細菌感染的快速診斷
傳統上關於細菌感染症的診斷,主要有賴於細菌的培養及鑑定,但是體外細菌生長所需時間冗長,耗事費時。現在利用多種方法可以克服傳統時效上的問題,而達到快速診斷的目的。這些方法包括了菌體抗原、菌體酵素、菌體核酸和在生物體中所誘發抗體的測定等,僅簡介如下:
(一)菌體抗原或生物體抗體的偵測
利用抗原或抗體當作診斷物質來直接檢測微生物的存在,此方法廣泛為測定某些感染性疾病所應用。常用方法包括凝集反應、免疫螢光染色法和放射免疫分析法等。
A、凝集反應
凝集反應的反應原理為利用粒子間(如細菌、紅血球、合成的乳膠粒子)的免疫化學(immunochemical)特性所產生的特異性結合。凝集反應可偵測抗原及抗體。例如:欲偵測A群鏈球菌抗原,檢體是在酸性反應酵素萃取下所取得的喉嚨拭子(throat swab)檢體,再以事先附著在乳膠粒子(latex bead)上的A群鏈球菌抗體與之反應,若有凝集則表示檢體中含有A群鏈球菌(Group AStreptococcus)。
B、免疫螢光染色法
可偵測細菌、黴菌、寄生蟲及病毒抗原。此法是在專一性抗體上標定螢光複合物,再將此複合物附著於玻片上,當滴入檢體含有抗原時,就會形成抗原—抗體複合物。而後將多餘的反應物洗掉之後,將玻片置於螢光顯微鏡下觀察,在黑色背景下,可見有蘋果綠或橙黃色螢光,即表示待測物有抗原存在。
C、固相免疫分析法
固相免疫分析是將抗原或抗體附著在固態物上, 再利用抗原抗體結合的相同理論測得特異性抗體或是抗原是否存在。有二種方法,一為放射線免疫分析法(radioimmunoassay,RIA),是在抗免疫球抗體上標有32P或是125I,最後我們偵測放射線β線或是γ射線的強度。另一種方法為酵素免疫分析法(Enzymeimmunoassay,EIA),我們在抗免疫球抗體上標幟馬的過氧化(Horse-radish peroxidase)或是鹼性磷酸(alkaline phosphatase)這是最常用的兩種酵素,最後加入受質(substrate)使酵素呈色,由顏色的吸光度與抗體濃度成正比,可知血清中的抗體含量。
(二)菌體酵素的偵測
利用酵素基質的類似物來鑑定菌株已發展出許多偵測菌種存在的快速方法。例如Helicobacter pylori為一微需氧之革蘭氏陰性挑剔性桿菌,主要可引起慢性活動性胃炎(active chronic gastritis)及胃或十二指腸潰瘍,其傳統之實驗診斷方式、包括培養、組織學檢查、呼吸試驗(Urea breath tests)及血清學試驗等,而目前以內含尿素基質和酚紅指示劑的尿素培養基,直接偵測胃切片組織中尿素的含量便是快速偵測胃幽門螺蜁曲狀桿菌存在的方法。
(三)以分子生物學技術進行基因診斷法
首例將分子生物技術應用於感染症的診斷被報告於一九八○年,當時Moseley等人,以核酸雜交的方法從糞便檢體中偵測腸毒素型大腸桿菌(Enterotoxigenic E.c oli;ETEC),由於此方法優異的敏感度及特異性,使得診斷感染症的領域上浮現出一新的方向。由於自然界之各種不同生物間其核酸均有序列上之差異,運用此一原則,即可藉著一些敏感之分生技術例如核酸探針或PCR等方式,自受感染者檢體中藉著偵測此特異序列而得知病原體之存在。
A、 核酸探針
所謂核酸探針(nucleic acid probe)是指單股核酸能與其互補股互相配對而雜交(hybridize)。雜交(hybridization)可被用來瞭解基因之間的相關性,尤其是指不同種生物之間。如在大範圍之流行病學調查中處理大量檢體等。
B、聚合媒連鎖反應 (Polymerase chain reaction)及基因放大
聚合媒連鎖反應(PCR)為一般之基因放大技術(gene amplification)是使用酵素增幅特定之微量DNA或RNA序列之方法。使用聚合媒連鎖反應可於病原體外(in vitro)重覆複製這些核酸序列。 聚合媒連鎖反應(PCR)使用一種自動化、電腦化之「heat block」,稱之為熱循環機。反應所需之反應物包括有——欲複製之雙股DNA、單股之導體(primer)、核甘酸及Taq DNA聚合媒;均混合加入一小試管中後置入熱循環機中。熱循環機能依序將小試管加熱,保持定溫,降溫而使試管中能循環的進行DNA之合成及變性 (denaturation)。使用聚合媒連鎖反應可使DNA的量以平均107倍之比例呈幾何倍數之增加,直到核酸產物的量達到我們所能偵測之最低量為止。在細菌學上可利用聚合媒連鎖反應來鑑定菌種及偵測特殊之毒性物質及抗藥性基因。本院目前也將此技術應用於結核病和病毒性肝炎的實驗診斷。
www.kmu.edu.tw/~kmcj/data/8711/4112.htm
【細菌的形態與構造】
細菌(Bacteria)是一類具有細胞壁的單細胞生物;屬於原核細胞型微生物。各種細菌在一定環境條件下,有相對恆定的形態和結構。了解細菌形態結構特點,對於鑑別細菌、診斷疾病和研究細菌的致病性與免疫性,都具有重要意義。
細菌的大小與形態:
細菌體積微小,通常以微米(Micrometer簡寫為um,等於1/1000mm)為測量大小的單位。一般需用顯微鏡放大幾百倍才能看到。 根據細菌的基本形態可將之分成三類:球菌、桿菌和彎曲狀菌。
細菌細胞的構造:
細菌的基本構造:即各種細菌都具有的細胞結構,包括細胞壁(Cell wall)、細胞膜(Cytoplasmic membrane)、細胞質(Cytoplasma)、核質(Nuclear)。
www.sotcm.com/xijun.htm