Bakteria to jedne z najliczniejszych organizmów na Ziemi. Naukowcy szacują, że jest ich ponad jeden bilion różnych gatunków bakterii, w wysokości ponad pięć milionów bilionów bilionów (tak, to dwa oddzielne biliony) osobników na planecie.
Jednak ze wszystkich tych bakterii mniej niż 1 procent powodować choroby u ludzi. Choroby te mogą wahać się od rozstroju żołądka, jak można dostać od łagodnej infekcji, do poważnych i śmiertelnych chorób, takich jak dżuma dymienicza (spowodowana przez Yersinia pestis bakterie), które w XIV wieku zabiły 50 milionów ludzi.
Dlatego odkrycie antybiotyków, czyli leków eliminujących bakterie, uratowało tak wiele istnień ludzkich. Problem z bakteriami polega na tym, że bardzo szybko przystosowują się i ewoluują, co prowadzi do tego, że szczepy bakterii opornych na antybiotyki stają się coraz bardziej powszechne. Pomiar strefa zahamowania ponieważ szczep bakterii może powiedzieć naukowcom i lekarzom, czy jest odporny na antybiotyk.
Antybiotyki i sposób ich działania
Antybiotyki to leki, które zabijają bakterie. Działają nakierowując i powodując śmierć komórek bakteryjnych, pozostawiając ludzkie komórki w spokoju. Każdy antybiotyk działa w nieco inny sposób, celując w struktury specyficzne dla bakterii i sygnalizując je w celu ich wyeliminowania.
Na przykład penicylina (jeden z najsłynniejszych antybiotyków) ingeruje w ściany komórkowe bakterii, co prowadzi do ich nieprawidłowego funkcjonowania, a tym samym do obumierania. Leki, które działają w ten sposób, nazywają się antybiotyki beta-laktamowe.
Antybiotyki makrolidowe docelowe rybosomy bakteryjne. Zapobiega to syntezie białek przez bakterie, co oznacza, że bakterie nie mogą przeżyć. Typowym przykładem jest erytromycyna, antybiotyk stosowany w leczeniu różnych infekcji, w tym zapalenia oskrzeli i wielu infekcji skórnych.
Antybiotyki chinolonowe są innym powszechnym rodzajem antybiotyków, które działają poprzez ingerencję w DNA bakterii.
Testy odporności na antybiotyki
Po początkowym odkryciu antybiotyków w latach dwudziestych naukowcy szybko zdali sobie sprawę, że bakterie: ewoluuje, by stać się odpornym na leki. Wielu naukowców próbowało następnie stworzyć metody, które pozwoliły im przetestować podatność szczepów bakterii na antybiotyki, aby zrozumieć, z czym mają do czynienia, że tak powiem.
Wstępne testy obejmowały seryjne rozcieńczenia bulionu bakteryjnego rozprowadzanego na płytkach z różnymi stężeniami antybiotyku w celu określenia wrażliwości. Ta metoda zajęła jednak dużo czasu.
Test Kirby-Bauera
To tam Test Kirby-Bauera wchodzi. Metoda ta została znormalizowana przez mikrobiologów W. M. M. Kirby i A. W. Bauera. Ich test pobiera czystą kulturę bakterii i rozprowadza ją na płytce agarowej. Następnie na płytkę agarową umieszcza się mały krążek z antybiotykiem (odpowiednio nazywany krążkiem antybiotykowym). Wokół płytki umieszcza się różne krążki z różnymi antybiotykami, a bakterie pozostawia się do inkubacji przez określony czas.
Po umieszczeniu krążka na płytce antybiotyki zaczną dyfundować. Jeśli badana bakteria jest wrażliwa na antybiotyk, żadna bakteria nie rozwinie się w pobliżu krążka, ponieważ zostanie zabita przez lek.
Jednak w miarę oddalania się od krążka z antybiotykiem stężenie antybiotyku będzie się zmniejszać. W pewnej odległości od krążka zaczniesz ponownie widzieć wzrost bakterii, ponieważ stężenie antybiotyku jest zbyt niskie, aby wpłynąć na bakterie.
Obszar wokół krążka z antybiotykiem, na którym nie ma wzrostu bakterii, jest znany jako strefa zahamowania. Strefa zahamowania to jednolicie okrągła strefa bez wzrostu bakterii wokół krążka z antybiotykiem. Im większa jest ta strefa, tym bardziej wrażliwe są bakterie na ten antybiotyk. Im mniejsza jest strefa, tym bardziej odporne (a tym samym mniej wrażliwe) są bakterie.
Jak zmierzyć strefę zahamowania?
Oprócz nazwania tej praktyki i protokołu naukowcy Kirby i Bauer stworzyli również znormalizowane wykresy, które: wykorzystał średnicę strefy inhibicji do określenia wrażliwości lub odporności bakterii na bakteria.
Te wykresy można znaleźć tutaj i użyć gatunku bakterii, rodzaju użytego antybiotyku i strefy o średnicy zahamowania, aby określić, czy bakteria jest na to oporna, średnio wrażliwa lub podatna antybiotyk.
Uwaga: Strefę zahamowania zawsze mierzysz w milimetrach.
Aby zmierzyć strefę hamowania, najpierw umieść płytkę na nieodblaskowej powierzchni. Weź linijkę lub suwmiarkę mierzącą w milimetrach i umieść „0” na środku krążka z antybiotykiem. Zmierz od środka krążka do krawędzi obszaru o zerowym wzroście. Zmierz swój pomiar w milimetrach.
To mierzy promień strefy zahamowania. Pomnóż to przez dwa, aby uzyskać średnicę.
Można również mierzyć bezpośrednio w strefie zahamowania od krawędzi do krawędzi, przechodząc przez środek krążka z antybiotykiem, aby bezpośrednio zmierzyć średnicę zamiast mierzyć promień.