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微生物学研究范文1
我校于2014年开始招收高职医学检验技术专业学生,在此之前,主要教学对象为中职医学检验技术专业学生。中职医学检验技术专业侧重于培养学生相关检验技术,而高职医学检验技术专业在培养学生相关技能的基础之上,还要培养学生科研思维能力与创新能力[1]。针对招生层次的变化,明确目前我校临床微生物学检验实验教学存在的问题,才能有的放矢。我校临床微生物学检验实验教学存在以下问题:(1)我校相关教师的中职临床微生物学检验实验教学经验丰富,而高职课程教学目标和教学理念均有别于中职课程,需要相关教师进行深入学习和研究,探索更为科学的教学方案与教学手段[2]。(2)我校临床微生物学检验实验教学一般采用特定的形式开展,实验步骤和结果都是确定的,学生缺少独立思考机会,实践能力和创新能力难以提高。这就需要将实验教学与临床实际联系起来,并构建科学的临床微生物学检验实验教学体系[3]。(3)目前,我校临床微生物学检验实验教学与临床实践需求存在一定的差距,在今后的实验教学过程中,学校应多与附近的医院合作,充分利用其平台的优质资源,开设应用性、综合性实验,开阔学生视野,提高教学质量。
2临床微生物学检验实验课程教学体系改革
2.1改变基础实验教学手段,建立以研究为主导的教学体系。基础实验着重培养学生实验能力,强化专业基础和实验基础[4]。本教研室对临床微生物学检验基础实验教学方法进行改革,遵循以学生动手为主、教师示教为辅与多媒体教学弥补的原则,培养学生实验能力。对于一些实验室难以开展的最新实验项目,教师可以通过微视频演示给学生,让学生了解学科最新研究动态和技术。具体基础实验教学过程中,让学生参与实验教学的每个环节[5],包括准备实验、实验过程、实验研讨、实验总结以及科研活动,实现教学相长。学生轮流参与实验准备过程,教师鼓励学生在实验过程中提出问题,组织学生以5~6人一组讨论实验过程中遇到的问题。实验结束后,每组学生根据实验结果以及遇到的具体问题进行总结,归纳成败原因,总结经验。2.2建立综合性、设计性实验教学体系。综合性实验是指在学生具有一定实验基础知识和基本操作技能的基础上,对学生实验能力与实验方法进行综合训练的一种复合性实验[6]。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案。我校临床微生物学检验课程实验课和理论课学时比为1∶1,综合性、设计性实验教学体系的构建是培养临床微生物学检验人才的关键[7]。我院传统临床微生物学检验实验课程设计见表1,改革后的临床微生物学检验实验课程模块设计见表2。本教研室将综合性、设计性实验教学分为以下几个环节。2.2.1抽签选择临床模拟标本。实验教师准备临床模拟标本,例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、脑脊液、粪便等,学生抽签进行实验,两名学生一组或者4名学生一组。2.2.2设计实验方案。每组学生应用所学知识,拟定实验方案,设计微生物学检验程序。2.2.3实施实验方案。学生根据确定的方案进行实验。在学生实验过程中,教师引导学生独立思考,协助学生解决在实验过程中遇到的问题。教师应做到总体调控,把握学生实验进度,保证其进行按时完成实验。2.2.4实验总结。实验结束后,各小组撰写实验报告,同时对实验进行总结,讨论实验结果的可信度,归纳实验成败原因,总结经验教训,完善实验方案及实验步骤。2.2.5成绩评定。教师根据学生的实验设计、实验操作、实验报告等对其进行综合评定,给出综合性、设计性实验成绩。2.3构建开放式的实验教学模式。开放式的实验教学模式是一种先进的现代化实验教学方式,是有利于培养学生实践能力、提高学生综合素质的一种模式。开放实验室不仅是时间和空间上的开放,更应该是实验内容(实验课程、实验项目、研究课程)和师资的开放[8]。教研室每学期接纳一些自愿参与研究的学生,学生利用课余时间走进实验室,开展实验研究,在此过程中,学生需要查阅大量资料以及进行简单的课题研究,掌握课题设计思想和实验技术,撰写实验研究论文,这能激发学生学习兴趣,实现教学与科研一体化。2.4逐步建立医院实践体系。本教研室与长期从事临床微生物学检验的医技人员和教学经验丰富的教师共同建立了医院实践体系。我院对2015级、2016级医学检验技术专业进行教学改革,共6个班级,改革班学生在校掌握基本技能后,进入医院接受实验教学,共设接种、培养、鉴定3个项目,每个项目都有明确的教学内容和教学要求,同时对改革班学生期末考试成绩和毕业实习期间的表现进行调查分析。
3临床微生物学检验实验课程考核体系改革
本教研室建立以能力考核为核心的实验课程多元化考核模式,重视对学生实验过程的评价[9]。实验成绩主要由基础实验成绩、综合性实验成绩、开放性实验成绩、临床试验成绩组成。基础实验成绩由教师给出,占总成绩的30%;综合性实验成绩包括小组成绩和个人成绩两部分,其中小组成绩由教师给出,占总成绩的15%,个人成绩由小组成员给出,占总成绩的15%;开放性实验成绩由教师给出,占总成绩的10%;临床试验成绩由医院带教教师给出,占总成绩的30%。
4讨论
在临床微生物学检验实验教学过程中,教师利用新型教学手段,使学生掌握基本实验操作技能,同时建立综合性、开放式实验教学体系,将实验教学与科研活动紧密联系起来,培养学生独立思考、解决难题能力。此外,逐步完善开放性教学模式,提高学生学习主动性。实验教学改革将课堂延伸到工作岗位,能帮助学生树立正确的择业观和就业观,增强学生职业认同感。实行多元化的临床微生物学检验实验课程考核方式,有助于提升学生独立操作能力。
微生物学研究范文2
实验教学的场地是实验室,是让学生将理论与实践结合的平台,实验室的管理工作的好坏,直接影响到实验教学的质量。
1.1玻璃器材的清洗、干燥、灭菌
玻璃器材干净程度对实验质量有直接影响,实验中使用的培养皿、锥形瓶、试管、载玻片器材必须严格清洗等。
1.2实验仪器的维护
各种常规实验仪器的正确使用、及时养护、运行状态,应纳入实验室管理的日常工作中,它是完成实验教学的基础。直接影响教学质量。显微镜、高压锅、干燥箱、培养箱、生物安全柜等常规仪器需日常维护以保证教学质量。要掌握简单的仪器维修技术,能及时排除常见故障。
1.3实验用品的准备
培养基制备、试剂染液配制。
1.4菌种的保管和养护
菌种是微生物学实验成败中的关键因素,它的纯度,活性都将直接对实验结果起着决定性。微生物学检验所涉及的菌种绝大多数是正常菌群和条件致病菌,实验教学所用菌种应具有标准的生物学特性,掌握各种菌种保存方法。微生物菌种具有很强的变异功能,在菌种传代和保存的过程中要定期进行菌种的生物学鉴定和标准菌株的筛选。
1.5辅助实验教学工具
确保以下辅助工具齐备完好。包括接种工具,酒精灯,染色液,载玻片,香柏油,擦镜纸,脱油剂,消毒缸,由于微生物的特殊性,实验完成后要给学生准备消毒液,浸泡手,肥皂、毛巾等是否齐备。
1.6搞好实验室卫生。
保持实验室干净、清新、整洁。经常性的打开紫外灯进行消毒杀菌。勿使用电风扇以防止加速污染气流,好的环境里不仅能确保实验结果的准确性更有利于师生的身心健康。
2提前做好预实验工作
首先,在准备实验前实验技术人员必须熟练掌握实验教学的内容,这是提高实验教学质量的重要环节和前提。明确教学大纲的基础理论、基本知识和基本技能的要求,理解实验教学重点和熟练掌握部分。提前做好预试,预试内容要全面,如果出现问题及时寻找原因处理解决,实验结果应具有典型性、代表性及符合教学内容的标准,这样才能圆满顺利完成预期的实验效果。其次,和任课老师多交流多沟通。根据每个任课老师的特点可以灵活机动做一些特别的准备工作。以便指导教师能更好地发挥自己的水平授业解惑。最后,在实验开始、过程、结束等多个环节多与学生沟通交流,听取学生的要求或建议,最大努力满足学生的合理需求,真正让实验课成为培养学生的创新思维、锻炼学生动手能力的理论与实践有机结合的平台。
3加强科研能力和参与实验教学改革
实验技术人员不要仅仅局限于准备好每一节实验课,还要经常参加科研实践,锻炼思维开阔眼界。投身于各项科研活动,增强科研能力,是对实验技术人员的新要求。在科研中寻找实验准备的切入点,对提高实验准备的效率和精确率有很大帮助。
4深入课堂,指导学生实验教学
微生物学研究范文3
关键词:微生物学实验;教学内容;教学方法;教学模式
中图分类号:G633.55 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0249-02
微生物学是高等院校生物类专业一门重要的专业基础必修课,发酵工程、基因工程、细胞工程都是在微生物学的基础上形成和发展起来的。微生物学实验课程是一门操作技能很强的基础课程,其重要性不亚于其理论课程。该实验课程是将理论与实践相结合的桥梁与纽带,是培养学生理论联系实际的科学态度、树立创新意识、提高独立科研能力和素养的重要环节。传统的微生物学实验课程在教学方法、教学内容、课程考核等方面都存在弊端,因而对微生物学实验教学进行改革迫在眉睫。
一、该课程存在的主要问题
1.教学方法。在很多高校以往的实验教学活动中,教师通过讲授法进行教学,学生往往被动地、机械地按照教师的讲解、演示、实验注意事项等完成实验[1]。这种方法只发挥了教师的主导地位,忽略了学生的主体地位,使学生的主观能动性不能有效发挥,导致学生学习热情不高,缺乏思考的独立性。
2.教学内容。微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术[2]。传统的微生物学实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中,各单元之间缺乏方法和内容的有机结合,不能有效地培养学生融会贯通,以联系性、全面性的思维去解决问题的能力。此外实验内容多采用验证式模式[3],该模式对于激发学生学习的积极性和主动性往往事倍功半,导致学生到了工作岗位缺乏独立工作的能力,不能将已学过的微生物学基本实验技能串联起来去设计实验方案和解决实际问题。
3.课程考核。由于实验课学时比理论课学时少,有相当一部分学生把实验课当作理论课的“附属课”,没有意识到实验课程对于微生物学科的重要性。实验课程的评分依据一般以学生课下完成的实验报告为主,造成学生只看重实验报告而轻视实验操作的不良后果[4]。此外微生物学实验多以小组为单位来进行,存在抄袭甚至篡改数据等现象,不利于培养学生动手能力和实事求是的科研品质。
二、项目研究目标
研究型高校一个重要任务是培养学生的思维和创新能力。基于此,开发新的实验教学模式、重组实验教学内容、最大程度地发挥实验教学在培养学生创新思维和创造能力中的作用将成为微生物学实验教学改革的主要方向。本教改项目在确保学生全面掌握微生物学实验基本操作技术和方法的基础上,实现学生学习方式的根本性转变,教师更多地发挥引导和服务的功能,将学习的主动权真正还给学生,最大限度地培养学生的科研能力。
三、项目研究内容和方法
研究型微生物学实验教学改革采用模拟科研课题的方式,将分散独立的实验课程内容串联成有着密切联系的整体,通过针对解决某一科学问题而展开实践和探索。
1.探索式研究。在这一层次上,首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节;然后学生遵循框架式实验内容,在一定范围内自主选择实验对象,学习和掌握相关的实验技术和方法,并学会对不同实验结果进行分析比较;最后教师从总体上剖析模拟课题的目标与实验内容设计的思路,学生在反观已开展的实验设计的基础上探讨其他可行方案,从整体/系统的角度看待模拟课题,对实验课题如何入手、如何安排获得基本认识。
2.综合式研究。在这一层次上,教师围绕某一专题通过课堂集中讲述或提供实验技术录像的方式,分别阐述针对同一目的的不同技术方法,并设定不同的背景条件或者给予不同的实际样本。学生通过课堂讨论及辅助教学手段学习多种技术方法,对教师提供的一系列不同情况/样品进行自主选择适用方法并开展实践,并对结果进行比较分析。例如:以“微生物的生长和控制”为专题,对不同的微生物(原核、真核),不同的培养基质,不同的细胞浓度(极低、高浓度),围绕生长测定方法的选择和使用,半自主设计小型方案研究理化因素(pH、温度、碳氮源等)对微生物生长的影响,通过实验获得数据结果,初步掌握培养条件优化的方案。
3.设计式研究。在这一层次上,采用“学生自主实验”的开放式教学模式。学生通过前两个阶段的学习和实践,在开放式的教学平台上,分组开展独立课题研究,自主进行方案设计、内容安排、时间分配及相互配合完成整个过程,并获得结果进行分析讨论,提出改进或后续研究规划。例如:以“产特定目标产物的目的菌株的筛选”为研究课题,通过生境分析明确采样地点,自行采样,查找或自行设计快速检出方法,进行富集和选择培养,比较获取相对优良的产生菌株,并进行初步鉴定和简单的培养优化。这不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。
4.改革课程考核评价体系。考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基础实验技能的掌握,还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要[4]。教师要加强对实验课程的管理和考核,要严格规范微生物学基本实验操作,除了在课堂上做好操作演示外,要随时指导纠正学生不正确的操作方法。对于一次实验课能够完成的基础性实验,指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果,发现问题当场指出,并评定课堂表现成绩,并要求学生当堂提交实验报告。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况,给出每个单元实验的综合成绩,这样避免了学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。
我们希望通过上述改革能够很好地解决微生物学实验教学存在的问题,提高学生的学习热情,培养学生的创新思维、实践动手能力、分析问题解决问题的能力,为培养能够适应社会发展的优秀人才做出贡献。
参考文献:
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[4]刘晓红,曾驰,缪礼鸿.微生物学实验课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(14):8394-8396.
基金项目:江南大学2013年本科教学改革项目(JGB2013078)。
微生物学研究范文4
【关键词】 腹泻; 大肠杆菌; 微生物学
discovery of and study on 17 strains of diarrheagenic e. coli of producing h2s chang hongwei1,2, zhao jun2, ding yerong1, wang mingli2. 1.lu'an center for disease control and prevention, lu'an 237008, china; 2.department of microbiology, anhui medical university, hefei 230032, china
【abstract】 objective to investigate the significance and epidemiological value in clinical practice regarding the 17 strains of diarrheagenic e. coli of producing h2s. methods various serotypes of diarrheagenic e. coli of producing h2s were separated from samples of different time. having beng preliminarily identified through morphology, cultural characteristic, biochemistry, serology, etc, some of them were further tested by drug sensitivity and phage typing. results 17 strains of diarrheagenic e. coli of producing h2s were separated from diarrhea and water resources. 4 strains belonged to epec o128: k67,etec o25:k19 and etec o16: k15 had 3 strains, accounting for 58.8%. conclusions diarrheagenic e. coli of producing h2s has close consanguinity with diarrheagenic e. coli, and they are variant diarrheagenic e. coli, accounting for relative high proportion. biochemical variation by which diarrheagenic e. coli produce h2s shows that we should not only pay attention to pathogenic bacterium of typical biochemical reaction, but also to biochemical variant strains of bacterium when carrying out isolation and identification of bacterium. due to the fact that they have very strong pathogenicity. they should be taken seriously with measures adopted for prevention.
【key words】 diarrhea; escherichia coli; microbiology
大肠埃希菌,通称大肠杆菌,是人及多种动物肠道中的正常寄居菌,婴儿及新生动物常在出生后几小时,即有大肠杆菌从口腔进入消化道,寄居于消化道后段大量繁殖,并终生存在,构成肠道正常菌群的组成部分[1]。但是随着检测手段的不断发展,人们逐渐认识到某些血清型大肠杆菌也能够引起腹泻[2,3]和食物中毒[4]等疾病。致泻大肠杆菌有肠致病性大肠埃希菌(enteropathogenic e coli,epec)、肠产毒性大肠埃希菌(enterotoxigenic e coli,etec)、肠侵袭性大肠埃希菌(enteroinvasive e coli,eiec)、肠出血性大肠埃希菌(enterohemorrhagic e coli,ehec)和肠聚集性大肠埃希菌(enteroaggregative e coli,eaggec)五类,主要侵害胃肠道,引起肠道感染,以程度不同的腹泻为共同的临床症状[5]。致泻大肠埃希菌具有大肠杆菌一般的生物学特征,能分解葡萄糖、乳糖产酸产气,不产生h2s,不分解尿素,imvic试验为“+、+、-、-”和miu试验为“+、+、-”,氧化酶阴性,触酶阳性。由于细菌变异性的存在,在临床细菌学检查工作中,经常会遇到一些不典型的细菌。自1999年10月~2005年8月,笔者从腹泻病人标本和水源水中陆续分离到17株产h2s致泻大肠埃希菌,并对其生化学、抗原性、耐药性和致病性等微生物学性状进行了一系列研究,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 标本来源
1.1.1 粪便 六安市人民医院肠道门诊腹泻病人和本市范围腹泻和食物中毒病人粪便标本,采样后在4 h内送检。
1.1.2 水源水 在该市主要饮用水源新、老淠河和九墩塘分别设两个采样点,每点上、中、下间隔100 m左右,各采集水样1份,共18份水样,在2 h内送检。每月一次,常年监测。
1.2 培养基与试剂 肠道增菌肉汤、营养肉汤、伊红美兰琼脂(emb)、营养琼脂、克氏双糖铁琼脂(kia)系浙江杭州天和微生物试剂厂生产;ss琼脂购于天津东方卫生材料厂;山梨醇麦康凯琼脂、mec增菌液购于北京陆桥商检新技术公司;新霉素mec培养基购于上海试剂供应研究中心;肠杆菌科细菌生化编码鉴定管gyz—15e购于杭州天和微生物试剂厂,以上试剂均在有效期内使用。
1.3 诊断血清 肠道致病性大肠埃希菌诊断血清15种;侵袭性、产毒性大肠埃希菌诊断血清16种;志贺菌属诊断血清21种;沙门菌属诊断血清30种,以上诊断血清均为卫生部成都生物制品研究所研制;ehec o157:h7大肠杆菌单克隆抗体诊断血清(冻干),中国预防医学科学院流行病学微生物研究所研制,用前临时配制,以上诊断血清均在有效期内使用。
1.4 肠杆菌科诊断用噬菌体 包括oi、c、sh、e、ce、e4和ent 7种,购于广州虎克生物技术有限公司,在有效期内使用。
1.5 药敏纸片 氯霉素等10种药物敏感纸片,购于浙江杭州天和微生物试剂厂,在有效期内使用。
1.6 实验方法
1.6.1 粪便标本 粪便与肠道增菌肉汤按1:10比例加入,置37 ℃中培育18~24 h后,挑取培养液适量,划线接种emb琼脂和ss琼脂,37 ℃ 18~24 h后作分纯培养。挑取平板上乳糖发酵和不发酵的疑似菌落,分别接种kia,37 ℃培养过夜,以下操作参照文献[6]程序进行。
1.6.2 水源水 用无菌方法取水样10 ml加入90 ml营养肉汤37 ℃ 6 h前增菌培育后,挑取1环培养物接种10 ml肠道菌培养肉汤中,42 ℃培养18 h,挑取增菌液适量,接种emb琼脂,37 ℃ 24h分离培养,以下操作同粪便标本。
1.6.3 噬菌体裂解试验 按文献[7]程序进行。
1.6.4 药物敏感试验 采用改良kirbybauer法[8]。
2 结果
2.1 产h2s致泻大肠埃希菌的发现 1999年10月,安徽省国防科技工业学校发生腹泻病暴发流行,课题组采集了腹泻病人、饮食服务行业人员和密切接触者粪便标本199人份,检出鲍氏4型志贺菌2株,致泻大肠埃希菌8株,其中20#标本同时产生h2s,后经血清学分型为epec o128:k67,经权威实验室成都生物制品研究所鉴定确认为产h2s致泻大肠埃希菌。
2000年5月,课题组在水源检索中分离到1株g杆菌,有动力、氧化酶阴性,靛基质阳性,在kia上分解葡萄糖、乳糖产酸产气,产h2s明显,赖氨酸脱羧酶阴性,kcn生长试验、尿素酶试验均阴性,血清学分型为epec o128:k67[9]。
2.2 产h2s致泻大肠埃希菌的微生物学特点
2.2.1 形态与染色 产h2s致泻大肠埃希菌为革兰阴性短小杆菌,长约1~3 um,宽约0.4~0.7 um,无芽胞,有鞭毛,能运动,与普通大肠埃希菌形态一致。
2.2.2 培养特性 产h2s致泻大肠埃希菌为兼性厌氧菌,15 ℃~45 ℃ 可发育,最适培养温度为37 ℃,最适ph为7.4~7.6;对营养的要求不高,37 ℃ 24 h培育后,在营养肉汤中呈均匀、混浊、丰盛生长,在表面形成菌膜,混匀时可见管底有粘液样沉淀;在普通培养基上生长良好,形成直径2~3 mm圆形,凸起、湿润、光滑、灰白色、半透明、边缘整齐的菌落;在ss琼脂上也能生长,但菌落较小,直径在0.5~0.8 mm,红色(分解乳糖产酸),圆形、凸起、湿润、光滑、不透明、边缘整齐;在emb琼脂上,中等大小,直径1.3~1.6 mm,圆形、光滑、湿润、边缘整齐,凸起、不透明的紫黑色菌落,并带有明显的金属光泽;在血琼脂上,菌落为圆形、光滑、湿润、凸起、不透明,中等大小,直径1.5~1.8 mm,不溶血,边缘整齐呈乳白色。
2.2.3 生化反应 产h2s致泻大肠埃希菌能迅速分解多种糖类,包括葡萄糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、甘露醇等产酸产气,不分解尿素,vp试验阴性,不能利用枸椽酸盐作为碳源,甲基红试验阳性,有明显动力,与普通大肠埃希菌一样,唯一不同的是能够产生h2s。在进行课题研究中,分别从人粪便和水源水中检出致泻大肠埃希菌143株和149株。而其中产h2s致泻大肠埃希菌分别为8株和9株,其所占百分率分别为5.6%和6.0%,差异无统计学意义(χ2=0.026,p>0.05)。
2.2.4 血清学分型 产h2s致泻大肠埃希菌抗原复杂,常发生交叉凝集反应。为确定分离菌株的抗原性和凝集效价,笔者选择了不同时间、不同标本中分离的3株产h2s菌株报送国家权威实验室成都生物制品研究所鉴定,结果3株菌血清型分别为epec o128:k67(2株)和etec o25:k19(1株),确认为同型的产h2s致泻大肠埃希菌。课题组陆续发现的17株产h2s致泻大肠埃希菌经肠道致病性大肠埃希菌诊断血清分型为9个血清型,其中epec o128:k67有4株,etec o25:k19和etec o16:k15分别为3株,占总数58.8%(表1)。表1 17株产h2s致泻大肠埃希菌血清分型
2.2.5 噬菌体鉴定 按文献[7]要求制备1.2%营养琼脂平板和试验菌液。每株试验菌涂抹7个菌斑,用定量滴管(每滴0.01 ml)在菌斑上依次滴加oi、c、sh、e、ce、e4和ent噬菌体各1滴,略等数分种,待噬菌体被琼脂完全吸收。翻转平板,放36 ℃培养5~6 h并过夜观察结果。e噬菌体对5株试验菌均呈融合性裂解,sh噬菌体对40#菌和水3#菌亦呈完全透明裂解,比照噬菌体裂解诊断表,确定5株试验菌均为大肠埃希菌属。
2.2.6 药物敏感性 结果显示,产h2s致泻大肠埃希菌对药物敏感性,水源株和人源株呈现出差异(t=42,p<0.02)。水源株对氯霉素、环丙沙星、新霉素、菌必治均呈现高度敏感性,而人源株对其呈现高度敏感性仅为57.1%(4/7)、42.9%(3/7)、85.7%(6/7)、85.7%(6/7)。水源株对丁胺卡那、先锋v、庆大霉素、痢特灵和氟哌酸也呈现较好的敏感性,其高敏感株分别为83.3%(5/6)、67.7%(4/6)、83.3%(5/6)、83.3%(5/6)、83.3%(5/6),人源株其高敏感株为85.7%(6/7)、28.6%(2/7)、71.4%(5/7)、85.7%(6/7)、42.9%(3/7),所有产h2s致泻大肠埃希菌对复方新诺明均呈现出耐药性。
3 讨论
产h2s致泻大肠埃希菌的发现是对传统生化鉴定的一项挑战,课题组在进行“致泻大肠埃希菌在水源水中的分布规律与腹泻病关系的研究”中,发现产h2s致泻大肠埃希菌在致泻大肠埃希菌中占有相当大的比重,达到5.6%~6.0%,远远高于文献中报道的1%[10]。提示以后在临床检验中要高度重视产h2s大肠埃希菌的存在,如果按传统的微生物鉴定程序,将会将很多产h2s的致泻大肠埃希菌排除在致泻大肠埃希菌之外。
一般情况下,大肠埃希菌初步鉴定,凡尿素(+),阿拉伯糖(-),h2s(+)者弃之[6]。但通过此次监测发现产h2s致泻大肠埃希菌在致泻大肠埃希菌中占有相当大的比例,这可能是由其它一些产h2s肠道杆菌通过接合作用将质粒转给大肠埃希菌,在接合过程中,除质粒本身能从供体菌向受体菌转移外,有的质粒还能带动供体菌染色体基因向受体菌转移。最终导致大肠埃希菌产生h2s,这种接合作用广泛存在于肠道菌科[11]。肠道杆菌易出现变异菌株,肠道杆菌的易变性在其致病力、细菌学诊断,以及预防和治疗中具有重要意义。
从产h2s致泻大肠埃希菌的药物敏感试验结果来看,其人源株和水源株耐药性有很大差异。水源株只有1株对磺胺甲恶唑、庆大霉素和氟呱酸产生耐药,而其他菌株除磺胺甲恶唑耐药外,对其他药物均为中度以上敏感,同时也不排除1株水源株可能来源于人源株污染所致。人源株对药物呈低度敏感或耐药远高于水源株,这可能是人源株应用某种抗生素治疗,该菌发生变异后,成为对该药产生耐受性。细菌的耐药性变异已成为当代医学的重要问题[12]。从事实提示[13],菌株耐药是由一种遗传物质从一种细菌转移至另一种细菌。现已证明该耐药性与r质粒有关,此质粒尚带有毒力基因,所以致病性也强[14]。提示在疾病预防控制工作中对水源和人源引起的腹泻病或食物中毒中要采用不同的防治措施。
产h2s致泻大肠埃希菌的发现与研究,特别是产h2s菌株在致泻大肠埃希菌中比例的增加,要求在实际工作中要高度重视变异菌株的出现,从而为临床病人的确诊和治疗提供可靠的科学依据。产h2s致泻大肠埃希菌只是变异的致泻大肠埃希菌,除产生h2s外,其生化反应与普通致泻大肠埃希菌一样,也能引起腹泻和食物中毒[15~18]。疾控工作人员在日常检测中,要高度重视产h2s致泻大肠埃希菌的存在,关注其变异性和致病性,更好地为疾病控制工作提供科学的依据。
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微生物学研究范文5
与传统的第一代测序,又称Sanger测序相比,在DNA测序方面,HTS技术具有快速、廉价和高通量的优点,使得细菌基因组学研究发生了巨大的变化。高通量“台式”测序仪的出现的使实验室能够独立于专业测序中心进行测序工作,同时,HTS高分辨率的特点可以确定病原菌克隆的分子机制,辅助研究人员推断出全球大流行以及局部暴发期间的传播途径,甚至可以对患者个体在感染期间进行细菌种群进化分析。与传统的杂交方法相比,HTS还提供了转录组分析的潜力,包括覆盖全基因组范围及准确定量等,且深度测序辅助对细菌突变体文库的构建,以确定病原菌在体内生长或在其他特定生长条件下存活所需的决定因素。本文将对HTS在细菌病原体方面的近期研究进展进行阐述。
一、感染过程中细菌进化的研究
感染性疾病的进展和结果往往取决于宿主与病原体如何相互作用,采用HTS技术进行的研究为定殖和感染过程中细菌病原体的进化提供了新的见解。例如,研究发现,在感染过程中,由于选择性压力(例如与其他微生物共同感染、宿主的免疫反应及抗生素的应用等),某些固定的亚种中会随机出现有利与病原菌的突变,同时,在感染期间还可以发生抗生素耐药性的突变。相较于与传统的PCR扩增技术和一代Sanger测序,HTS的超基因组学方法可以从微生物群分析得到更大的多样性。例如,与健康者相比,肺囊性纤维化患者的微生物多样性降低与更严重的炎症相关,并且微生物的代谢途径的明显发生改变。
二、确定疾病暴发的来源和传播途径
传统的细菌分型方法鉴别力较低,无法在传染病暴发的流行病学调查中发挥精准的作用。全基因组序列可以为分离株之间核苷酸提供最高水平的分辨率,可识别医院内部和医院之间以及社区之间的传播。应用该种新方法可以确定传播的起源是某单一菌株还是多个菌株共同引起。
三、有助于了解病原性克隆出现的分子基础
对大量紧密相关的分离菌株进行测序可帮助我们重建高分辨率的系统发育树,有助于对病原菌克隆株出现和传播的潜在过程进行深入了解。例如,基于HTS的进化研究,证明了第七次霍乱大流行由三个独立事件组成,后两个是由于霍乱弧菌获取复方新诺明抗生素耐药元件造成的,这导致了对常用霍乱治疗的失败引发了流行。
四、HTS在了解病原体生物学方面的未来应用
测序技术的飞快发展,单分子测序、读长不断的增加使得微生物群落内单个病原体的高
微生物学研究范文6
关键词:土壤微生物生态学;核酸探针杂交;梯度凝胶电泳;PCR
土壤中存在着极其丰富的微生物种类,它们在土壤生态系统中各自行使着独特的功能。自1953年以来,分子生物学理论和技术取得了惊人的成就,许多分子生物学研究方法和理念被应用到微生物生态学研究中,为微生物生态学研究领域注入了新的活力,极大地推动了微生物分子生态学的发展。下面介绍近年主要的几种研究方法:
一、标记核酸探针杂交技术
1.基本原理
以核酸分子杂交技术为核心,利用探针分析DNA序列及片段长度多态性。探针是能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核酸片段,它可以是长探针(100~l000bp),可以是短核苷酸片段(10~50bp),也可以是从RNA制备DNA探针,斑点印迹和狭线印迹杂交等不同的方法。
2.应用
科学家应用核酸杂交方法研究了被燃油污染及不污染的土壤提取的细菌DNA,结果表明:被污染的土壤提取的细菌DNA中各种烃的降解基因的检出率显著高于不污染的样品,且定量分析结果表明污染越严重,这种降解基因的含量越高,因而可以用该方法作为对土壤中燃油污染程度的评价。
3.原位荧光杂交技术
(1)基本原理。FISH是以荧光标记取代同位素标记的一种新的原位杂交方法。它检测核苷酸序列是利用荧光标记的探针在细胞内与特异的互补核苷酸序列杂交,通过激发杂交探针的荧光来检测信号。
(2)应用及其优缺点。可以进行样品的原位杂交,应用于环境定微生物种群鉴定、种群数量分析及其特异微生物跟踪检测,现已成为微生物分子生态学研究中的热点技术,在土壤微生物分子生态学领域应用广泛。FISH技术的应用受到环境样品微生物的生理状态的影响,芽孢、放线菌及休眠时期的细胞的细胞膜的通透性低,影响群落中部分种属丰度的错误估计。
二、基于PCR技术的研究方法
PCR是一种聚合酶链式反应技术,主要特点是短时间内在实验室条件下人为地控制并特异扩增目的基因或DN段,使研究的目的基因及其环境样品中的微量微生物基因得到无限的扩增,为这些基因和微量微生物种群的研究提供了保证。
1.PCR-RFLP方法
(1)原理。PCR-RFLP法是将PCR引物中的一条加以荧光标记,其基本原理是用PCR扩增目的DNA,扩增产物再用特异性内切酶消化切割成不同大小片段,直接在凝胶电泳上分辨。
(2)应用。现在很多研究人员利用16SrRNA来研究土壤微生物的多样性。该技术还可以用来监测因环境改变而引起的微生物种群的变化。
2.PCR-SSCP方法
(1)原理。日本Orita等研究发现,单链DN段呈复杂的空间折叠构象,这种立体结构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来维持的。当有一个碱基发生改变时,会或多或少地影响其空间构象,使构象发生改变。空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯酰胺凝胶中受排阻大小不同。因此,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开。
(2)应用。Sabine Peters等人用该法研究群落的演替和菌种的多样性,并同传统的培养方法比较指出PCR-SSCP方法避免了传统培养的费时费力以及误差大的干扰,适合对微生物群落结构和演替的分析。
三、DNA扩增片段梯度电泳检测技术
1.变性梯度凝胶电泳
(1)基本原理。双链DNA分子在一般的聚丙烯酰胺凝胶电泳时,其迁移行为决定于其分子大小和电荷。DGGE技术在一般的聚丙烯酰胺凝胶基础上,加入了变性剂(尿素和甲酰胺)梯度,从而能够把同样长度但序列不同的DN段区分开来。
(2)应用。DGGE方法是应用最早也是最常用的单碱基突变筛查方法之一,自从1993年DGGE被引入微生物学以来,该技术被广泛地用作分子工具比较微生物群落的多样性以及监视种群动态。PCR-DGGE用于分析华盛顿州东部4种土壤细菌群落结构和多样性,结果表明:管理和农学实践对细菌群落结构的影响比年降水量更大。
2.温度梯度凝胶电泳
(1)基本原理。温度梯度凝胶电泳技术则是利用温度梯度变性的原理,利用了不同分子在温度改变下构象的差别进行分离。