Микробиологические анализаторы
Микробиологические анализаторы — это различные по степени автоматизации приборы, которые позволяют ускорить детекцию микроорганизмов (бактерий, грибов и, в некоторых случаях, вирусов) с последующим определением их типовой/родовой/видовой принадлежности и/или количественного содержания в различных образцах, таких как почва, пищевые продукты, клинические образцы и других. Эти устройства также используются для определения чувствительности микроорганизмов к широкому спектру антибиотиков. Микробиологические анализаторы представляют собой более эффективную альтернативу ручным методам выявления микроорганизмов или с использованием тест-систем.
Общие принципы работы микробиологических анализаторов
Приборы реализуют все необходимые стадии для идентификации микроорганизмов в зависимости от типа анализатора и используемых методик. Как правило, процесс состоит из следующих этапов:
Пробоподготовка: из образца выделяют микроорганизмы, при необходимости разделяют клетки, удаляют лишние компоненты и освобождают от ингибиторов. Культивирование: микроорганизмы помещают в оптимальную для их роста среды и обеспечивают необходимые условия, такие как температура, влажность и наличие питательных веществ (на некоторых приборах можно обойтись без этого этапа).
Обнаружение и идентификация: для этой цели используются различные методы, которые иногда объединяются в одном приборе. Наиболее распространенные методы:
кондуктометрический метод — регистрация изменений сопротивления питательной среды (импеданса) во время роста микроорганизмов с учетом их метаболической активности;
турбидиметрический или нефелометрический метод — регистрация изменения мутности суспензии микроорганизмов, то есть количества света, поглощенного ею, или на регистрации интенсивности светового потока, рассеянного твердыми частицами в суспензии;
колориметрический метод — регистрация изменений интенсивности окраски суспензии во время роста микроорганизмов с учетом их метаболической активности;
флуориметрический метод — регистрация изменений интенсивности флуоресценции при поглощении кислорода микроорганизмами в процессе культивирования;
молекулярно-генетические методы — полимеразная цепная реакция (ПЦР), гибридизация ДНК, секвенирование и т.п.
масс-спектрометрический метод: анализ спектральных характеристик значительного числа белковых молекул, преимущественно рибосомальных белков, являющихся уникальным для конкретного микроорганизма.
Анализ результатов: обработка данных при помощи специализированных алгоритмов программного обеспечения.
В результате работы прибора получается список обнаруженных микроорганизмов с указанием их концентрации и/или чувствительности к определенным препаратам.
Преимущества такого подхода включают:
увеличение эффективности детекции за счет устранения человеческого фактора, связанных с ним ошибок и погрешностей измерения, таких как отклонения от оптимальной температуры;
сокращение времени получения результатов (обычно в течение первых суток, иногда за несколько часов);
возможность информатизации процесса: автоматизированная регистрация образцов, обработка и документирование результатов, анализ данных с использованием специального программного обеспечения, создание отчетов, составление клинических рекомендаций.
При выборе прибора следует учитывать:
степень автоматизации: полуавтоматические приборы требуют выполнения некоторых операций вручную, в то время как полностью автоматические приборы выполняют все процессы;
диапазон и спектр определяемых микроорганизмов и получаемых данных;
чувствительность и предел обнаружения;
производительность (количество образцов в одном запуске и объем пробы);
количество и виды используемых реагентов, которые вместе со стоимостью прибора и его обслуживания, влияют на себестоимость анализов;
особенности вывода результатов, такие как возможность получения данных в цифровом формате, печать, использование внешних носителей, визуализация данных и создание отчетов;
наличие регистрационных свидетельств и сертификатов.
