Бактерии являются одними из самых распространенных организмов на Земле. Ученые подсчитали, что их более один триллион разных видов бактерий, составляющих более пяти миллионов триллионов триллионов (да, это два отдельных триллиона) людей на планете.
Однако из всех этих бактерий менее 1 процента вызывают заболевание у людей. Эти заболевания могут варьироваться от расстройства желудка, которое может развиться от легкой инфекции до серьезных и смертельных заболеваний, таких как бубонная чума (вызванная Yersinia pestis бактерии), которые убили 50 миллионов человек в 14 веке.
Вот почему открытие антибиотиков - лекарств, уничтожающих бактерии, - спасло столько жизней. Проблема с бактериями заключается в том, что они очень быстро адаптируются и развиваются, что приводит к тому, что устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий становятся все более распространенными. Измерение зона торможения штамм бактерий может сказать ученым и врачам, устойчив ли он к антибиотикам.
Антибиотики и как они действуют
Антибиотики - это лекарства, убивающие бактерии. Они работают, нацеливаясь и приводя к гибели бактериальных клеток, оставляя в покое человеческие клетки. Каждый антибиотик действует немного по-своему, воздействуя на специфичные для бактерий структуры и подавая сигналы для их устранения.
Например, пенициллин (один из самых известных антибиотиков) влияет на стенки бактериальных клеток, что приводит к их неправильному функционированию и, как следствие, их гибели. Лекарства, которые действуют подобным образом, называются бета-лактамные антибиотики.
Макролидные антибиотики нацелены на бактериальные рибосомы. Это мешает бактериям синтезировать белки, а это означает, что бактерии не могут выжить. Распространенным примером является эритромицин, антибиотик, который используется для лечения различных инфекций, включая бронхит и ряд кожных инфекций.
Хинолоновые антибиотики - еще один распространенный тип антибиотиков, которые действуют, вмешиваясь в бактериальную ДНК.
Тестирование на устойчивость к антибиотикам
После первого открытия антибиотиков в 1920-х годах ученые быстро поняли, что бактерии развивается, чтобы быть устойчивым к лекарствам. Затем многие ученые попытались создать методы, которые позволили бы им проверить, насколько чувствительны штаммы бактерий к антибиотикам, чтобы понять, с чем они имеют дело, так сказать.
Первоначальные тесты включали серийные разведения бактериального бульона, разливаемого по чашкам, с различными концентрациями антибиотика для определения чувствительности. Однако этот метод занял много времени.
Тест Кирби-Бауэра
Вот где Кирби-Бауэр тест приходит в. Этот метод стандартизирован микробиологами W. М. М. Кирби и А. W. Бауэр. Их тест берет чистую бактериальную культуру и наносит ее штрихами на чашку с агаром. Затем на чашку с агаром помещают небольшой диск, пропитанный антибиотиками (также называемый диском с антибиотиком). Вокруг чашки помещают различные диски с разными антибиотиками, и бактерии оставляют инкубироваться на определенное время.
Как только диск будет помещен на пластину, антибиотики начнут диффундировать. Если изучаемые бактерии чувствительны к антибиотику, то никакие бактерии не будут расти рядом с диском, потому что они будут убиты лекарством.
Но по мере удаления от диска антибиотика концентрация антибиотика будет уменьшаться. На определенном расстоянии от диска вы снова начнете видеть рост бактерий, потому что концентрация антибиотика слишком мала, чтобы повлиять на бактерии.
Область вокруг диска с антибиотиком, в которой нет роста бактерий, называется зоной ингибирования. Зона ингибирования представляет собой равномерно круглую зону без роста бактерий вокруг диска с антибиотиком. Чем больше эта зона, тем более чувствительны бактерии к этому антибиотику. Чем меньше зона, тем более устойчивы (и, следовательно, менее чувствительны) бактерии.
Как измерить зону торможения
Помимо названия этой практики и протокола, ученые Кирби и Бауэр также создали стандартизированные диаграммы, которые использовали диаметр зоны ингибирования для определения чувствительности или устойчивости бактерий к бактерии.
Эти графики можно найти здесь и используйте вид бактерий, тип используемого антибиотика и диаметр зоны ингибирования, чтобы определить, являются ли бактерии устойчивыми, промежуточно чувствительными или восприимчивыми к этому антибиотик.
Примечание: Вы всегда измеряете зону торможения в миллиметрах.
Чтобы измерить зону ингибирования, сначала поместите пластину на неотражающую поверхность. Возьмите линейку или штангенциркуль с миллиметрами и поместите цифру «0» в центр диска с антибиотиком. Измерьте расстояние от центра диска до края области с нулевым ростом. Измерьте в миллиметрах.
Это измеряет радиус зоны торможения. Умножьте это на два, чтобы получить диаметр.
Вы также можете измерять непосредственно через зону ингибирования от края до края, пересекающего центр диска с антибиотиком, чтобы непосредственно измерить диаметр вместо измерения радиуса.