas J. Listeris (1827-1912), kuris, remdamasis L. Pasteur pasiekimais, pirmasis medicinos praktikoje įdiegė visų chirurginių instrumentų gydymą karbolio rūgšties, operacinių nukenksminimo ir pasiektas mirčių po operacijų skaičiaus sumažėjimas.

Vienas iš medicininės mikrobiologijos pradininkų yra Robertas Kochas (1843-1910), sukūręs grynųjų bakterijų kultūrų gavimo metodus, bakterijų dažymą mikroskopijos metu, mikrofotografiją. Taip pat žinoma R. Kocho suformuluota Kocho triada, kuri iki šiol naudojama nustatant ligos sukėlėją. 1877 metais R.Kochas išskyrė juodligės sukėlėją, 1882-aisiais – tuberkuliozės sukėlėją, o 1905-aisiais buvo apdovanotas Nobelio premija už choleros sukėlėjo atradimą. Fiziologiniu laikotarpiu, būtent 1867 m., M.S. Voroninas aprašė mazgines bakterijas, o beveik po 20 metų G. Gelrigelis ir G. Wilfarthas parodė savo gebėjimą fiksuoti azotą. Prancūzų chemikai T. Schlesingas ir A. Muntzas pagrindė nitrifikacijos mikrobiologinį pobūdį (1877), o 1882 metais P. Degerenas nustatė denitrifikacijos pobūdį, augalų liekanų anaerobinio skilimo pobūdį.

Rusų mokslininkas P.A. Kostyčevas sukūrė dirvožemio formavimosi procesų mikrobiologinio pobūdžio teoriją. Galiausiai 1892 metais rusų botanikas D.I.Ivanovskis (1864-1920) atrado tabako mozaikos virusą. 1898 m., nepriklausomai nuo D.I. Ivanovskio, tą patį virusą aprašė M. Beijerinckas. Tada buvo atrastas snukio ir nagų ligos virusas (F. Leffler, P. Frosch, 1897), geltonoji karštinė (W. Reed, 1901) ir daug kitų virusų. Tačiau pamatyti virusines daleles tapo įmanoma tik išradus elektroninį mikroskopą, nes šviesos mikroskopuose jų nematyti. Iki šiol virusų karalystėje yra iki 1000 patogeninių rūšių. Tik neseniai buvo aptikta nemažai naujų D.I.Ivanovskio virusų, tarp jų ir AIDS sukeliantis virusas.

Neabejotina, kad naujų virusų ir bakterijų atradimo bei jų morfologijos ir fiziologijos tyrimų laikotarpis tęsiasi iki šiol. S.N. Vinogradskis (1856-1953) ir olandų mikrobiologas M. Beijerinkas (1851-1931) pristatė mikroekologinį mikroorganizmų tyrimo principą. S.N. Vinogradskis pasiūlė sukurti specifines (pasirenkamas) sąlygas, leidžiančias vyraujančiai vystytis vienai mikroorganizmų grupei, 1893 m. atradęs anaerobinį azoto fiksatorių, kurį pavadino Pasteur Clostridiumpasterianum vardu, išskirtą iš dirvožemio mikroorganizmų, atstovaujančių visiškai naują gyvybės tipą ir pavadintą. chemolitoautotrofinis.

Mikroekologinį principą taip pat sukūrė M. Beijerinckas ir taikė išskiriant įvairias mikroorganizmų grupes. Praėjus 8 metams po to, kai S.N. Vinogradskis M. Beijerinckas išskyrė azoto fiksatorių aerobinėmis sąlygomis Azotobacterchroococcum, tyrė mazginių bakterijų fiziologiją, denitrifikacijos ir sulfatų redukcijos procesus ir kt. Abu šie tyrinėtojai yra mikrobiologijos ekologinės krypties, susijusios su mikroorganizmų vaidmens medžiagų cikle gamtoje, tyrinėjimais, įkūrėjai. Iki XIX amžiaus pabaigos. planuojama diferencijuoti mikrobiologiją į keletą konkrečių sričių: bendrosios, medicinos, dirvožemio.

IMUNOLOGINIS LAIKOTARPIS (XX a. PRADŽIA) Prasidėjus XX a. mikrobiologijoje prasideda naujas laikotarpis, į kurį atvedė XIX a. L. Pasteur darbai apie vakcinaciją, I.I. Mechnikovas apie fagocitozę, P. Erlichas apie humoralinio imuniteto teoriją sudarė pagrindinį šio mikrobiologijos raidos etapo turinį, teisėtai vadinamą imunologiniu.

I.I. Mechnikovas apie tai, kaip plačiai naudojama vakcinacija nuo daugelio ligų. I.I. Mechnikovas parodė, kad organizmo apsauga nuo patogeninių bakterijų yra sudėtinga biologinė reakcija, pagrįsta fagocitų (makro ir mikrofagų) gebėjimu užfiksuoti ir sunaikinti į organizmą patekusius svetimkūnius, įskaitant bakterijas. Tyrimą atliko I.I. Mechnikovas apie fagocitozę įtikinamai įrodė, kad, be humoralinio, yra ir ląstelinis imunitetas. I.I. Mechnikovas ir P. Erlichas ilgus metus buvo moksliniai priešininkai, kiekvienas eksperimentiškai įrodinėjo savo teorijos pagrįstumą.

Vėliau paaiškėjo, kad tarp humoralinio ir fagocitinio imuniteto nėra prieštaravimų, nes šie mechanizmai kartu saugo kūną. Ir 1908 metais I.I. Mechnikovas kartu su P. Erlichu buvo apdovanotas Nobelio premija už imuniteto teorijos sukūrimą. Imunologiniam periodui būdingas pagrindinių imuninės sistemos reakcijų į genetiškai svetimas medžiagas (antigenus) atradimas: antikūnų susidarymas ir fagocitozė, uždelsto tipo padidėjęs jautrumas (DTH), greito tipo padidėjęs jautrumas (IHT), tolerancija, imunologinė atmintis.

Mikrobiologija ir imunologija ypač sparčiai vystėsi šeštajame ir šeštajame dešimtmečiuose. dvidešimtas amžius. Tai padaryti padėjo svarbiausi atradimai molekulinės biologijos, genetikos, bioorganinės chemijos srityse; naujų mokslų atsiradimas: genų inžinerija, molekulinė biologija, biotechnologija, informatika; naujų metodų kūrimas ir mokslinės įrangos panaudojimas. Imunologija yra laboratorinių infekcinių ir daugelio neužkrečiamųjų ligų diagnostikos, profilaktikos ir gydymo metodų, taip pat imunobiologinių preparatų (vakcinų, imunoglobulinų, imunomoduliatorių, alergenų, diagnostinių preparatų) kūrimo pagrindas. Imunobiologinių preparatų kūrimas ir gamyba vykdoma taikant imunobiotechnologiją – nepriklausomą imunologijos šaką.

Šiuolaikinė medicininė mikrobiologija ir imunologija sulaukė didelio pasisekimo ir vaidina didžiulį vaidmenį diagnozuojant, profilaktikai ir gydant infekcines ir daugelį neinfekcinių ligų, susijusių su imuninės sistemos sutrikimu (onkologinės, autoimuninės ligos, organų ir audinių transplantacija ir kt.).

MOLEKULINIS GENETINIS LAIKOTARPIS (Nuo 1950 m.) Jai būdingi keli iš esmės svarbūs mokslo pasiekimai ir atradimai: 1. Daugelio virusų ir bakterijų molekulinės struktūros ir molekulinės biologinės organizacijos iššifravimas; „infekcinio“ priono baltymo paprasčiausių gyvybės formų atradimas. 2. Kai kurių antigenų cheminės struktūros ir cheminės sintezės iššifravimas.

Pavyzdžiui, cheminė lizocimo (D. Sela, 1971), AIDS viruso peptidų (R.V. Petrovas, V.T. Ivanovas ir kt.) sintezė. 3. Antikūnų imunoglobulinų struktūros iššifravimas (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Gyvūnų ir augalų ląstelių kultūrų ir jų auginimo pramoniniu mastu metodo sukūrimas virusų antigenams gauti. 5. Rekombinantinių bakterijų ir rekombinantinių virusų gavimas. 6. Hibridomų kūrimas suliejant imuninius B limfocitus, gaminančius antikūnus ir vėžines ląsteles, siekiant gauti monokloninius antikūnus (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Imunocitokininų imunomoduliatorių (interleukinų, interferonų, mielopeptidų ir kt.), endogeninių natūralių imuninės sistemos reguliatorių atradimas, panaudojimas įvairių ligų profilaktikai ir gydymui. 8. Vakcinų gavimas naudojant biotechnologijas ir genų inžinerijos metodus (hepatitas B, maliarija, ŽIV antigenai ir kiti antigenai) ir biologiškai aktyvūs peptidai (interferonai, interleukinai, augimo faktoriai ir kt.). 9. Sintetinių vakcinų kūrimas natūralių ar sintetinių antigenų ir jų fragmentų pagrindu. 10. Imunodeficitus sukeliančių virusų atradimas. 11. Iš esmės naujų infekcinių ir neinfekcinių ligų diagnostikos metodų sukūrimas (fermentinis imunologinis tyrimas, radioimuninis tyrimas, imunoblotingas, nukleorūgščių hibridizacija).

Šių metodų pagrindu sukurtos tyrimo sistemos, skirtos indikacijai, mikroorganizmų identifikavimui, infekcinių ir neinfekcinių ligų diagnostikai. XX amžiaus antroje pusėje. tęsiasi naujų mikrobiologijos krypčių formavimasis, iš jos išdygsta naujos disciplinos su savo tyrimų objektais (virusologija, mikologija), išskiriamos kryptys, kurios skiriasi tyrimų tikslais (bendroji mikrobiologija, techninė, žemės ūkio, medicininė mikrobiologija, mikroorganizmų genetika ir kt. .). Buvo ištirta daug mikroorganizmų formų, o maždaug iki šeštojo dešimtmečio vidurio. praėjusio amžiaus A. Kluiver (1888-1956) ir K. Niel (1897-1985) suformulavo biocheminės gyvybės vienovės teoriją.

Wassermano reakcija (RW arba EDS-Express Diagnosis of Sifilis) yra pasenęs metodas sifiliui diagnozuoti naudojant serologinį tyrimą. Dabar ją pakeičia kritulių mikroreakcija ( antikardiolipino testas, MP, RPR-- Rapid Plasma Reagin). Jis pavadintas vokiečių imunologo Augusto Wassermanno vardu, kuris pasiūlė šios reakcijos atlikimo metodą. Klinikinėje praktikoje dažnai visi sifilio diagnozavimo metodai vadinami RW arba Wasserman reakcija, nors šis metodas laboratorinėje diagnostikoje Rusijoje nebuvo naudojamas nuo XX amžiaus pabaigos. Reakcijos privalumas – jos įgyvendinimo paprastumas, trūkumas – mažas specifiškumas, dėl kurio gaunami klaidingai teigiami rezultatai.

Wassermano reakcija pagrįsta sifiliu sergančių pacientų kraujo serumo savybe sudaryti kompleksą su atitinkamu antigenu, kuris adsorbuoja komplementą – normalaus serumo dalį; avies kraujo eritrocitai tarnauja kaip antigenas, žmogaus kraujo serumas – kaip antikūnas. Jei, pridedant hemolizinio serumo, raudonieji kraujo kūneliai netirpsta (hemolizė), Wasserman reakcija laikoma teigiama (yra sifilis), kai hemolizė, Wasserman reakcija yra neigiama (sifilio nėra). Sergant pirminiu sifiliu, Wassermanno reakcija tampa teigiama 6-8 ligos eigos savaitę (90% atvejų), antrinio sifiliu – 98-100% atvejų. Kartu su kitomis serologinėmis reakcijomis (RPHA, ELISA, RIF) leidžia ne tik nustatyti patogeno buvimą, bet ir apytikslį užsikrėtimo laiką. Pagal šią reakciją (be paciento apžiūros ir kitų laboratorinių tyrimų) įvertinamas gydymo efektyvumas, leidžia nustatyti sifilio ligą nesant jo klinikinių apraiškų; tai yra gydymo veiksmingumo kriterijus. Nėščioms moterims, siekiant išvengti įgimto sifilio vaikams, donorams ir kt., būtina atlikti Wassermano reakcijos kraujo tyrimą, prieš išregistruojant sifiliu sergančius pacientus ir išduodant jiems santuokos liudijimą.

Teigiama Wasserman reakcija taip pat gali būti stebima sergant kai kuriomis ne sifilinės kilmės ligomis (raupsais, maliarija, šiltine, recidyvuojančia ir vidurių šiltine, raupais, skarlatina, gripu, tymais, brucelioze, virusine pneumonija, infekcine mononukleoze ir kt.), pvz. taip pat esant kai kurioms fiziologinėms būklėms (menstruacijų metu, antroje nėštumo pusėje 2 proc. nėščiųjų), išgėrus vaistus – klaidingai teigiamos reakcijos. Todėl, kilus abejonių, būtina pakartotinė ekspertizė.

Mikrobiologija vaidina svarbų vaidmenį žmonijos istorijoje. Šio mokslo kilmė patenka į VI – V amžių prieš Kristų. e. Tais tolimais laikais žmonės jau ėmė suprasti, kad ligos taip neatsiranda. O taip nutinka dėl mikroskopinių, akiai nematomų mikroorganizmų. Kaip atsirado ir vystėsi mokslas?

Kas yra mikrobiologija?

Mikrobiologija – mokslas, tiriantis ir tiriantis įvairių mikroorganizmų gyvavimo procesus, kurių neįmanoma pamatyti be specialios įrangos. Jie gali būti skirtingos kilmės: augalinės, gyvulinės. Mikrobiologija yra vienas iš pagrindinių mokslų. Giluminiam tyrimui naudojami daugelis kitų mokslų, būtent:

chemija;
fizika;
citologija;
biologija ir kt.

Yra tik du mikrobiologijos tipai: bendroji, individuali. Bendroji mikrobiologija nagrinėja įvairių lygių mažų mikroorganizmų sandarą ir gyvenimo procesus. O individuali mikrobiologija (arba privati) užsiima tam tikrų mikrobų tipų tyrimais.

XIX amžiuje pažanga medicinos, ypač mikrobiologijos, srityje prisidėjo prie imunologijos, kuri šiandien laikoma bendra biologijos disciplina, formavimosi. Yra trys pagrindiniai mikrobiologijos vystymosi etapai:

Atskleidžiant faktą, kad gamtoje tikrai yra mažų mikroorganizmų, kurių be specialios įrangos aptikti nepavyks.
Rūšių diferenciacija.
Imuniteto ir ligų (infekcinių) tyrimas.

Pagrindinis mikrobiologijos uždavinys – išsamus mikroorganizmų savybių tyrimas. Tam naudojama speciali įranga, pavyzdžiui, mikroskopai. Jų pagalba galite pamatyti mažus organizmus, nustatyti jų formą ir vietą. Medicinoje toks eksperimentas praktikuojamas, kai į sveiką gyvūną sąmoningai implantuojami maži mikroorganizmai. Tai padeda atkurti ir ištirti kiekvieną infekcijos etapą.

Prancūzų tyrinėtojas Louisas Pasteuras

1822 m. gruodžio 27 d. Prancūzijos rytuose gimė būsimasis didysis mokslininkas - Louisas Pasteuras. Ankstyvame amžiuje jis domėjosi menais. Tačiau vėliau susidomėjo gamtos mokslais. Mokėsi Paryžiaus vidurinėje mokykloje. Baigęs mokslus jam buvo lemta gamtos mokslų mokytojo likimo.

19 amžiaus 48 metais Luisas pristatė savo paties mokslinių tyrimų rezultatus. Būtent jis pateikė įrodymų, kad vyno rūgštyje yra 2 rūšių kristalai, kurie visiškai skirtingai poliarizuoja šviesą. Šis reikšmingas įvykis pradėjo jo puikią sėkmę moksle.

Louisas Pasteuras yra mikrobiologijos kūrėjas. Iki jo darbo mokslininkai tik manė, kad mielės sudaro cheminį procesą. Ir Louis Pasteur, atlikęs daugybę tyrimų, sugebėjo įrodyti šį faktą. Jis išsiaiškino, kad yra 2 tokių mikroorganizmų rūšys: vieni formuoja alkoholį, o kiti jį naikina. Vėliau jam pavyko išsiaiškinti, kad lėtai kaitinant sunaikinamos nereikalingos bakterijos, kurios gerokai padidino alkoholio turinčių produktų kokybę.

Mokslininkas domėjosi ir pelėsių susidarymu ant gaminių. Vėliau jis įrodė, kad pelėsis atsiranda dėl aplinkoje randamų sporų. Kuo jų mažiau erdvėje, tuo maistas genda lėčiau.

Jo tyrimai padėjo išsaugoti šilko pramonę Prancūzijoje. Taip pat daug žmonių gyvybių, nes būtent jis išrado vakciną nuo pasiutligės.

Vokiečių mokslininkas Robertas Kochas

Kochas Robertas laikomas Pastserio amžininku. Jo gimimo data yra 1843 m. gruodžio mėn. Būdamas 23 metų baigė medicinos universitetą ir gavo diplomą, kurį baigęs dirbo keliose gydymo įstaigose.

Jo reikšminga karjera prasidėjo kaip bakteriologas. Jis tyrė sergančių gyvūnų juodligę. Jo tyrimai leido atrasti, kad užsikrėtę asmenys turi masę svetimų mikroorganizmų, kurių sveiki gyvūnai neturi. Šios bakterijos buvo lazdelės formos.

Vėliau Kochas susidomėjo tuberkulioze. Pirmieji tyrimai buvo atlikti su darbuotojo, mirusio nuo vartojimo, lavonu. Išsamus organų tyrimas nepadėjo nustatyti patogeninių bakterijų. Tada Kochas pasiūlė, kad mėginiai turėtų būti nudažyti. Iš tiesų mokslininkas pastebėjo kai kuriuos pagaliukus tarp plaučių audinių. Po to, kai Robert Koch sukūrė vakciną nuo tuberkuliozės, tačiau ji negalėjo išgydyti ligos, tačiau ji 100% nustatė, ar pacientas buvo užsikrėtęs, ar ne. Ši vakcina naudojama ir šiandien.

Mikrobiologijos mokslo atsiradimas

Veikiant gyvybinei mikroorganizmų veiklai, žmogus susitiko daug anksčiau nei buvo oficialus atradimas. Žmonės sąmoningai fermentavo pieną, naudojo tešlos rauginimą, vyną. Net senovės graikų mokslininko raštuose buvo rasta eilučių, kuriomis jis užsimena apie ligų ir pavojingų patogeninių garų ryšį.

Anthony van Leeuwenhoekas patvirtino šiuos spėjimus naudodamas savo išrastą padidinamąjį stiklą. Su jo pagalba Anthony galėjo pamatyti aplinkinius objektus. Paaiškėjo, kad ant šių objektų gyvena smulkūs, plika akimi nematomi organizmai. Tačiau jam nepavyko įrodyti jų dalyvavimo užkrečiant žmones pavojingomis ligomis.

Induistai numatė profilaktinį būsto gydymą, kad būtų išvengta ligų. 1771 m. Maskvoje karo gydytojas pirmą kartą dezinfekavo maru užsikrėtusių žmonių daiktus, taip pat skiepijo tuos, kurie turėjo kontaktą su užsikrėtusiais.

Labiausiai žavi istorija apie skiepų nuo raupų atradimą. Jį taip pat naudojo persai, turkai ir kinai. Atsitiko taip: išsekusios bakterijos žmogui buvo pristatytos, nes buvo tikima, kad taip liga praeina lengviau. Anglų gydytojas Edwardas Jenneris pastebėjo, kad dauguma žmonių, kurie neserga raupais, neužsikrėtė per artimą kontaktą su užsikrėtusiuoju. Šis faktas buvo pastebėtas melžėjoms, kurios turėjo kontaktą su raupais užkrėstomis karvėmis. Šio fakto tyrimas truko apie 10 metų. Dėl to mokslininkas suleido sergančio karvės kraujo injekciją sveikam berniukui. Vėliau Jenner paskiepijo jaunuolį sergančio žmogaus mikrobais. Taip buvo rasta vakcina, kurios dėka žmonės buvo išlaisvinti nuo šios baisios ligos.

Namų mokslininkų tyrimai

Žymiausi atradimai mikrobiologijos srityje, padaryti mokslininkų iš viso pasaulio, leidžia suprasti, kad beveik bet kokią ligą galima įveikti. Didžiulę investiciją į šiuolaikinio mokslo formavimą skyrė šalies mokslininkai. Petras I 1698 m. susipažino su Levenguku, kuris savo ruožtu parodė jam, kaip veikia mikroskopas.

L.S. Cenkovskis paskelbė savo mokslinį tyrimą, kuriame mikroorganizmai buvo priskirti prie augalinės kilmės organizmų. Jis taip pat taikė Pastero techniką kovoje su juodlige.

I.I. Mechnikovas sukūrė imuniteto teoriją. Jis pateikė svarių argumentų, kad daugelis kūno ląstelių turi visas galimybes pačios slopinti virusines bakterijas. Jo tyrimai tapo uždegimo tyrimo pagrindu. Mechnikovas tyrinėjo žmogaus kūną ir siekė suprasti, kodėl jis sensta. Profesorius norėjo rasti metodą, kuris padidintų gyvenimo trukmę. Jis tikėjo, kad puvimo mikroorganizmų gyvavimo metu atsirandantys toksiški elementai nuodija žmogaus organizmą. Mechnikovo nuomone, organizmas turėtų būti apgyvendintas fermentuoto pieno mikroorganizmais, kurie slopina kenksmingus mikroorganizmus. Profesorius tikėjo, kad tokiu būdu galima gerokai pailginti gyvenimo trukmę.

Mechnikovas ištyrė daugybę sunkių ligų: tuberkuliozę, šiltinę, cholerą ir daugelį kitų.

Techninė mikrobiologija

Techninė mikrobiologija tiria bakterijas, kurios naudojamos vitaminų ir tam tikrų medžiagų gamyboje. Pagrindinė problema šioje srityje yra mokslinių ir techninių metodų augimas gamyboje (daugiau maisto sektoriuje).

Pramoninės mikrobiologijos plėtra nukreipia specialistą į poreikį kruopščiai laikytis absoliučiai visų visuotinai priimtų sanitarinių standartų gamyboje. Studijuojant šį mokslą galima išvengti daugelio produktų gedimo. Šią temą labiau tiria būsimi maisto pramonės ekspertai.

Inovatyvios technologijos

Mikrobiologija yra novatoriškų technologijų pagrindas. Mikroorganizmai ir jų pasaulis dar nėra visiškai suprantami. Dauguma mokslininkų įsitikinę, kad mikroorganizmų pagalba galima sukurti technologijas, kurios neturės analogų. Būtent biotechnologijos taps naujausių technologijų atradimų pagrindu.

Naftos ir anglies telkinių tyrimams naudojamos bakterijos. Ne paslaptis, kad kuro atsargos senka. Todėl dabar mokslininkai rekomenduoja naudoti mikrobiologinius alkoholio išgavimo iš atsinaujinančių šaltinių metodus.

Mikrobiologinės technologijos padės įveikti aplinkos ir energetikos problemas. Neįtikėtina, tačiau mikrobiologinis organinių likučių apdorojimas leidžia sutvarkyti aplinką, taip pat gauti ne ką prastesnių už natūralias biodujas. Toks kuro išgavimo būdas nereikalauja didelių išlaidų. Šiandien gamtoje yra daug perdirbimui naudojamos medžiagos.

Daugybė šiuolaikinių mokslininkų mano, kad ateityje būtent biologija leis įveikti daugybę energijos ir aplinkosaugos sunkumų, kurie turi visas galimybes atsirasti per trumpiausią įmanomą laiką.

Įvadas

Mikrobiologija(iš graikų mikros – mažas, bios – gyvybė, logos – mokymas) – mokslas, tiriantis plika akimi nematomų augalinės ar gyvūninės kilmės mažiausių gyvybės formų mikroorganizmų sandarą, gyvybinę veiklą ir ekologiją.

mikrobiologijos studijosvisi mikrokosmoso atstovai (bakterijos, grybai, pirmuonys, virusai). Iš esmės mikrobiologija yra pagrindinis biologijos mokslas. Mikroorganizmams tirti ji taiko kitų mokslų, pirmiausia fizikos, biologijos, bioorganinės chemijos, molekulinės biologijos, genetikos, citologijos, imunologijos, metodus. Kaip ir bet kuris mokslas, mikrobiologija skirstoma į bendrąją ir specialiąją. Bendroji mikrobiologija tiria mikroorganizmų struktūros ir gyvybinės veiklos modelius visais lygiais. molekulinė, ląstelinė, populiacija; genetika ir jų santykis su aplinka. Privačios mikrobiologijos tyrimo objektas yra atskiri mikropasaulio atstovai, priklausomai nuo jų pasireiškimo ir įtakos aplinkai, laukinei gamtai, taip pat ir žmogui. Privačios mikrobiologijos sekcijos apima: medicinos, veterinarijos, žemės ūkio, technikos (biotechnologijų sekcija), jūrų, kosmoso mikrobiologijos.

Medicinos mikrobiologijatiria patogeninius mikroorganizmus žmonėms: bakterijas, virusus, grybus, pirmuonius. Atsižvelgiant į tiriamų patogeninių mikroorganizmų pobūdį, medicininė mikrobiologija skirstoma į bakteriologiją, virusologiją, mikologiją ir protozoologiją.

Kiekviena iš šių disciplinų sprendžia šiuos klausimus:

morfologija ir fiziologija, t.y. atlieka mikroskopinius ir kitokio pobūdžio tyrimus, tiria medžiagų apykaitą, mitybą, kvėpavimą, augimo ir dauginimosi sąlygas, patogeninių mikroorganizmų genetines charakteristikas;

mikroorganizmų vaidmuo infekcinių ligų etiologijoje ir patogenezėje;

pagrindinės klinikinės apraiškos ir sukeltų ligų paplitimas;

specifinė infekcinių ligų diagnostika, profilaktika ir gydymas;

patogeninių mikroorganizmų ekologija.

Medicininė mikrobiologija taip pat apima sanitarinę, klinikinę ir farmacinę mikrobiologiją.

Sanitarinė mikrobiologijatiria aplinkos mikroflorą, mikrofloros ryšį su organizmu, mikrofloros ir jos medžiagų apykaitos produktų įtaką žmogaus sveikatos būklei, kuria priemones, užkertančias kelią neigiamam mikroorganizmų poveikiui žmogui. Klinikinės mikrobiologijos dėmesys. Sąlygiškai patogeniškų mikroorganizmų vaidmuo žmonių ligų atsiradimui, šių ligų diagnostika ir profilaktika.

Farmacinė mikrobiologijatiria vaistinių augalų infekcines ligas, vaistinių augalų ir žaliavų gedimą veikiant mikroorganizmams, vaistinių preparatų užterštumą ruošiant, taip pat paruoštas dozavimo formas, aseptikos ir antiseptikų metodus, dezinfekciją vaistinių preparatų gamyboje, technologiją. mikrobiologinių ir imunologinių diagnostinių, profilaktinių ir gydomųjų vaistų gavimas .

Veterinarinė mikrobiologijatiria tuos pačius klausimus kaip ir medicininė mikrobiologija, bet susiję su mikroorganizmais, sukeliančiais gyvūnų ligas.

Dirvožemio mikroflora, flora, jos įtaka derlingumui, dirvožemio sudėčiai, augalų infekcinės ligos ir kt. yra žemės ūkio mikrobiologijos dėmesio centre.

Jūrų ir kosmoso mikrobiologijatiria atitinkamai jūrų ir rezervuarų bei kosmoso ir kitų planetų mikroflorą.

Techninė mikrobiologija,kuri yra biotechnologijų dalis, kuria įvairių produktų iš mikroorganizmų gavimo šalies ūkiui ir medicinai (antibiotikų, vakcinų, fermentų, baltymų, vitaminų) technologiją. Šiuolaikinės biotechnologijos pagrindas yra genų inžinerija.

Mikrobiologijos raidos istorija

Todėl mikrobiologija atsirado gerokai prieš mūsų erą. Vystydamasi ji perėjo kelis etapus, susijusius ne tiek chronologiškai, kiek dėl didelių laimėjimų ir atradimų.

FIZIOLOGINIS LAIKOTARPIS (XIX a. ANTRA PUSĖ)

1896 m. pasiūlė prancūzų gydytojas F. Vidalis (F. Widal, 1862-1929). V. r. remiasi antikūnų (agliutininų), susidarančių organizme ligos eigoje ir išlikusių ilgą laiką po pasveikimo, gebėjimu sukelti vidurių šiltinės mikroorganizmų agliutinaciją, specifiniai antikūnai (agliutininai) paciento kraujyje randami nuo 2 d. ligos savaitė.

Norint nustatyti Vidal reakciją, švirkštu paimamas kraujas iš kubitalinės venos 2-3 ml ir leidžiama sukrešėti. Susidaręs krešulys atskiriamas, serumas įsiurbiamas į švarų mėgintuvėlį ir iš jo paruošiamos 3 eilės ligonio serumo praskiedimų santykiu 1:100 iki 1:800 taip: 1 ml (20 lašų) fiziologinio tirpalo pilamas į visus mėgintuvėlius; tada ta pačia pipete į pirmąjį mėgintuvėlį įpilkite 1 ml serumo, praskiesto santykiu 1:50, sumaišykite su fiziologiniu tirpalu, taip gaudami praskiedimą santykiu 1:100. Perkelkite 1 ml serumo iš šio mėgintuvėlio į kitą mėgintuvėlį, sumaišykite su fiziologiniu tirpalu, gaukite praskiedimą 1:200, taip pat gaukite skiedimus 1:400 ir 1:800 kiekvienoje iš trijų eilučių.

Vidzl agliutinacijos reakcija atliekama 1 ml skysčio tūryje, todėl, sumaišius skystį, iš paskutinio mėgintuvėlio pašalinama 1 ml. Į atskirą kontrolinį mėgintuvėlį įpilkite 1 ml fiziologinio tirpalo be serumo. Ši kontrolė dedama siekiant patikrinti, ar kiekvienoje eilutėje (antigeno kontrolė) gali atsirasti spontaniška antigeno agliutinacija (diagnosticum). Į visus kiekvienos eilės mėgintuvėlius, atitinkančius užrašus, įlašinami 2 lašai diagnostikos. Trikojis dedamas į termostatą 2 valandoms 37 °C temperatūroje, o po to paliekamas parai kambario temperatūroje. Į reakciją atsižvelgiama kitoje pamokoje.

Pacientų serume gali būti tiek specifinių, tiek grupinių antikūnų, kurie skiriasi titro aukščiu. Specifinė agliutinacijos reakcija paprastai pereina į didesnį titrą. Reakcija laikoma teigiama, jei agliutinacija įvyksta bent pirmame mėgintuvėlyje, praskiedus 1:200. Paprastai tai būna dideliais atskiedais. Jei pastebima grupinė agliutinacija su dviem ar trimis antigenais, tai ligos sukėlėju laikomas mikrobas, su kuriuo agliutinacija įvyko esant didžiausiam serumo praskiedimui.

Jei agliutinacija įvyksta, kai patogeno kultūra pridedama prie žmogaus kraujo serumo, reakcija laikoma teigiama. Vidalinės šiltinės diagnozei Vidal reakcija nustatoma pakartotinai, atsižvelgiant į jos dinamikos požymius ir anamnezę.<#"justify">Išvada

Vystydamasi mikrobiologija ne tik daug išmoko iš giminingų mokslų (pavyzdžiui, imunologijos, biochemijos, biofizikos, genetikos), bet ir davė galingą impulsą tolimesnei jų raidai. Mikrobiologija yra morfologijos, fiziologijos, genetikos, taksonomijos, ekologijos ir mikroorganizmų santykių su kitomis būtybėmis tyrimas. Kadangi mikroorganizmai yra labai įvairūs, jų išsamesnis tyrimas atliekamas pagal specialias sritis: virusologija, bakteriologija, mikologija, protozoologija ir kt., nemažai specializuotų sričių: medicinos, veterinarijos, technikos, kosmoso ir kt.

Medicininė mikrobiologija tiria žmonėms patogeniškus ir sąlyginai patogeniškus mikroorganizmus, jų ekologiją ir paplitimą, išskyrimo ir identifikavimo būdus, taip pat epidemiologijos, specifinės terapijos ir sukeliamų ligų prevencijos klausimus.

Viso „mikroorganizmo-mikroorganizmo“ ekosistemos sąveikos komplekso tyrimas, nesvarbu, ar tai mikrobas-kommensalas, ar mikrobas-patogenas, išlieka neatidėliotina medicinos mikrobiologijos problema.

Bibliografija

1. Pokrovskis V.I. "Medicinos mikrobiologija, imunologija, virusologija". Vadovėlis ūkio studentams. Universitetai, 2002 m.

Borisovas L.B. "Medicinos mikrobiologija, virusologija ir imunologija". Vadovėlis medicinos studentams. Universitetai, 1994 m.

Vorobjovas A.A. "Mikrobiologija". Vadovėlis medicinos studentams. Universitetai, 1994 m.

Korotyajevas A.I. "Medicinos mikrobiologija, virusologija ir imunologija", 1998 m.

Bukrinskaya A.G. Virusologija, 1986 m.

L. B. BORISOVAS Medicininė mikrobiologija, virusologija, imunologija. M.: MIA LLC, 2010. 736 p.

Pozdejevas OK Medicinos mikrobiologija. M.: GEOTAR-MED, 2001. 754 p.

RUSIJOS FEDERACIJOS ŠVIETIMO MINISTERIJA

TULOS VALSTYBINIO UNIVERSITETAS

Sanitarinės-higienos ir prevencinių disciplinų katedra

T. V. Čestnova, O. L. Smolianinova

MEDICINOS MIKROBIOLOGIJA, VIROLOGIJA

IR IMUNOLOGIJA

(Mokomasis ir praktinis vadovas medicinos studentams).

TULA – 2008 m

UDC 576.8

Recenzentai:…………

Medicinos mikrobiologija, virusologija ir imunologija: mokomasis ir praktinis vadovas / Red. M422 T.V. Chestnova, O.L. Smolyaninova, - ... .., 2008. - .... p.

Mokomąjį ir praktinį vadovą parašė Tulos valstijos universiteto Sanitarijos ir higienos bei prevencinių disciplinų katedros darbuotojai pagal oficialiai patvirtintas mikrobiologijos (bakteriologijos, virusologijos, mikologijos, protozoologijos) ir imunologijos mokymo programas medicinos studentams. visų fakultetų universitetai.

Vadove pateikiamas bakteriologinės laboratorijos aprašymas, mikroskopiniai tyrimo metodai, maistinių terpių paruošimo pagrindai, pateikiama informacija apie bakterijų, grybų, pirmuonių ir virusų morfologiją, sistematiką ir fiziologiją. Taip pat pateikiamos įvairių patogeninių mikroorganizmų, virusų charakteristikos ir jų laboratorinių tyrimų metodai.

BENDROJI MIKROBIOLOGIJA

Įvadas……………………………………………………………………………………………

Trumpa mikrobiologijos raidos istorija……………………………………………………………

1 tema. Mikroorganizmų morfologija ir klasifikacija…………………………………………..

1.1. Mikrobiologinės laboratorijos, jų įranga, pagrindinės saugos priemonės ir darbo jose taisyklės…………………………………………………………………………………….

1.2. Mikroorganizmų struktūra ir klasifikacija……………………………………………………

1.3. Bakterijų (prokariotų) struktūra ir klasifikacija………………………………………………….

1.4. Grybų struktūra ir klasifikacija………………………………………………………………..

1.5. Pirmuonių struktūra ir klasifikacija………………………………………………………….

1.6. Virusų struktūra ir klasifikacija………………………………………………………………

Testas šia tema…………………………………………………………………………………………….

2 tema. Mikroskopija……………………………………………………………………………….

2.1. Mikroskopai, jų prietaisas, mikroskopijos tipai, mikroorganizmų mikroskopijos technika, darbo su mikroskopu taisyklės……………………………………………………………….

2.2. Mikroskopinių preparatų paruošimo ir dažymo metodai………………………..

Testas šia tema…………………………………………………………………………………………….

3 tema. Mikroorganizmų fiziologija………………………………………………………………….

3.1. Bakterijų augimas ir dauginimasis. Dauginimosi fazės……………………………………………….

3.2 Maistinės terpės, jų klasifikavimo principai, reikalavimai maistinėms terpėms, mikroorganizmų auginimo būdai…………………………………………….

3.3. Bakterijų mityba……………………………………………………………………………….

3.4. Bakterijų ląstelės metabolizmas ………………………………………………………………….

3.5. Plastiko mainų tipai………………………………………………………………………

3.6. Grynųjų kultūrų išskyrimo principai ir metodai. Bakterijų fermentai, jų identifikavimas. Tarprūšinis identifikavimas (epidemiologinis žymėjimas)………………………………..

3.7. Grybų, pirmuonių, virusų fiziologijos ir jų auginimo ypatumai………………

3.8. Bakteriofagai, jų struktūra, klasifikacija ir pritaikymas……………………………………………

Testas šia tema………………………………………………………………………………………………

4 tema. Aplinkos sąlygų įtaka mikroorganizmams………………………………………..

4.1. Fizinių, cheminių ir biologinių veiksnių poveikis mikroorganizmams………….

4.2. Sterilizacijos, dezinfekcijos, aseptikos ir antisepsio samprata. Sterilizacijos būdai, įranga. Dezinfekcijos kokybės kontrolė……………………………………………………………..

5 tema. Normali žmogaus organizmo mikroflora……………………………………………….

5.1. Normoflora, jos reikšmė mikroorganizmams. Laikinosios floros samprata, disbiotinės būklės, jų įvertinimas, korekcijos metodai………………………………………………………….

6 tema. Mikrobų genetika. ……………………………………………………………………………..

6.1. Bakterijų genomo struktūra. Fenotipinis ir genotipinis kintamumas. Mutacijos. Modifikacijos………………………………………………………………………………………….

Genetinė mikroorganizmų rekombinacija. Genų inžinerijos pagrindai, praktinis taikymas……………………………………………………………………………………………………….

Testas šia tema……………………………………………………………………………………………….

7 tema. Antimikrobinės medžiagos……………………………………………………………….

7.1. Natūralūs ir sintetiniai antibiotikai. Antibiotikų klasifikacija pagal cheminę struktūrą, mechanizmą, spektrą ir veikimo tipą. Gavimo būdai…………………………….

7.2. Bakterijų atsparumas vaistams, jo įveikimo būdai. Jautrumo antibiotikams nustatymo metodai……………………………………………………………………………….

8 tema. Infekcijos doktrina………………………………………………………………………..

8.1. Infekcijos samprata. Infekcijos formos ir infekcinių ligų periodai. patogeniškumas ir virulentiškumas. patogeniškumo veiksniai. Bakterijų toksinai, jų prigimtis, savybės, gavimas………………………………………………………………………………………………………….

8.2. Infekcinio proceso epidemiologinės priežiūros samprata. Rezervuaro samprata, infekcijos šaltinis, perdavimo būdai ir veiksniai…………………………………………………

Testas šia tema……………………………………………………………………………………………….

BENDROJI IMUNOLOGIJA…………………………………………………………………………….

9 tema. Imunologija……………………………………………………………………………………

9.1. Imuniteto samprata. Imuniteto tipai. Nespecifiniai apsauginiai faktoriai…………….

9.2. Centriniai ir periferiniai imuninės sistemos organai. Imuninės sistemos ląstelės. Imuninio atsako formos………………………………………………………………………………

9.3. Komplementas, jo struktūra, funkcijos, aktyvavimo būdai. Vaidmuo imunitetui…………………….

9.4. Antigenai, jų savybės ir tipai. Mikroorganizmų antigenai………………………………….

9.5. Antikūnai ir antikūnų susidarymas. Imunoglobulinų struktūra. Imunoglobulinų klasės ir jų savybės ………………………………………………………………………………………

96. Serologinės reakcijos ir jų taikymas……………………………………………………….

9.7. imunodeficito būsenos. Alerginės reakcijos. imunologinė atmintis. imunologinė tolerancija. Autoimuniniai procesai……………………………………………

9.8. Imunoprofilaktika, imunoterapija…………………………………………………………..

PRIVATI MIKROBIOLOGIJA………………………………………………………………………….

10 tema. Žarnyno infekcijų sukėlėjai………………………………………………………….

10.1. Salmonella……………………………………………………………………………………….

10.2. Shigella………………………………………………………………………………………….

10.3. Escherichia………………………………………………………………………………………….

10.4. Vibrio cholerae……………………………………………………………………………….

10.5. Jersinija …………………………………………………………………………………………….

11 tema. Apsinuodijimas maistu. Apsinuodijimas maistu…………………………………………

11.1. Bendrosios PTI charakteristikos ir sukėlėjai………………………………………………………….

11.2. Botulizmas………………………………………………………………………………………….

12 tema. Piouždegiminių ligų sukėlėjai……………………………………………

12.1. Patogeniniai kokai (streptokokai, stafilokokai)……………………………………………….

12.2. Gramneigiamos bakterijos (hemofilinės, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus) ...

12.3. Žaizdų anaerobinės klostridinės ir ne klostridinės infekcijos……………………

13 tema. Bakterinių oro lašeliniu būdu plintančių infekcijų sukėlėjai…………………………….

13.1. Korinebakterijos……………………………………………………………………………………

13.2. Bordetella……………………………………………………………………………………………

13.3. Meningokokai …………………………………………………………………………………….

13.4. Mikobakterijos…………………………………………………………………………………….

13.5. Legionella………………………………………………………………………………………….

14 tema. Lytiniu keliu plintančių ligų (LPL) sukėlėjai………………………

14.1. Chlamidija…………………………………………………………………………………………..

14.2. Sifilio sukėlėjas…………………………………………………………………………….

14.3. Gonokokai ……………………………………………………………………………………….

15 tema. Riketsiozės sukėlėjai………………………………………………………………….

16 tema. Bakterinių zoonozinių infekcijų sukėlėjai………………………………….

16.1. Francisella…………………………………………………………………………………………

16.2. Brucella……………………………………………………………………………………………….

16.3. Juodligės sukėlėjas………………………………………………………………………..

16.4. Maro sukėlėjas……………………………………………………………………………………

16.5. Leptospira………………………………………………………………………………………….

17 tema. Patogeniniai pirmuonys…………………………………………………………………….

17.1. Plasmodium maliarija……………………………………………………………………………….

17.2. Toksoplazma…………………………………………………………………………………….

17.3. Leishmania………………………………………………………………………………………

17.4. Amebiazės sukėlėjas………………………………………………………………………….

17.5. Giardia……………………………………………………………………………………………

18 tema. Patogeninių grybų sukeltos ligos …………………………………………..

PRIVATI VIROLOGIJA……………………………………………………………………………..

19 tema. SARS sukėlėjai…………………………………………………………………………

19.1. Gripo virusai…………………………………………………………………………………….

19.2. Paragripas. RS virusai…………………………………………………………………………

19.3. Adenovirusai………………………………………………………………………………………

19.4. Rinovirusai…………………………………………………………………………………….

19.5. Reovirusai………………………………………………………………………………………….

20 tema. Virusinių infekcijų, plintančių oru, sukėlėjai…………………………………..

20.1. Tymų ir kiaulytės virusai…………………………………………………………………………….

20.2. Herpes virusas……………………………………………………………………………………

20.3. Raudonukės virusas………………………………………………………………………………………

21 tema. Poksivirusai……………………………………………………………………………….

21.1. Raupų sukėlėjas………………………………………………………………….

22 tema. Enterovirusinės infekcijos………………………………………………………………..

22.1. Poliomielito virusas…………………………………………………………………………………

22.2. ECHO virusai. Coxsackie virusai…………………………………………………………………

23 tema. Retrovirusai………………………………………………………………………………

23.1. ŽIV infekcijos sukėlėjas…………………………………………………………………….

24 tema. Arbovirusinės infekcijos…………………………………………………………………….

24.1. Rabdovirusai…………………………………………………………………………………….

24.2. Flavivirusai………………………………………………………………………………………

24.3. Hantavirusai…………………………………………………………………………………….

25 tema. Virusinio hepatito sukėlėjai……………………………………………………………

25.1. Hepatito A virusas………………………………………………………………………………….

25.2. Hepatito B virusas…………………………………………………………………………………….

25.3. Hepatito C virusas………………………………………………………………………………….

PIRMA DALIS. BENDROJI MIKROBIOLOGIJA

Įvadas.

Mikrobiologija yra mokslas, tiriantis mikroskopines būtybes, vadinamas mikroorganizmais, jų biologines savybes, sistematiką, ekologiją ir ryšius su kitais organizmais.

Prie mikroorganizmų priskiriamos bakterijos, aktinomicetai, grybai, įskaitant siūlinius grybus, mielės, pirmuonys ir neląstelinės formos – virusai, fagai.

Mikroorganizmai gamtoje atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį – vykdo organinių ir neorganinių (N, P, S ir kt.) medžiagų ciklą, mineralizuoja augalų ir gyvūnų liekanas. Bet jie gali padaryti didelę žalą – pakenkti žaliavoms, maisto produktams, organinėms medžiagoms. Tokiu atveju gali susidaryti toksiškos medžiagos.

Daugelis mikroorganizmų tipų yra žmonių, gyvūnų ir augalų ligų sukėlėjai.

Tuo pačiu metu mikroorganizmai dabar plačiai naudojami šalies ūkyje: įvairių rūšių bakterijų ir grybų pagalba gaunamos organinės rūgštys (acto, citrinos ir kt.), alkoholiai, fermentai, antibiotikai, vitaminai, pašarinės mielės. Mikrobiologinių procesų pagrindu veikia duonos kepimas, vyno gamyba, alaus gamyba, pieno produktų gamyba, vaisių ir daržovių fermentacija, taip pat kitos maisto pramonės šakos.

Šiuo metu mikrobiologija skirstoma į šiuos skyrius:

Medicinos mikrobiologija – tiria patogeninius mikroorganizmus, sukeliančius žmonių ligas, kuria šių ligų diagnostikos, profilaktikos ir gydymo metodus. Ji tiria jų plitimo būdus ir mechanizmus bei kovos su jais būdus. Prie medicininės mikrobiologijos kurso greta atskiras kursas – virusologija.

Veterinarinė mikrobiologija yra patogeninių mikroorganizmų, sukeliančių gyvūnų ligas, tyrimas.

Biotechnologijoje nagrinėjamos mikroorganizmų, naudojamų liaudies ūkyje ir medicinoje naudojamiems junginiams ir vaistams gauti, ypatybės ir vystymosi sąlygos. Jame kuriami ir tobulinami moksliniai fermentų, vitaminų, aminorūgščių, antibiotikų ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų biosintezės metodai. Biotechnologijai taip pat tenka kurti priemones, skirtas apsaugoti žaliavas, maisto produktus, organines medžiagas nuo mikroorganizmų gedimo, tirti procesus, vykstančius juos sandėliuojant ir apdorojant.

Dirvožemio mikrobiologija tiria mikroorganizmų vaidmenį dirvožemio formavimuisi ir derlingumui, augalų mityboje.

Vandens mikrobiologija tiria vandens telkinių mikroflorą, jos vaidmenį mitybos grandinėse, medžiagų cikle, geriamųjų ir nuotekų taršoje bei valyme.

Mikroorganizmų genetika, kaip viena iš jauniausių disciplinų, nagrinėja mikroorganizmų paveldimumo ir kintamumo molekulinį pagrindą, mutagenezės procesų dėsnius, kuria metodus ir principus, kaip kontroliuoti mikroorganizmų gyvybinę veiklą ir gauti naujų padermių, skirtų naudoti pramonėje, žemės ūkyje. ir medicina.

Trumpa mikrobiologijos raidos istorija.

Mikroorganizmų atradimo nuopelnas priklauso olandų gamtininkui A. Leeuwenhoek (1632-1723), sukūrusiam pirmąjį mikroskopą su 300 kartų padidinimu. 1695 metais jis išleido knygą „Gamtos paslaptys“ su kokosų, lazdelių, spirilių piešiniais. Tai sukėlė didelį gamtininkų susidomėjimą. To meto mokslo būklė leido aprašyti tik naujas rūšis (morfologinis laikotarpis).

Fiziologinio laikotarpio pradžia siejama su didžiojo prancūzų mokslininko Louiso Pasteuro (1822-1895) veikla. Su Pastero vardu siejami svarbiausi atradimai mikrobiologijos srityje: jis tyrė fermentacijos prigimtį, nustatė gyvybės be deguonies galimybę (anaerobiozę), atmetė savaiminio susidarymo teoriją, tyrė vynų gedimo priežastis ir alaus. Jis pasiūlė veiksmingus kovos su maisto gedimo sukėlėjais būdus (pasterizaciją), sukūrė skiepijimo principą ir vakcinų gavimo būdus.

R. Kochas, Pastero amžininkas, pristatė sėją tankiose maistinėse terpėse, mikroorganizmų skaičiavimą, grynųjų kultūrų išskyrimą ir medžiagų sterilizavimą.

Imunologinis laikotarpis mikrobiologijos raidoje siejamas su rusų biologo I.I. Mechnikovas, atradęs organizmo imuniteto infekcinėms ligoms doktriną (imunitetą), buvo fagocitinės imuniteto teorijos pradininkas, atskleidė mikrobų antagonizmą. Kartu su I.I. Mechnikovo, imuniteto infekcinėms ligoms mechanizmus tyrė didžiausias vokiečių mokslininkas P. Erlichas, sukūręs humoralinio imuniteto teoriją.

Gamaleja N.F. – imunologijos ir virusologijos įkūrėjas, atradęs bakteriofagiją.

DI. Ivanovskis pirmą kartą atrado virusus ir tapo virusologijos įkūrėju. Darbas Nikitsky botanikos sode tiriant tabako mozaikos ligą, padariusią didžiulę žalą tabako plantacijoms, 1892 m. nustatyta, kad šią Kryme paplitusią ligą sukelia virusas.

N.G. Gabrichevskis suorganizavo pirmąjį bakteriologijos institutą Maskvoje. Jam priklauso skarlatina, difterijos, maro ir kitų infekcijų tyrimai. Maskvoje organizavo antidifterijos serumo gamybą ir sėkmingai jį pritaikė vaikų gydymui.

P.F. Zdrodovskis yra imunologas ir mikrobiologas, žinomas dėl savo pagrindinių darbų imuniteto fiziologijos, taip pat riketsiologijos ir bruceliozės srityse.

V.M. Ždanovas yra žymus virusologas, vienas iš pasaulinio raupų likvidavimo planetoje organizatorių, stovėjęs prie molekulinės virusologijos ir genų inžinerijos ištakų.

M.P. Chumakovas yra imunobiotechnologas ir virusologas, Poliomielito ir virusinio encefalito instituto organizatorius, geriamosios poliomielito vakcinos autorius.

Z.V. Ermolyeva - vidaus antibiotikų terapijos įkūrėja