Medical microbiology
મેડિકલ માઇક્રોબાયોલોજી, માઇક્રોબાયોલોજીનો મોટો ઉપગણ કે જે દવા પર લાગુ થાય છે, તે તબીબી વિજ્ઞાનની એક શાખા છે જે ચેપી રોગોના નિવારણ, નિદાન અને સારવાર સાથે સંબંધિત છે. વધુમાં, વિજ્ઞાનનું આ ક્ષેત્ર આરોગ્યમાં સુધારો કરવા માટે સુક્ષ્મજીવાણુઓના વિવિધ તબીબી ઉપયોગોનો અભ્યાસ કરે છે. ચાર પ્રકારના સુક્ષ્મસજીવો છે જે ચેપી રોગનું કારણ બને છેઃ બેક્ટેરિયા, ફૂગ, પરોપજીવી અને વાયરસ, અને એક પ્રકારનું ચેપી પ્રોટીન જેને પ્રિયોન કહેવાય છે. તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ પેથોજેન્સની લાક્ષણિકતાઓ, તેમના સંક્રમણની રીતો, ચેપની પદ્ધતિઓ અને વૃદ્ધિનો અભ્યાસ કરે છે. હોસ્પિટલ અથવા તબીબી સંશોધન કેન્દ્રમાં ક્લિનિકલ/મેડિકલ માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ તરીકેની શૈક્ષણિક લાયકાત માટે સામાન્ય રીતે સ્નાતકની ડિગ્રીની જરૂર પડે છે જ્યારે કેટલાક દેશોમાં કોઈપણ જીવન-વિજ્ઞાન (બાયોકેમ, માઇક્રો, બાયોટેક, જિનેટિક્સ, વગેરે) માં પીએચડી સાથે માઇક્રોબાયોલોજીમાં અનુસ્નાતકની જરૂર પડે છે. તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ્સ ઘણીવાર ચિકિત્સકો માટે સલાહકાર તરીકે સેવા આપે છે, જે પેથોજેન્સની ઓળખ પૂરી પાડે છે અને સારવારના વિકલ્પો સૂચવે છે. આ માહિતીનો ઉપયોગ કરીને, સારવાર તૈયાર કરી શકાય છે. અન્ય કાર્યોમાં સમુદાય માટે સંભવિત આરોગ્ય જોખમોની ઓળખ અથવા સૂક્ષ્મજીવાણુઓના સંભવિત ઝેરી અથવા પ્રતિરોધક તાણના ઉત્ક્રાંતિનું નિરીક્ષણ, સમુદાયને શિક્ષિત કરવું અને આરોગ્ય પ્રથાઓની રચનામાં સહાયનો સમાવેશ થઈ શકે છે. તેઓ રોગચાળા અને રોગચાળાને રોકવા અથવા નિયંત્રિત કરવામાં પણ મદદ કરી શકે છે. બધા તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ માઇક્રોબાયલ પેથોલોજીનો અભ્યાસ કરતા નથી; કેટલાક સામાન્ય, બિન-રોગકારક પ્રજાતિઓનો અભ્યાસ કરે છે તે નક્કી કરવા માટે કે શું તેમના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ એન્ટિબાયોટિક્સ અથવા અન્ય સારવાર પદ્ધતિઓ વિકસાવવા માટે થઈ શકે છે. રોગશાસ્ત્ર, વસ્તીમાં આરોગ્ય અને રોગની સ્થિતિની પેટર્ન, કારણો અને અસરોનો અભ્યાસ, તબીબી માઇક્રોબાયોલોજીનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે, જો કે આ ક્ષેત્રનું તબીબી પાસું મુખ્યત્વે વ્યક્તિઓમાં માઇક્રોબાયલ ચેપની હાજરી અને વૃદ્ધિ, માનવ શરીર પર તેની અસરો અને તે ચેપની સારવારની પદ્ધતિઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. આ સંદર્ભમાં લાગુ વિજ્ઞાન તરીકે સમગ્ર ક્ષેત્રને વિભાવનાત્મક રીતે શૈક્ષણિક અને ક્લિનિકલ પેટા-વિશેષતાઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, જો કે વાસ્તવમાં જાહેર આરોગ્ય માઇક્રોબાયોલોજી અને ક્લિનિકલ માઇક્રોબાયોલોજી વચ્ચે પ્રવાહી સાતત્ય છે, જેમ ક્લિનિકલ પ્રયોગશાળાઓમાં કલાની સ્થિતિ શૈક્ષણિક દવા અને સંશોધન પ્રયોગશાળાઓમાં સતત સુધારા પર આધાર રાખે છે. 1676 માં, એન્ટોન વાન લીઉવેનહોકે પોતાની ડિઝાઇનના સિંગલ-લેન્સ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને બેક્ટેરિયા અને અન્ય સુક્ષ્મસજીવોની દેખરેખ રાખી હતી. 1796માં, એડવર્ડ જેનરએ બાળકને શીતળા સામે સફળતાપૂર્વક રોગપ્રતિકારક શક્તિ આપવા માટે કાઉપોક્સનો ઉપયોગ કરીને એક પદ્ધતિ વિકસાવી. આ જ સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ આજે રસી વિકસાવવા માટે થાય છે. આ પછી, 1857 માં લુઇસ પાશ્ચરે એન્થ્રેક્સ, મરઘી કોલેરા અને હડકવા જેવા અનેક રોગો સામે રસીઓ તેમજ ખોરાકની જાળવણી માટે પેસ્ટ્યુરાઇઝેશન પણ તૈયાર કર્યું હતું. 1867માં જોસેફ લિસ્ટરને એન્ટિસેપ્ટિક સર્જરીના પિતા માનવામાં આવે છે. પાતળા કાર્બોલિક એસિડથી ઉપકરણોને જંતુમુક્ત કરીને અને તેનો ઉપયોગ જખમોને સાફ કરવા માટે કરીને, શસ્ત્રક્રિયા પછીના ચેપ ઘટાડવામાં આવ્યા હતા, જેનાથી દર્દીઓ માટે શસ્ત્રક્રિયા વધુ સુરક્ષિત બની હતી. 1876 અને 1884 વચ્ચેના વર્ષોમાં રોબર્ટ કોચે ચેપી રોગોની ઘણી સમજ આપી હતી. તેઓ શુદ્ધ સંવર્ધનમાં બેક્ટેરિયાના અલગ થવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરનારા પ્રથમ વૈજ્ઞાનિકોમાંના એક હતા. આ રોગાણુ સિદ્ધાંતને જન્મ આપ્યો, એક ચોક્કસ સુક્ષ્મસજીવો ચોક્કસ રોગ માટે જવાબદાર છે. તેમણે આની આસપાસ માપદંડની શ્રેણી વિકસાવી જે કોચની પૂર્વધારણાઓ તરીકે જાણીતી બની છે. તબીબી માઇક્રોબાયોલોજીમાં એક મુખ્ય સીમાચિહ્નરૂપ ગ્રામ સ્ટેન છે. 1884માં હંસ ક્રિશ્ચિયન ગ્રામે સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર હેઠળ બેક્ટેરિયાને વધુ દૃશ્યમાન અને અલગ પાડવા માટે સ્ટેનિંગ બેક્ટેરિયાની પદ્ધતિ વિકસાવી હતી. આ તકનીકનો આજે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. 1910માં પોલ એરલિચે ચેપગ્રસ્ત સસલાઓ પર સિફિલિસ સાથે આર્સેનિક આધારિત રસાયણોના બહુવિધ સંયોજનોનું પરીક્ષણ કર્યું હતું. એહર્લિચને પછી જાણવા મળ્યું કે આર્ફેનામાઈન સિફિલિસ સ્પિરોચેટ્સ સામે અસરકારક હોવાનું જણાયું હતું. ત્યારબાદ 1910માં આર્ફેનામાઈન્સ ઉપલબ્ધ કરાવવામાં આવી હતી, જેને સાલ્વાર્સન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. 1929માં એલેક્ઝાન્ડર ફ્લેમિંગે તે સમયે અને અત્યારે બંનેમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો એન્ટિબાયોટિક પદાર્થ વિકસાવ્યો હતોઃ પેનિસિલિન. 1939માં ગેરહાર્ડ ડોમાગ્કે પ્રોન્ટોસિલ લાલ સંરક્ષિત ઉંદરને પેથોજેનિક સ્ટ્રેપ્ટોકોકી અને સ્ટેફાયલોકોકીથી ઝેરી વગરના શોધી કાઢ્યા હતા. ડોમાગકને સલ્ફા દવાની શોધ માટે ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિનમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. 1977માં વોલ્ટર ગિલ્બર્ટ અને ફ્રેડરિક સેંગર દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી ડીએનએ સિક્વન્સિંગ પદ્ધતિએ રસીઓ, તબીબી સારવારો અને નિદાન પદ્ધતિઓના વિકાસમાં ઝડપી ફેરફાર કર્યો હતો. આમાંના કેટલાકમાં સિન્થેટિક ઇન્સ્યુલિનનો સમાવેશ થાય છે જે 1979માં રિકોમ્બિનન્ટ ડીએનએનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવ્યું હતું અને 1986માં હીપેટાઇટિસ બી માટે પ્રથમ આનુવંશિક રીતે એન્જિનિયર્ડ રસી બનાવવામાં આવી હતી. 1995માં ધ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર જીનોમિક રિસર્ચ ખાતેની ટીમે પ્રથમ બેક્ટેરિયલ જીનોમનું અનુક્રમણ કર્યું; હીમોફિલસ ઇન્ફ્લુએન્ઝા. થોડા મહિનાઓ પછી, પ્રથમ યુકેરીયોટિક જીનોમ પૂર્ણ થયું હતું. નિદાનની તકનીકો માટે આ અમૂલ્ય સાબિત થશે. 2007માં, ડેનિશ ફૂડ કંપની ડેનિસ્કોની એક ટીમ, ફેજ માટે અનુકૂલનશીલ પ્રતિરક્ષા તરીકે સી. આર. આઈ. પી. આર.-સી. એ. એસ. પ્રણાલીઓના હેતુને ઓળખવામાં સક્ષમ હતી. તે પછી સિસ્ટમ ઝડપથી ડબલ સ્ટ્રાન્ડ બ્રેક પેદા કરવાની ક્ષમતા દ્વારા જીનોમ એડિટિંગમાં મદદ કરવા માટે સક્ષમ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું. સિકલ સેલ રોગનો દર્દી જુલાઈ 2019માં સી. આર. આઈ. એસ. પી. આર. સાથે આનુવંશિક વિકાર માટે સારવાર લેનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતો. સામાન્ય રીતે સારવાર કરાયેલ ચેપી રોગો બેક્ટેરિયલ સ્ટ્રેપ્ટોકોકલ ફેરીન્જીટીસ ક્લેમીડીયા ટાઈફોઈડ તાવ ટ્યુબરક્યુલોસિસ વાયરલ રોટાવાયરસ હીપેટાઇટિસ સી હ્યુમન પેપિલોમાવાયરસ (એચ. પી. વી.) પેરાસિટિક મેલેરિયા ગિઆર્ડિયા લેમ્બ્લિયા ટોક્સોપ્લાઝમા ગોંડી ફંગલ કેન્ડિડા 'હિસ્ટોપ્લાઝ્મોસીસ ખોડો ચેપી રોગોના કારણો અને સંક્રમણ બેક્ટેરિયા, વાયરસ, ફૂગ અને પરોપજીવીઓને કારણે થઈ શકે છે. રોગનું કારણ બને છે તે રોગકારક બાહ્ય હોઈ શકે છે (બાહ્ય સ્રોતમાંથી મેળવેલ; પર્યાવરણીય, પ્રાણી અથવા અન્ય લોકો, દા. ત. ઈન્ફલ્યુએન્ઝા) અથવા એન્ડોજેનસ (સામાન્ય વનસ્પતિમાંથી દા. ત. કેન્ડિડાયસિસ). જે સ્થળ પર સૂક્ષ્મજીવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે તેને પ્રવેશ દ્વાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેમાં શ્વસન માર્ગ, જઠરાંત્રિય માર્ગ, જનન માર્ગ, ત્વચા અને મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનનો સમાવેશ થાય છે. ચોક્કસ સૂક્ષ્મજીવ માટે પ્રવેશ દ્વાર સામાન્ય રીતે તેના કુદરતી નિવાસસ્થાનથી યજમાન સુધી કેવી રીતે પ્રવાસ કરે છે તેના પર નિર્ભર હોય છે. વ્યક્તિઓ વચ્ચે રોગ ફેલાવવાની વિવિધ રીતો છે. આમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ સીધો સંપર્ક-ચેપગ્રસ્ત યજમાનને સ્પર્શ કરવો, જેમાં જાતીય સંપર્કનો પરોક્ષ સંપર્ક-દૂષિત સપાટીને સ્પર્શ કરવો ટીપાંનો સંપર્ક-ઉધરસ અથવા છીંક આવવી-મળ-મૌખિક માર્ગ-દૂષિત ખોરાક અથવા પાણીના સ્રોતોને પીવું-હવામાં ફેલાતું સંક્રમણ-બીજકણ વહન કરતું રોગાણુ વેક્ટર ટ્રાન્સમિશન-એક જીવ જે પોતે રોગનું કારણ નથી પરંતુ રોગાણુઓને એક યજમાનમાંથી બીજા યજમાનમાં પહોંચાડીને ચેપ ફેલાવે છે-એક નિર્જીવ પદાર્થ અથવા ચેપી જંતુઓ અથવા પરોપજીવીઓને વહન કરવામાં સક્ષમ પદાર્થ પર્યાવરણીય-હોસ્પિટલ દ્વારા મેળવેલ ચેપ (નોસોકોમિયલ ચેપ) અન્ય રોગાણુઓની જેમ, વાયરસ શરીરમાં પ્રવેશવા માટે સંક્રમણની આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ વાયરસ તેમાં અલગ પડે છે કે તેઓએ યજમાનના વાસ્તવિક કોષોમાં પણ પ્રવેશ કરવો જ જોઇએ. એકવાર વાયરસ યજમાનના કોષોમાં પ્રવેશ મેળવી લે, પછી વાયરસની આનુવંશિક સામગ્રી (આર. એન. એ. અથવા ડી. એન. એ.) કોષમાં દાખલ થવી આવશ્યક છે. વાયરસ વચ્ચેની પ્રતિકૃતિ ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે અને તેમાં સામેલ જનીનોના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે. મોટાભાગના ડીએનએ વાયરસ ન્યુક્લિયસમાં ભેગા થાય છે જ્યારે મોટાભાગના આરએનએ વાયરસ માત્ર કોષરસમાં વિકસે છે. યજમાનના કોષોમાં વાયરસના ચેપ, પ્રસાર અને દ્રઢતા માટેની પદ્ધતિઓ તેના અસ્તિત્વ માટે નિર્ણાયક છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓરી જેવા કેટલાક રોગો એક વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરે છે જેના દ્વારા તે યજમાનોની શ્રેણીમાં ફેલાય છે. વાયરલ ચેપના આ સ્વરૂપોમાં, બીમારીની સારવાર ઘણીવાર શરીરની પોતાની રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે, અને તેથી વાયરસ રોગપ્રતિકારક પ્રતિકાર અથવા યજમાન મૃત્યુ દ્વારા નાશ પામે તે પહેલાં નવા યજમાનો સુધી ફેલાય તે જરૂરી છે. તેનાથી વિપરીત, કેટલાક ચેપી એજન્ટો જેમ કે ફેલાઇન લ્યુકેમિયા વાયરસ, રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાઓનો સામનો કરવામાં સક્ષમ છે અને વ્યક્તિગત યજમાનની અંદર લાંબા ગાળાના નિવાસસ્થાન પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ છે, જ્યારે ક્રમિક યજમાનોમાં ફેલાવાની ક્ષમતા પણ જાળવી રાખે છે. નિદાન પરીક્ષણો નાની બીમારી માટે ચેપી એજન્ટની ઓળખ તબીબી પ્રસ્તુતિ જેટલી જ સરળ હોઈ શકે છે; જેમ કે જઠરાંત્રિય રોગ અને ત્વચાના ચેપ. કયા સૂક્ષ્મજીવ રોગનું કારણ બની શકે છે તેનો શિક્ષિત અંદાજ કાઢવા માટે, રોગચાળાના પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે; જેમ કે દર્દીના શંકાસ્પદ જીવતંત્રના સંપર્કમાં આવવાની સંભાવના અને સમુદાયમાં માઇક્રોબાયલ તાણની હાજરી અને વ્યાપ. ચેપી રોગનું નિદાન લગભગ હંમેશા દર્દીના તબીબી ઇતિહાસની સલાહ લઈને અને શારીરિક તપાસ કરીને શરૂ કરવામાં આવે છે. વધુ વિગતવાર ઓળખ તકનીકોમાં માઇક્રોબાયલ કલ્ચર, માઇક્રોસ્કોપી, બાયોકેમિકલ પરીક્ષણો અને જીનોટાઇપિંગનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય ઓછી સામાન્ય તકનીકો (જેમ કે એક્સ-રે, સી. એ. ટી. સ્કેન, પી. ઈ. ટી. સ્કેન અથવા એન. એમ. આર.) નો ઉપયોગ ચેપી એજન્ટની વૃદ્ધિના પરિણામે આંતરિક અસાધારણતાની છબીઓ બનાવવા માટે થાય છે. માઇક્રોબાયલ કલ્ચર માઇક્રોબાયોલોજીકલ કલ્ચર એ પ્રયોગશાળામાં અભ્યાસ માટે ચેપી રોગને અલગ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે. પેશી અથવા પ્રવાહીના નમૂનાઓનું ચોક્કસ રોગકારકની હાજરી માટે પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, જે પસંદગીયુક્ત અથવા વિભેદક માધ્યમમાં વૃદ્ધિ દ્વારા નક્કી થાય છે. પરીક્ષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા 3 મુખ્ય પ્રકારનાં માધ્યમો છેઃ સોલિડ કલ્ચરઃ પોષક તત્ત્વો, ક્ષાર અને અગરના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને નક્કર સપાટી બનાવવામાં આવે છે. અગર પ્લેટ પર એક સૂક્ષ્મજીવ પછી હજારો કોષો ધરાવતી વસાહતો (ક્લોન જ્યાં કોષો એકબીજા સાથે સમાન હોય છે) માં વિકસી શકે છે. આનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે બેક્ટેરિયા અને ફૂગના સંવર્ધન માટે થાય છે. પ્રવાહી સંવર્ધનઃ કોષો પ્રવાહી માધ્યમની અંદર ઉગાડવામાં આવે છે. માઇક્રોબાયલ વૃદ્ધિ પ્રવાહીને કોલોઇડલ સસ્પેન્શન રચવામાં લાગતા સમય દ્વારા નક્કી થાય છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ પરોપજીવીઓનું નિદાન કરવા અને માયકોબેક્ટેરિયાને શોધવા માટે થાય છે. કોષ સંવર્ધનઃ માનવ અથવા પ્રાણી કોષ સંવર્ધન રસના સૂક્ષ્મજીવથી સંક્રમિત થાય છે. આ સંસ્કૃતિઓ પછી કોષો પર સૂક્ષ્મજીવની અસર નક્કી કરવા માટે જોવામાં આવે છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ વાયરસને ઓળખવા માટે થાય છે. માઇક્રોસ્કોપી કલ્ચર તકનીકો ઘણીવાર સૂક્ષ્મજીવની ઓળખ કરવામાં મદદ કરવા માટે માઇક્રોસ્કોપિક પરીક્ષાનો ઉપયોગ કરશે. સંયોજન પ્રકાશ સૂક્ષ્મદર્શક જેવા સાધનોનો ઉપયોગ જીવતંત્રના નિર્ણાયક પાસાઓનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થઈ શકે છે. આ દર્દી પાસેથી નમૂનો લીધા પછી તરત જ કરી શકાય છે અને તેનો ઉપયોગ બાયોકેમિકલ સ્ટેનિંગ તકનીકો સાથે કરવામાં આવે છે, જે સેલ્યુલર સુવિધાઓના રિઝોલ્યુશન માટે પરવાનગી આપે છે. સંશોધન માટે સૂક્ષ્મજીવાણુઓનું વધુ વિગતવાર નિરીક્ષણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ અને ફ્લોરોસન્સ માઇક્રોસ્કોપનો પણ ઉપયોગ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીના બે મુખ્ય પ્રકારો સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી છે. ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી ઇલેક્ટ્રોનને રસના કોષના પાતળા ક્રોસ-સેક્શનમાંથી પસાર કરે છે, અને તે પછી ઇલેક્ટ્રોનને ફ્લોરોસન્ટ સ્ક્રીન પર રીડાયરેક્ટ કરે છે. આ પદ્ધતિ કોષોની અંદર અને અંદરની રચનાઓ, ખાસ કરીને કોષની દિવાલો અને પટલને જોવા માટે ઉપયોગી છે. સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી ઇલેક્ટ્રોનને વાંચે છે જે કોષોની સપાટી પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. પછી એક ત્રિ-પરિમાણીય છબી બનાવવામાં આવે છે જે કોષોનું કદ અને બાહ્ય માળખું દર્શાવે છે. બંને તકનીકો સૂક્ષ્મજીવાણુઓની રચના વિશે વધુ વિગતવાર માહિતી આપવામાં મદદ કરે છે. આ તેને ઘણા તબીબી ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગી બનાવે છે, જેમ કે શરીરના ઘણા ભાગોનું નિદાન અને બાયોપ્સી, સ્વચ્છતા અને વાયરોલોજી. તેઓ પેથોજેન્સની રચના વિશે નિર્ણાયક માહિતી પ્રદાન કરે છે, જે દાક્તરોને વધુ જ્ઞાન સાથે તેમની સારવાર કરવાની મંજૂરી આપે છે. બાયોકેમિકલ પરીક્ષણો ચેપી એજન્ટોને ઓળખવા માટે ઝડપી અને પ્રમાણમાં સરળ બાયોકેમિકલ પરીક્ષણોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. બેક્ટેરિયાની ઓળખ માટે, ચયાપચય અથવા ઉત્સેચકીય લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ તેમની જાતિ અને પ્રજાતિઓની લાક્ષણિકતાઓમાં કાર્બોહાઈડ્રેટ્સને આથો લાવવાની તેમની ક્ષમતાને કારણે સામાન્ય છે. એસિડ, આલ્કોહોલ અને વાયુઓ સામાન્ય રીતે આ પરીક્ષણોમાં શોધી કાઢવામાં આવે છે જ્યારે ઉપર જણાવ્યા મુજબ પસંદગીયુક્ત પ્રવાહી અથવા નક્કર માધ્યમોમાં બેક્ટેરિયા ઉગાડવામાં આવે છે. આ પરીક્ષણો સામૂહિક રીતે કરવા માટે, સ્વચાલિત મશીનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ મશીનો વિવિધ નિર્જલીકૃત રસાયણો ધરાવતા કેટલાક કુવાઓ સાથેના કાર્ડનો ઉપયોગ કરીને એક સાથે બહુવિધ બાયોકેમિકલ પરીક્ષણો કરે છે. રસ ધરાવતો સૂક્ષ્મજીવ દરેક રાસાયણિક સાથે ચોક્કસ રીતે પ્રતિક્રિયા કરશે, તેની ઓળખ કરવામાં મદદ કરશે. સેરોલોજીકલ પદ્ધતિઓ અત્યંત સંવેદનશીલ, ચોક્કસ અને ઘણીવાર અત્યંત ઝડપી પ્રયોગશાળા પરીક્ષણો છે જેનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રકારના સુક્ષ્મસજીવોને ઓળખવા માટે થાય છે. પરીક્ષણો એન્ટિબોડીની ખાસ કરીને એન્ટિજેન સાથે જોડાવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે. એન્ટિજેન (સામાન્ય રીતે ચેપી એજન્ટ દ્વારા બનાવેલ પ્રોટીન અથવા કાર્બોહાઇડ્રેટ) એન્ટિબોડી દ્વારા બંધાયેલ હોય છે, જે બેક્ટેરિયા સિવાયના સજીવો માટે આ પ્રકારના પરીક્ષણનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ બંધન પછી ઘટનાઓની સાંકળ બંધ કરે છે જે પરીક્ષણના આધારે સરળતાથી અને ચોક્કસપણે અવલોકન કરી શકાય છે. વધુ જટિલ સેરોલોજીકલ તકનીકો ઇમ્યુનોએસે તરીકે ઓળખાય છે. ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ સમાન આધારનો ઉપયોગ કરીને, રોગપ્રતિકારક શક્તિ ચેપી એજન્ટોમાંથી એન્ટિજેન્સ અથવા ચેપના પ્રતિભાવમાં ચેપગ્રસ્ત યજમાન દ્વારા ઉત્પન્ન પ્રોટીનને શોધી અથવા માપી શકે છે. પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા (પી. સી. આર.) પરીક્ષણો સૂક્ષ્મજીવાણુઓને શોધવા અને અભ્યાસ કરવા માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પરમાણુ તકનીક છે. અન્ય પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં, અનુક્રમણિકા અને વિશ્લેષણ નિશ્ચિત, વિશ્વસનીય, સચોટ અને ઝડપી છે. આજે, માત્રાત્મક પી. સી. આર. એ ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રાથમિક તકનીક છે, કારણ કે આ પદ્ધતિ પ્રમાણભૂત પી. સી. આર. પરીક્ષણની તુલનામાં ઝડપી માહિતી પૂરી પાડે છે. દાખલા તરીકે, પરંપરાગત પી. સી. આર. તકનીકોમાં પ્રતિક્રિયા સમાપ્ત થયા પછી વિસ્તૃત ડીએનએ અણુઓની કલ્પના કરવા માટે જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડે છે. માત્રાત્મક પી. સી. આર. ને આની જરૂર નથી, કારણ કે શોધ પ્રણાલી ડીએનએ અણુઓને શોધવા માટે ફ્લોરોસન્સ અને પ્રોબ્સનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તેઓ વિસ્તૃત થઈ રહ્યા છે. આ ઉપરાંત, માત્રાત્મક પી. સી. આર. પ્રમાણભૂત પી. સી. આર. પ્રક્રિયાઓ (પી. સી. આર. ઉત્પાદનને અનુગામી પી. સી. આર. માં વહન) દરમિયાન થઈ શકે તેવા દૂષણના જોખમને પણ દૂર કરે છે. સુક્ષ્મજીવાણુઓને શોધવા અને અભ્યાસ કરવા માટે પી. સી. આર. નો ઉપયોગ કરવાનો બીજો ફાયદો એ છે કે નવા શોધાયેલા ચેપી સુક્ષ્મજીવાણુઓ અથવા તાણના ડી. એન. એ. ક્રમની સરખામણી ડેટાબેઝમાં પહેલેથી જ સૂચિબદ્ધ છે તેની સાથે કરી શકાય છે, જે બદલામાં કયા જીવતંત્ર ચેપી રોગનું કારણ બની રહ્યું છે તેની સમજ વધારવામાં મદદ કરે છે અને આમ સારવારની સંભવિત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એઇડ્સ અને હીપેટાઇટિસ જેવા વાયરલ ચેપને શોધવા માટે આ તકનીક વર્તમાન ધોરણ છે. સારવાર એકવાર ચેપનું નિદાન અને ઓળખ થઈ જાય પછી, ફિઝિશિયન અને તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ્સની સલાહ લઈને યોગ્ય સારવાર વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન કરવું આવશ્યક છે. કેટલાક ચેપનો સામનો શરીરની પોતાની રોગપ્રતિકારક શક્તિ દ્વારા કરી શકાય છે, પરંતુ વધુ ગંભીર ચેપનો ઉપચાર એન્ટિમાઇક્રોબાયલ દવાઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે. બેક્ટેરિયલ ચેપનો ઉપચાર એન્ટીબેક્ટેરિયલ (ઘણીવાર એન્ટિબાયોટિક્સ તરીકે ઓળખાય છે) સાથે કરવામાં આવે છે જ્યારે ફંગલ અને વાયરલ ચેપનો ઉપચાર અનુક્રમે એન્ટીફંગલ અને એન્ટિવાયરલ સાથે કરવામાં આવે છે. પરોપજીવી રોગોની સારવાર માટે એન્ટીપારાસિટિક તરીકે ઓળખાતી દવાઓનો એક વ્યાપક વર્ગ વપરાય છે. તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ્સ ઘણીવાર દર્દીના ચિકિત્સકને સૂક્ષ્મજીવની તાણ અને તેના એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર, ચેપનું સ્થળ, એન્ટિમાઇક્રોબાયલ દવાઓની સંભવિત ઝેરી અને દર્દીની કોઈપણ દવા એલર્જીના આધારે સારવારની ભલામણો કરે છે. દવાઓ ઉપરાંત ચોક્કસ પ્રકારના જીવતંત્ર (બેક્ટેરિયા, ફૂગ વગેરે) માટે ચોક્કસ હોય છે. ), કેટલીક દવાઓ ચોક્કસ જાતિ અથવા જીવતંત્રની પ્રજાતિઓ માટે વિશિષ્ટ હોય છે, અને તે અન્ય સજીવો પર કામ કરશે નહીં. આ વિશિષ્ટતાને કારણે, તબીબી માઇક્રોબાયોલોજિસ્ટ્સે ભલામણો કરતી વખતે ચોક્કસ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ દવાઓની અસરકારકતાને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. વધુમાં, જીવતંત્રના તાણ ચોક્કસ દવા અથવા દવાના વર્ગ સામે પ્રતિરોધક હોઈ શકે છે, પછી ભલે તે સામાન્ય રીતે પ્રજાતિઓ સામે અસરકારક હોય. પ્રતિકારક તાણ તરીકે ઓળખાતા આ તાણ, એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકારનો ફેલાવો વધુ ખરાબ થતાં તબીબી ઉદ્યોગ માટે વધતા મહત્વની ગંભીર જાહેર આરોગ્યની ચિંતા રજૂ કરે છે. એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રતિકાર એ વધુને વધુ સમસ્યારૂપ સમસ્યા છે જે દર વર્ષે લાખો મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. જ્યારે દવા પ્રતિકારમાં સામાન્ય રીતે સૂક્ષ્મજીવાણુઓ રાસાયણિક રીતે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ દવાને નિષ્ક્રિય કરે છે અથવા કોષ યાંત્રિક રીતે દવાનું ગ્રહણ અટકાવે છે, ત્યારે બાયોફિલ્મ્સની રચનાથી દવા પ્રતિકારનું બીજું સ્વરૂપ ઊભું થઈ શકે છે. કેટલાક બેક્ટેરિયા કેથેટર અને પ્રોસ્થેસિસ જેવા રોપાયેલા ઉપકરણો પર સપાટીઓને વળગી રહીને અને અન્ય કોષોને વળગી રહેવા માટે બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ બનાવીને બાયોફિલ્મ્સ બનાવવા માટે સક્ષમ છે. આ તેમને એક સ્થિર વાતાવરણ પૂરું પાડે છે જ્યાંથી બેક્ટેરિયા વિખેરાઈ શકે છે અને યજમાનના અન્ય ભાગોને ચેપ લગાવી શકે છે. વધુમાં, બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ અને બેક્ટેરિયાના કોષોનું ગાઢ બાહ્ય સ્તર આંતરિક બેક્ટેરિયાના કોષોને એન્ટિમાઇક્રોબાયલ દવાઓથી સુરક્ષિત કરી શકે છે. ફેજ થેરાપી એ એક એવી તકનીક છે જે એન્ટિબાયોટિક્સ પહેલાં શોધવામાં આવી હતી, પરંતુ એન્ટિબાયોટિક્સ પ્રબળ બનતાં તે રસ્તામાં પડી ગઈ હતી. તેને હવે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રતિકાર વધારવા માટે સંભવિત ઉકેલ તરીકે ગણવામાં આવી રહ્યો છે. બેક્ટેરિયોફેજ, વાયરસ કે જે ફક્ત બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાવે છે, તે ખાસ કરીને રસના બેક્ટેરિયાને નિશાન બનાવી શકે છે અને તેમના જીનોમને ઇન્જેક્ટ કરી શકે છે. આ પ્રક્રિયા બેક્ટેરિયાને વધુ ફેજીસ બનાવવા માટે તેના પોતાના ઉત્પાદનને અટકાવે છે, અને આ ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી બેક્ટેરિયા પોતે જ લીસ કરે છે અને આસપાસના વાતાવરણમાં ફેજીસને મુક્ત કરે છે. ફેજ ઉપચાર માઇક્રોબાયોટાને મારતો નથી કારણ કે તે ચોક્કસ છે, અને તે એન્ટિબાયોટિક એલર્જી ધરાવતા લોકોને મદદ કરી શકે છે. કેટલીક ખામીઓ એ છે કે તે સમય માંગી લેતી પ્રક્રિયા છે કારણ કે ચોક્કસ બેક્ટેરિયાને ઓળખવાની જરૂર છે. તેની પાસે હાલમાં તેની અસરો અને સુરક્ષાને ટેકો આપતા સંશોધનનું માળખું પણ નથી જે એન્ટિબાયોટિક્સ કરે છે. CRISPR/Cas9 સિસ્ટમ જેવી સિસ્ટમો દ્વારા બેક્ટેરિયા પણ આખરે પ્રતિરોધક બની શકે છે. જોકે ઘણા ક્લિનિકલ પરીક્ષણો આશાસ્પદ રહ્યા છે, જે દર્શાવે છે કે તે સંભવિત રીતે એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રતિકાર સમસ્યામાં મદદ કરી શકે છે. તેનો સંચિત અસર માટે એન્ટિબાયોટિક્સ સાથે પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે. મેડિકલ માઇક્રોબાયોલોજી એ માત્ર રોગનું નિદાન અને સારવાર વિશે નથી, તેમાં ફાયદાકારક સુક્ષ્મજીવાણુઓનો અભ્યાસ પણ સામેલ છે. સૂક્ષ્મજીવાણુઓ ચેપી રોગ સામે લડવામાં અને આરોગ્યને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદરૂપ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સારવાર સૂક્ષ્મજીવાણુઓમાંથી વિકસાવી શકાય છે, જેમ કે એલેક્ઝાન્ડર ફ્લેમિંગની પેનિસિલિનની શોધ તેમજ અન્ય ઘણા લોકોમાં બેક્ટેરિયલ જીનસ સ્ટ્રેપ્ટોમાઇસીસમાંથી નવા એન્ટિબાયોટિક્સના વિકાસ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સુક્ષ્મસજીવો માત્ર એન્ટિબાયોટિક્સનો સ્રોત જ નથી પરંતુ કેટલાક યજમાનને આરોગ્ય લાભો પૂરા પાડવા માટે પ્રોબાયોટીક્સ તરીકે પણ કામ કરી શકે છે, જેમ કે વધુ સારું જઠરાંત્રિય સ્વાસ્થ્ય પૂરું પાડવું અથવા પેથોજેન્સને અટકાવવું. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ તબીબી માઇક્રોબાયોલોજી માઇક્રોબાયોલોજી ક્લિનિકલ પેથોલોજી પેથોલોજી એપ્લાઇડ માઇક્રોબાયોલોજી