کارآموزی میکروبیولوژی

میکروب شناسی یا علم میکروبیولوژی با داشتن نقش موثر در تشخیص و کنترل و درمان بیماری های عفونی، خود را به عنوان یکی از بخش های مهم گروه پزشکی مطرح نموده است.

گرچه در گذشته نچندان دور بیماری های میکروبی به عنوان اصلی ترین عامل مرک و میر شناخته می شدند ولی با گذشت زمان و پیشرفت علم پزشکی نه تنها از اهمیت این بیماری ها و عوامل کاسته نشده است بلکه ظهور بیماری های نو ظهور میکروبی مانند HIV و SARS و همچنین میکروارگانیسم های مقاوم به دارو بر اهمیت این رشته افزوده شده است.

باکتری ها در زمینه های مختلف پزشکی، غذا، دارو و صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردارند و مسئله قابل اهمیت امکان پذیر نبودن ادامه حیات انسان بدون وجود میکروب ها می باشد.

با شناخت و یادگیری چرخه زندگی هرچه بهتر باکتری ها و با پیشرفت بیشتر علم میکروبیولوژی، راه درمان بسیاری از بیماری ها مشخص شده و انسان به شکل وسیع تری می تواند از این موجودات زنده کوچک در زمینه تولید بیشتر غذا، دارو و مواد صنعتی استفاده کند.

علم میکروبیولوژی در پزشکی یکی از مهم‌ترین شاخه‌های این علم است که به مطالعه باکتری های های بیماری زا و همچنین درمان آنها  می پردازد. با یادگیری نحوه شناسایی و کنترل این باکتری ها، شما می‌توانید به پیشگیری از بیماری‌ها و توسعه داروهای جدید کمک نمایید.

در بخش صنعتی، میکروبیولوژی نقش کلیدی در تولید مواد غذایی، سوخت‌های زیستی، و محصولات شیمیایی ایفا می‌کند. فرآیندهای تخمیر، تولید آنزیم‌ها، داروهای نوترکیب و استفاده از میکروب‌ها برای تصفیه فاضلاب بخشی از کاربرهای علم میکروبیولوژی در صنعت می باشد. شناخت کاربری میکروبیولوژی در صنعت نه تنها به شما کمک می‌کند تا در صنایع غذایی و دارویی موفق باشید، بلکه به حفظ محیط زیست نیز کمک خواهد کرد.

دوره کارآموزی میکروبیولوژی در ازمایشگاه تحقیقاتی و دانش بنیان ژنیران فرصتی بی‌نظیر برای ورود به دنیای شگفت‌انگیز میکروب‌ها و کاربردهای آن‌ها در پزشکی، ازمایشگاه های تحقیقاتی و صنعت می باشد.

در این دوره، شما با اصول علمی و فناوری‌های نوین  آشنا خواهید شد که به شما کمک می‌کند تا درک عمیق‌تری از نقش میکروارگانیسم‌ها در بهبود سلامت انسان و مطالعات صنعتی پیدا کنید.

در دوره های کاراموزی تخصصی میکروبیولوژی آزمایشگاه تحقیقاتی و دانش بنیان ژنیران ابتدا مباحث اصول ایمنی و رفتار در آزمایشگاه های زیستی و اشنایی با تجهیزات و ابزار مورد نیاز در آزمایشگاه های میکروبیولوژی آشنا خواهید شد.

در ادامه با محیط های کشت رایج در آزمایشگاه های میکروبیولوژی مانند محیط های کشت عمومی، غنی شده، انتخابی، افتراقی و اختصاصی اشنا و در جهت آماده سازی و ساخت صحیح این محیط های کشت آموزش خواهید دید.

سپس جهت استریلیزاسیون محیط ها و ابزار و مواد مورد نیاز در کاراموزی میکروبیولوژی با اصول صحیح بسته بندی مواد و ابزار و همچنین کار با دستگاه اتوکلاو را آموزش خواهید دید.

آموزش انواع کشت های رایج در میکروبیولوژی مانند کشت چندمرحله ای یا خطی، کشت چمنی، کشت سطحی یکنواخت، کشت آمیخته یا پورپلیت، کشت عمقی و کشت سطحی-عمقی در لوله ها نیز در شرایط استریل به صورت کاملا اصولی و صحیح در دوره های کاراموزی میکروبیولوژی اموزش و توسط کاراموز به صورت عملی انجام خواهد شد.

در ادامه دوره های کاراموزی میکروبیولوژی بعداز کشت باکتری های مختلف در محیط های کشت اماده سازی شده توسط کاراموز به شناسایی سویه میکروبی و آنالیز محیط های کشت انتخابی افتراقی خواهیم پرداخت و همچنین تست های بیوشیمیایی رایج در شناسایی سویه های میکروبی را آموزش خواهیم داد.

برای بررسی مقاومت های آنتی بیوتیکی باکتریایی مباحثی چون آنتی بیوگرام به روش Kirby-Bauer، چاهک گذاری در آگار یا agar well diffusion method آموزش داده می شود.

با آموزش های این مبحث کاراموز به صورت تئوری و عملی با اصول صحیح آنتی بیوگرام اشنا شده و ضمن استفاده درست و صحیح از جداول مربوطه با انتی بیوتیک های صحیح برای هر میکروارگانیسم نیز آشنا می شود همچنین با اموزش روش agar well diffusion method یا روش چاهک گذاری در اگار درک صحیح استفاده از مواد سنتزی مانند انواع نانوذرات و داروها و همچنین بررسی اسانس ها و عصاره های گیاهی و انواع مواد شیمیایی را به دست می اورد.

با اموزش این تکنیک ها کاراموز می تواند در آزمایشگاه های بالینی و همچنین آزمایشگاه های تحقیقاتی به خوبی انواع تست های مقاومت باکتریایی بر روی انواع دارو ها و همچنین مواد سنتزی را انجام دهد.

روش کلنی کانت میکروبی از روش های دیگری است که در طول دوره، کاراموزان به صورت عملی این روش را با کاربردهای مختلف آن اموزش خواهند دید. این روش در صنعت هایی مانند صنعت داروسازی و مواد غذایی بسیار کارامد و پرکاربرد می باشد.

همچنین در آزمایشگاه های تحقیقاتی برای بررسی خاصیت آنتی باکتریال به روش CFU نیز بسیار پرکاربرد می باشد. در طول دوره از روش تیمار، رقیق سازی و کشت های همچون پورپلیت  (Pour Plate) به صورت عملی و توسط کاراموز انجام خواهد شد.

در طی دوره کاراموزی میکروبیولوژی،  همچنین تکنیک (most probable number )  MPN که یکی از کاربردی ترین تکنیک های میکروبیولوژی آب می باشد آموزش داده خواهد شد. به واسطه این تست اندازه گیری کلی فورم های موجود در اب های آشامیدنی، استخر و … قابل اندازه گیری و گزارش می باشد.

کسب مهارت در این تکنیک نیاز صنعت و ازمایشگاه های میکروبیولوژِی مناطق اب و فاضلابی استان ها و همچنین پروژه های تحقیقاتی دانشجویی را می تواند پوشش دهد.

در ادامه اموزش تکنیک های تحقیقاتی و پزشکی کاراموزان دوره های کاراموزی میکروبیولوژی آزمایشگاه تحقیقاتی ژنیران با مبحث جذاب و کارامد بررسی غلظت MIC و MBC  به طور کامل و اصولی آشنا خواهند شد.

با یادگیری این تکنیک غلظت بازدارنده و کشنده تمامی مواد سنتزی مانند نانوذرات مختلف، عصاره و اسانس های گیاهی و داروهای مختلف را برای هر باکتری میتوان محاسبه نمود. طیف کاربردی این تکنیک شامل کاربرد در پزشکی، صنعت و آزمایشگاه های تحقیقاتی خواهد شد.

از دیگر تکنیک های آموزشی بررسی غلظت چکربورد (Checkerboard method) یعنی تاثیر همزمان داروها بر روی روند رشد باکتری ها می باشد. به واسطه این روش تاثیر همزمان داروها روی رشد ارگانیسم های مختلف و غلظت تاثیر گذار یا همان غلظت هم افزایی یا سینرژیسم (synergism) محاسبه خواهد شد.

بررسی و تشکیل بیوفیلم باکتریایی نیز از دیگر سرفصل های آموزشی کاراموزان دوره های کاراموزی میکروبیولوژی آزمایشگاه تحقیقاتی ژنیران

می باشد. با توجه به اهمیت بالای تشکیل بیوفیلم باکتریایی در پزشکی و حتی صنایع مختلف، مطالعه جامع و تشکیل بیوفیلم در شرایط ازمایشگاهی و مطالعه ان از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.

بیوفیلم‌های باکتریایی ساختارهای پیچیده‌ای هستند که از تجمع میکروارگانیسم‌ها بر روی سطوح زنده یا غیرزنده تشکیل شده و توسط یک ماتریکس پلیمری احاطه شده‌اند و می‌توانند در برابر شرایط محیطی مختلف از خود محافظت نمایند. لذا به دلیل مقاومت های بالایی باکتریایی نسبت به مواد انتی باکتریال ، مطالعه بیوفیلمی  اهمیت بالا در پزشکی و صنعت پیدا کرده است.

در طی دوره کاراموز از تشکیل بیوفیلم در محیط اختصاصی تا تیمار و رنگ آمیزی بیوفیلم به روش microtiter plate biofilm assay  را به طور کامل و اصولی آموزش خواهد دید. همچنین اموزش و انالیز داده ها پس از خوانش پلیت توسط دستگاه اسپکتوفوتومتری

با ثبت‌نام در این دوره کارآموزی، قدمی بزرگ به سوی آینده‌ای روشن‌تر و پربارتر بردارید. بیایید تا با هم دنیای میکروبیولوژی را کشف کنیم!

برای مشاهده بخش مرتبط روی لینک های زیر کلیک کنید :

کارگاه های ژنیران

آزمایشگاه میکروبیولوژی

لیست امکانات و تجهیزات آزمایشگاه ژنیران

خدمات میکروبیولوژی

به طور کلی دانش میکروب شناسی، علم مطالعه میکروارگانیسم ها می باشد که به طور مستقیم و یا چشم غیر مسلح قابل مشاهده نمی باشند. این گروه بزرگ از میکروارگانیسم ها به صورت تک سلولی یا پر سلولی در طبیعت یافت می شوند.

میکروارگانیسم ها از فراوانی و همچنین تنوع بیولوژیک بالایی برخوردار هستند. برای راحتی درک تنوع باکتری ها بایستی اشاره کرد، باکتری ها حدود 90 درصد توده سلولی کل بیوسفر را شامل می شوند. انسان نیز ارتباط نزدیکی با میکروارگانیسم ها دارد؛ بیش از 90 درصد سلول های بدن ما را میکروب ها تشکیل داده اند.

باکتری ها به طور متوسط در دستگاه گوارش انسان وزنی به میزان 1 کیلوگرم دارند، و هر فرد بالغ سالانه بخشی از وزن خود را از طریق باکتری های مدفوع از دست می دهد. تعداد ژن های موجود در این فلور روده ای بسیار فراتر از میزان آن در ژنوم خودمان است (150برابر)، و حتی در ژنوم ما، 8 درصد محتوای DNA از بازماندگان  ژنوم های ویروسی منشا گرفته است. بررسی میکروارگانیسم ها از لحاظ ویژگی هایی همچون شکل، اندازه،  ساختار و عملکرد و ویژگی های بیوشیمیایی و ژنتیکی، بخش اعظم دانش مربوط به زیست شناسی را تشکیل می دهند.

حائز اهمیت است که میکروارگانیسم های موجود در طبیعت یک ارتباط مدام با همدیگر دارند که در علم اکولوژی این ارتباط بین ارگانیسم ها به انواع همیاری، همزیستی و رابطه انگلی تقسیم بندی می شود.

علم زیست شناسی ارگانیسم ها را به دو دسته کلی پروکاریوت ها و یوکاریوت ها تقسیم بندی می کند.پروکاریوت ها به ارگانیسم هایی اشاره دارد که DNA در حصار هسته محصور نمی باشد یا به عبارتی ناحیه ی DNA از لحاظ فیزیکی مجزا از سیتوپلاسم نمی باشد. در حالی که در یوکاریوت ها DNA با اندامکی با نام هسته از سیتوپلاسم مجزا می شود. از جمله میکروارگانیسم های یوکاریوتی می توان به جلبک ها (algae)، قارچ ها (Fungi)، کپک ها (Slime molds) و تک یاخته ها (Protozoa)  اشاره نمود.

برای درک تنوع میکروارگانیسم ها و بهره مندی از آن ها در علوم پزشکی، زیست شناسی، ژنتیک و سایر علوم مرتبط بایستی تعیین هویت (Identification)، طبقه بندی (Classification) و نامگذاری (Nomenclature) صورت بگیرد که همگی مرتبط به دانش رده بندی یا Taxonomy می باشند.

یکسری معیارهایی برای طبقه بندی باکتری ها وجود دارد که از آن جمله می توان به مواردی همچون

• رشد بر روی محیط ها
• بررسی میکروسکوپی
• آزمون های بیوشیمیایی
• ازمون های ایمنی شناختی(سروتیپ ها، سروگروه ها و سرووارها) اشاره نمود.

در اینجا اشاره ی مختصری در ارتباط با موارد فوق الذکر ارائه می شود.

رشد بر روی محیط ها

محیط های کشت به سه دسته محیط های غیرانتخابی، محیط های انتخابی و محیط های افتراقی اشاره نمود. محیط های غیرانتخابی به منظور جداسازی باکتری های ناشناخته از نمونه ی مورد مطالعه استفاده می شوند که از آن جمله می توان به بلاد آگار و شکلات آگار اشاره نمود.

از آنجایی که تنوع میکروارگانیسم ها در نمونه های مورد مطالعه زیاد می باشد، به منظور حذف باکتری های غیر مرتبط از محیط های انتخابی استفاده می شود. که اساس تهیه محیط های انتخابی استفاده از عوامل مهاری همانند آنتی بیوتیک ها می باشد که از جمله ی این عوامل مهاری می توان به کلیستین ، نالیدیکسیک اسید و املاح صفراوی مانند سدیم دزوکسی کولات اشاره نمود.

جهت جداسازی میکروارگانیسم های خاص میتوان از محیط های افتراقی که حاوی فاکتور های متعدد رشدی هستند، استفاده نمود. به عنوان مثال گروه انترو باکتریاسه بر اساس متابولیز کردن قند لاکتوز در محیط های افتراقی واجد این قند به خوبی قابل تشخیص هستند.

بررسی میکروسکوپی

در مبحث بررسی میکروسکوبی، به طور کلی انواع میکروسکوپ ها را می توان به

• میکروسکوپ نوری
• میکروسکوپ الکترونی
• میکروسکوپ لیزر اسکنینگ هم کانون (Confocal Scanning Laser Microscope-CSLM)
• میکروسکوپ های اسکنینگ وابسته به پروب (Scanning Probe Microscope) اشاره نمود.

میکروسکوپ نوری: در این نوع میکروسکوپ منبع نور استفاده شده جهت مشاهده ی نمونه نور مرئی می باشد.

از انواع این میکروسکوپ ها می توان به میکروسکوپ های زمینه روشن (Bright-Field Microscope)، میکروسکوپ تباین فاز (Phase Contrast Microscope)، میکروسکوپ زمینه تاریک (Dark-Field Microscope)، میکروسکوپ فلورسنت و میکروسکوپ تباینی تداخلی تمایز دهنده (Differential Interference Contrast-DIC) اشاره نمود.

میکروسکوپ الکترونی: در این نوع از میکروسکوپ ها جهت مشاهده نمونه از امواج الکترونی استفاده می شود.

عموما دو نوع میکروسکوپ الکترونی با نام های میکروسکوپ الکترونی ترانس میشن (Transmission Electron Microscope-TEM) که بی شباهت به میکروسکوپ نوری نیست و میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ (Scanning Electron Microscope) وجود دارد.

میکروسکوپ های اسکنینگ وابسته به پروب خود به دو دسته میکروسکوپ های اسکنینگ نقب زن (Scanning tunneling microscope) و میکروسکوپ با توان اتمی (Atomic Force Microscope) تقسیم می شوند.

آزمون های بیوشیمیایی

از جمله آزمون های بیوشیمیایی می توان به سنجش تولید آنزیم هایی همچون کاتالاز، کواگولاز، دکربوکسیلاز ها، دآمینازها، اکسیداز، پروتئیناز و اوره آز؛ تجزیه کربوهیدرات، مصرف سیترات، ، سولفید هیدروژن، اندول، واکنش نیترات، تجزیه O نیتروفنیل-بتا-د-گالاکتوزید (ONPG)، و آزمون وژ-پروسکوئر (Voges-Proskauer) اشاره نمود.

آزمون های ایمنی شناختی

آزمون ایمنی شناسی در ارتباط با کاربرد آنتی بادی هایی می باشد که با ساختار های سطح سلول باکتری مانند لیپو پلی ساکارید (LPS)، فلاژن یا آنتی ژن ها واکنش می دهند. آزمون های ایمنی شناسی در طبقه بندی و افتراق سویه های باکتریایی در سطوح پایین تر و در نهایت بیماری شناسی کاربرد دارد.

به طور کلی باکتری ها به دو دسته یوباکتری ها و آرکی باکتری ها تقسیم می شوند که یوباکتری ها داری دیواره ی پپتیدوگلیکانی هستند که در مقابل آرکی باکترها، فاقد پپتیدوگلیکان هستند.

یوباکتری ها به سه دسته یوباکتری های گرم منفی و یوباکتری های گرم مثبت و یوباکتری های فاقد دیواره سلولی تقسیم می شوند که در اینجا به تفاوت های این دو گروه اشاره می شود.

یوباکتری های گرم منفی به گروهی از باکتری ها گفته می شود که دارای سه لایه ی پوششی با نام های غشای خارجی، فضای پری پلاسمی حاوی لایه ی پپتیدوگلیکان و غشای سیتوپلاسمی می باشند. یوباکتری ها غالبا به صورت تقسیم دوتایی تکثیر می یابند. اندام حرکتی به صورت فلاژل یا خزیدن یا اصطلاحا Gliding می گویند. باکتری های فتوتروف، غیرفتوتروف و گونه های هوازی، بی هوازی، بی هوازی اختیاری و میکروآئروفیل در این گروه می توانند قرار بگیرند.

یوباکتری های گرم مثبت دارای دیواره سلولی از نوع گرم مثبت می باشند. یوباکتری های گرم مثبت از یک دیواره ی سلولی و غشاء سیتوپلاسمی و لایه پپتیدوگلیکان تشکیل شده اند. همانند یوباکتری های گرم منفی اندام حرکتی از نوع فلاژل می باشد و تکثیر از نوع تقسیم دوتایی است. البته برخی از باکتری های گرم مثبت اسپور نیز تولید می کنند. یوباکتری های گرم مثبت هتروتروف های کموسنتتیک (Chemosynthetic Heterotrophs) می باشند و گونه های هوازی، بی هوازی و بی هوازی اختیاری در گروه باکتری های گرم مثبت قرار می گیرند.

یوباکتری های فاقد دیواره سلولی، همانطور که از اسمشان مشخص است فاقد دیواره ی سلولی هستند و پیش سازهای پپتید و گلیکان را نمی سازند. تکثیر یوباکتری های فاقد دیواره سلولی، از طرق مختلفی مانند جوانه زدن، قطعه قطعه شدن و یا تقسیم دوتایی صورت می گیرد. یک ویژگی یوباکتری های فاقد دیواره ی سلولی این است که برای رشد نیاز به کسترول دارند.

آرکی باکتری ها یک گروه از ارگانیسم هایی هستند که توانایی زیستن در شرایط متغیر و شدید محیطی مانند شرایط نمک زیاد، درجه حرارت بالا و شرایط بی هوازی را دارا می باشند که اصطلاحا به این گروه از ارگانیسم ها اکسترموفیل گفته می شود. آرکی باکتری ها برحسب اینکه قادر به رشد در چه شرایط محیطی هستند می توانند به گروه های مزوفیل، ترموفیل و … دسته بندی می شوند. تکثیر آرکی باکتری ها به صورت تقسیم دوتایی، انقباض، جوانه زدن و قطعه قطعه شدن انجام می پذیرد. آرکی باکتری ها خصوصیات مشترک زیادی با یوکاریوت ها دارند. عدم وجود پپتید و گلیکان، دارا بودن لیپیدهای ایزوپرنوئید دی اتر و همچنین وجود توالی های اختصاصی RNA ریبوزومی منجر به تمایز آرکی باکتری ها از یوباکتری ها می شود.

کشت باکتری ها

فرآیند کشت مربوط به تکثیر میکروارگانیسم ها می باشد، که با فراهم آوردن شرایط محیطی و نیازهای متابولیکی مناسب عمل تکثیر صورت می گیرد. باکتری ها و همینطور سایر میکروارگانیسم ها برای تولید انرژی مورد نیاز خود حداقل بایستی یکی از روش های تخمیر، تنفس و فتوسنتز را انجام دهند. همچنین باکتری ها برای اینکه رشد کنند بایستی تمامی نیازهای غذایی آن ها که به صورت عناصر ضروری در محیط کشت هست، تامین شود که از جمله این منابع غذایی می توان به منبع کربن، منبع نیتروژن، منبع سولفور، منبع فسفر، منابع عناصر معدنی و فاکتورهای رشد اشاره نمود. جهت کشت میکروارگانیسم هایی همچون باکتری ها میتوان از انواع روش های مختلف جهت تکثیر در محیط کشت استفاده نمود. از جمله این روش ها میتوان به روش های کشت چمنی، چند مرحله ای، خطی، عمقی و سطحی اشاره نمود.

بنا به شرایط مختلف نوع کشت مورد نظر در محیط ها تغییر می کند، برای مثال برای انجام تست های آنتی بیوگرام از روش کشت چمنی و برای جداسازی باکتری های مختلف از روش کشت چندمرحله ای استفاده می شود.