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1.1: Was ist Mikrobiologie? - Biologie

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1.1: Was ist Mikrobiologie?

Zusammenfassung

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    • Autoren: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
    • Herausgeber/Website: OpenStax
    • Buchtitel: Mikrobiologie
    • Erscheinungsdatum: 01.11.2016
    • Ort: Houston, Texas
    • Buch-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • Abschnitts-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-summary

    © 20. August 2020 OpenStax. Von OpenStax produzierte Lehrbuchinhalte sind unter einer Creative Commons Attribution License 4.0-Lizenz lizenziert. Der OpenStax-Name, das OpenStax-Logo, die OpenStax-Buchcover, der OpenStax CNX-Name und das OpenStax CNX-Logo unterliegen nicht der Creative Commons-Lizenz und dürfen ohne die vorherige und ausdrückliche schriftliche Zustimmung der Rice University nicht reproduziert werden.


    1.1 Was unsere Vorfahren wussten

    Cora, eine 41-jährige Anwältin und Mutter von zwei Kindern, leidet seit kurzem unter starken Kopfschmerzen, hohem Fieber und einem steifen Nacken. Ihr Mann, der Cora zum Arzt begleitet hat, berichtet, dass auch Cora manchmal verwirrt und ungewöhnlich schläfrig wirkt. Aufgrund dieser Symptome vermutet der Arzt, dass Cora eine Meningitis haben könnte, eine potenziell lebensbedrohliche Infektion des Gewebes, das das Gehirn und das Rückenmark umgibt.

    Meningitis hat mehrere mögliche Ursachen. Es kann durch Bakterien, Pilze, Viren oder sogar eine Reaktion auf Medikamente oder Schwermetallbelastung ausgelöst werden. Obwohl Menschen mit viraler Meningitis normalerweise von selbst heilen, sind bakterielle und pilzliche Meningitis ziemlich ernst und müssen behandelt werden.

    Coras Arzt ordnet eine Lumbalpunktion (Spinalpunktion) an, um drei Proben von Liquor (CSF) aus der Umgebung des Rückenmarks zu entnehmen (Abbildung 1.2). Die Proben werden zur Untersuchung an Labore in drei verschiedenen Abteilungen geschickt: Klinische Chemie, Mikrobiologie und Hämatologie. Die Proben werden zuerst visuell untersucht, um festzustellen, ob der Liquor abnormal gefärbt oder trüb ist, dann wird der Liquor unter einem Mikroskop untersucht, um zu sehen, ob er eine normale Anzahl von roten und weißen Blutkörperchen enthält, und um auf abnormale Zelltypen zu prüfen. Im Mikrobiologielabor wird die Probe zentrifugiert, um alle Zellen in einem Sediment zu konzentrieren. Dieses Sediment wird auf einem Objektträger ausgestrichen und mit einer Gram-Färbung gefärbt. Die Gramfärbung ist ein Verfahren zur Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Bakterienarten (grampositiv und gramnegativ).

    Etwa 80% der Patienten mit bakterieller Meningitis zeigen Bakterien in ihrem Liquor mit einer Gram-Färbung. 2 Coras Gram-Färbung zeigte keine Bakterien, aber ihr Arzt beschließt, ihr für alle Fälle Antibiotika zu verschreiben. Ein Teil der Liquorprobe wird kultiviert – in spezielle Schalen gegeben, um zu sehen, ob Bakterien oder Pilze wachsen. Es dauert einige Zeit, bis sich die meisten Mikroorganismen in ausreichender Menge vermehren, um erkannt und analysiert zu werden.

    Springen Sie zum nächsten Feld Klinischer Fokus.

    Die meisten Menschen heute, selbst diejenigen, die nur sehr wenig über Mikrobiologie wissen, sind mit dem Konzept der Mikroben oder „Keime“ und ihrer Rolle für die menschliche Gesundheit vertraut. Schulkinder lernen Bakterien, Viren und andere Mikroorganismen kennen und viele betrachten sogar Exemplare unter dem Mikroskop. Aber vor einigen hundert Jahren, vor der Erfindung des Mikroskops, war die Existenz vieler Arten von Mikroben unmöglich zu beweisen. Mikroorganismen S, oder Mikrobe S, sind sehr kleine Organismen viele Arten von Mikroben sind zu klein, um sie ohne Mikroskop zu sehen, obwohl einige Parasiten und Pilze mit bloßem Auge sichtbar sind.

    Der Mensch lebt schon viel länger mit Mikroorganismen – und nutzt sie –, als er sie sehen konnte. Historische Beweise deuten darauf hin, dass der Mensch seit prähistorischen Zeiten eine Vorstellung von mikrobiellem Leben hatte und dieses Wissen zur Entwicklung von Lebensmitteln sowie zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten nutzte. In diesem Abschnitt werden wir einige der historischen Anwendungen der Mikrobiologie sowie die frühen Anfänge der Mikrobiologie als Wissenschaft untersuchen.

    Fermentierte Lebensmittel und Getränke

    Menschen auf der ganzen Welt haben fermentierte Lebensmittel und Getränke wie Bier, Wein, Brot, Joghurt, Käse und eingelegtes Gemüse für die gesamte aufgezeichnete Geschichte genossen. Entdeckungen von mehreren archäologischen Stätten deuten darauf hin, dass sogar prähistorische Menschen die Fermentation nutzten, um den Geschmack von Lebensmitteln zu erhalten und zu verbessern. Archäologen, die Töpfergefäße aus einem neolithischen Dorf in China untersuchten, fanden heraus, dass die Menschen bereits 7000 v. Chr. Ein fermentiertes Getränk aus Reis, Honig und Früchten herstellten. 3

    Die Herstellung dieser Lebensmittel und Getränke erfordert eine mikrobielle Fermentation, ein Prozess, bei dem Bakterien, Schimmelpilze oder Hefen verwendet werden, um Zucker (Kohlenhydrate) in Alkohol, Gase und organische Säuren umzuwandeln (Abbildung 1.3). Während es wahrscheinlich ist, dass die Menschen zum ersten Mal durch Zufall von der Gärung erfahren haben – vielleicht durch das Trinken von alter Milch, die geronnen war, oder altem Traubensaft, der fermentiert war –, lernten sie später, die Kraft der Gärung zu nutzen, um Produkte wie Brot, Käse und Wein herzustellen.

    Der Mann aus dem Eis

    Die prähistorischen Menschen hatten ein sehr begrenztes Verständnis der Ursachen von Krankheiten, und verschiedene Kulturen entwickelten unterschiedliche Überzeugungen und Erklärungen. Während viele glaubten, Krankheit sei eine Strafe dafür, die Götter zu verärgern, oder einfach das Ergebnis des Schicksals, deuten archäologische Beweise darauf hin, dass prähistorische Menschen versuchten, Krankheiten und Infektionen zu behandeln. Ein Beispiel dafür ist Ötzi der Mann aus dem Eis, eine 5300 Jahre alte Mumie, die 1991 im Eis der Ötzaler Alpen an der österreichisch-italienischen Grenze eingefroren gefunden wurde. Weil Ötzi vom Eis so gut erhalten war, stellten Forscher fest, dass er infiziert war mit den Eiern des Parasiten Trichuris trichiura, was bei ihm zu Bauchschmerzen und Anämie geführt haben könnte. Forscher fanden auch Beweise für Borrelien burgdorferi, ein Bakterium, das Lyme-Borreliose verursacht. 4 Einige Forscher glauben, dass Ötzi möglicherweise versucht hat, seine Infektionen mit der holzigen Frucht des Fomitopsis betulinus Pilz, der an seinen Sachen gebunden entdeckt wurde. 5 Dieser Pilz hat sowohl abführende als auch antibiotische Eigenschaften. Ötzi war auch mit Tätowierungen bedeckt, die gemacht wurden, indem er Einschnitte in seine Haut schnitt, sie mit Kräutern füllte und dann die Kräuter verbrannte. 6 Es gibt Spekulationen, dass dies ein weiterer Versuch gewesen sein könnte, seine gesundheitlichen Beschwerden zu behandeln.

    Frühe Vorstellungen von Krankheit, Ansteckung und Eindämmung

    Mehrere alte Zivilisationen scheinen ein gewisses Verständnis dafür gehabt zu haben, dass Krankheiten durch Dinge übertragen werden können, die sie nicht sehen konnten. Dies zeigt sich besonders bei historischen Versuchen, die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen. Zum Beispiel bezieht sich die Bibel auf die Praxis, Menschen mit Lepra und anderen Krankheiten unter Quarantäne zu stellen, was darauf hindeutet, dass die Menschen verstanden haben, dass Krankheiten übertragbar sein können. Ironischerweise ist Lepra zwar übertragbar, aber auch eine Krankheit, die langsam fortschreitet. Dies bedeutet, dass Menschen wahrscheinlich unter Quarantäne gestellt wurden, nachdem sie die Krankheit bereits auf andere übertragen hatten.

    Die alten Griechen führten Krankheiten auf schlechte Luft zurück. Malaria, die sie "miasmatische Gerüche" nannten. Sie entwickelten Hygienepraktiken, die auf dieser Idee aufbauten. Auch die Römer glaubten an die Miasma-Hypothese und schufen eine komplexe sanitäre Infrastruktur für den Umgang mit Abwasser. In Rom bauten sie Aquädukte, die frisches Wasser in die Stadt brachten, und einen riesigen Abwasserkanal, den Cloaca Maxima, der Abfall in den Tiber transportierte (Abbildung 1.4). Einige Forscher glauben, dass diese Infrastruktur dazu beigetragen hat, die Römer vor Epidemien wasserbedingter Krankheiten zu schützen.

    Schon vor der Erfindung des Mikroskops machten einige Ärzte, Philosophen und Wissenschaftler große Fortschritte beim Verständnis der unsichtbaren Kräfte – die wir heute als Mikroben kennen – die Infektionen, Krankheiten und den Tod verursachen können.

    Der griechische Arzt Hippokrates (460–370 v. Chr.) gilt als „Vater der westlichen Medizin“ (Abb. 1.5). Im Gegensatz zu vielen seiner Vorfahren und Zeitgenossen lehnte er die Vorstellung ab, dass Krankheiten durch übernatürliche Kräfte verursacht werden. Stattdessen postulierte er, dass Krankheiten natürliche Ursachen innerhalb der Patienten oder ihrer Umgebung haben. Hippokrates und seine Erben sollen die Hippokratischer Korpus, eine Sammlung von Texten, die zu den ältesten erhaltenen medizinischen Büchern gehören. 7 Hippokrates wird auch oft als Autor des Hippokratischen Eids zugeschrieben, der von neuen Ärzten abgelegt wurde, um ihr Engagement für die Diagnose und Behandlung von Patienten ohne Schaden zuzufügen.

    Während Hippokrates als Vater der westlichen Medizin gilt, gilt der griechische Philosoph und Historiker Thukydides (460–395 v. Zu seinen wichtigsten Beiträgen zählen seine Beobachtungen über die Athener Pest, die zwischen 430 und 410 v. Chr. Ein Drittel der Bevölkerung Athens tötete. Thukydides, der die Epidemie selbst überlebt hatte, machte die wichtige Beobachtung, dass sich Überlebende nicht erneut mit der Krankheit infizierten, selbst wenn sie sich um aktiv kranke Menschen kümmerten. 8 Diese Beobachtung zeigt ein frühes Verständnis des Konzepts der Immunität.

    Marcus Terentius Varro (116–27 v. Chr.) war ein produktiver römischer Schriftsteller, der als einer der ersten das Konzept vorschlug, dass Dinge, die wir nicht sehen (was wir heute Mikroorganismen nennen) Krankheiten verursachen können (Abbildung 1.5). In Res Rusticae (Über die Landwirtschaft), veröffentlicht im Jahr 36 v
    . . . weil bestimmte winzige Kreaturen [animalia minuta] wachsen dort, was mit dem Auge nicht zu sehen ist, die in der Luft schweben und durch Mund und Nase in den Körper gelangen und dort schwere Krankheiten verursachen.“ 9

    Überprüfen Sie Ihr Verständnis

    • Nennen Sie zwei Beispiele für Lebensmittel, die in der Vergangenheit von Menschen mit Hilfe von Mikroben hergestellt wurden.
    • Erklären Sie, wie das historische Verständnis von Krankheiten zu den Versuchen beigetragen hat, Krankheiten zu behandeln und einzudämmen.

    Die Geburt der Mikrobiologie

    Während die Alten die Existenz unsichtbarer „kleinster Kreaturen“ vermutet haben, wurde ihre Existenz erst mit der Erfindung des Mikroskops endgültig bestätigt. Es ist unklar, wer genau das Mikroskop erfunden hat, aber ein niederländischer Stoffhändler namens Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) entwickelte als erster ein Objektiv, das stark genug war, um Mikroben zu sehen. 1675 konnte Leeuwenhoek mit einem einfachen, aber leistungsstarken Mikroskop einzellige Organismen beobachten, die er als „Animalcules“ oder „kleine kleine Biester“ bezeichnete, die in einem Tropfen Regenwasser schwammen. Aus seinen Zeichnungen dieser kleinen Organismen wissen wir jetzt, dass er Bakterien und Protisten betrachtete. (Wir werden Leeuwenhoeks Beiträge zur Mikroskopie in How We See the Invisible World näher untersuchen.)

    Fast 200 Jahre nachdem van Leeuwenhoek zum ersten Mal Mikroben entdeckt hatte, brachte das „ Goldene Zeitalter der Mikrobiologie “ zwischen 1857 und 1914 eine Vielzahl neuer Entdeckungen hervor. Zwei berühmte Mikrobiologen, Louis Pasteur und Robert Koch, waren besonders aktiv daran, unser Verständnis der unsichtbare Welt der Mikroben (Abbildung 1.6). Pasteur, ein französischer Chemiker, zeigte, dass einzelne Mikrobenstämme einzigartige Eigenschaften haben und dass die Fermentation durch Mikroorganismen verursacht wird. Er erfand auch die Pasteurisierung, ein Verfahren zur Abtötung von Mikroorganismen, die für den Verderb verantwortlich sind, und entwickelte Impfstoffe zur Behandlung von Krankheiten, einschließlich Tollwut, bei Tieren und Menschen. Koch, ein deutscher Arzt, war der erste, der den Zusammenhang zwischen einer einzelnen, isolierten Mikrobe und einer bekannten menschlichen Krankheit nachwies. Zum Beispiel entdeckte er die Bakterien, die Milzbrand verursachen (Bacillus anthracis), Cholera (Vibrio-Cholera) und Tuberkulose (Mycobacterium tuberculosis). 10 Wir werden diese berühmten Mikrobiologen und andere in späteren Kapiteln besprechen.

    Die Entwicklung der Mikrobiologie hat es der breiteren Disziplin der Biologie ermöglicht, auf bisher ungeahnte Weise zu wachsen und zu gedeihen. Vieles von dem, was wir über menschliche Zellen wissen, stammt aus unserem Verständnis von Mikroben, und viele der Werkzeuge, die wir heute verwenden, um Zellen und ihre Genetik zu untersuchen, stammen aus der Arbeit mit Mikroben.

    Überprüfen Sie Ihr Verständnis

    Mikroverbindungen

    Mikrobiologie-Toolbox

    Da einzelne Mikroben im Allgemeinen zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, ist die Wissenschaft der Mikrobiologie auf Technologien angewiesen, die die Fähigkeit unserer natürlichen Wahrnehmungssinne künstlich verbessern können. Frühe Mikrobiologen wie Pasteur und Koch verfügten über weniger Werkzeuge als in modernen Labors, was ihre Entdeckungen und Innovationen umso beeindruckender machte. Spätere Kapitel dieses Textes werden viele Anwendungen der Technologie eingehend untersuchen, aber hier ist vorerst ein kurzer Überblick über einige der grundlegenden Werkzeuge des Mikrobiologielabors.

    • Mikroskope produzieren vergrößerte Bilder von Mikroorganismen, menschlichen Zellen und Geweben und vielen anderen Arten von Proben, die zu klein sind, um mit bloßem Auge beobachtet zu werden.
    • Flecken und Farbstoffe werden verwendet, um Mikroben Farbe zu verleihen, damit sie unter einem Mikroskop besser beobachtet werden können. Einige Farbstoffe können für lebende Mikroben verwendet werden, während andere erfordern, dass die Proben vor dem Färben mit Chemikalien oder Hitze fixiert werden. Einige Farbstoffe wirken aufgrund von Unterschieden in ihrer zellulären chemischen Zusammensetzung nur bei bestimmten Arten von Mikroben.
    • Wachstumsmedien werden verwendet, um Mikroorganismen in einer Laborumgebung zu züchten. Einige Medien sind Flüssigkeiten, andere sind fester oder gelartig. Ein Wachstumsmedium liefert Nährstoffe, einschließlich Wasser, verschiedene Salze, eine Kohlenstoffquelle (wie Glukose) und eine Stickstoff- und Aminosäurequelle (wie Hefeextrakt), damit Mikroorganismen wachsen und sich vermehren können. Inhaltsstoffe in einem Wachstumsmedium können modifiziert werden, um einzigartige Arten von Mikroorganismen zu züchten.
    • Eine Petrischale ist eine Schüssel mit flachem Deckel, die typischerweise einen Durchmesser von 10–11 Zentimeter (cm) und eine Höhe von 1–1,5 cm hat. Zur Aufnahme von Nährmedien werden Petrischalen aus Kunststoff oder Glas verwendet (Abbildung 1.7).
    • Reagenzgläser sind zylindrische Kunststoff- oder Glasröhrchen mit abgerundetem Boden und offener Oberseite. Sie können verwendet werden, um Mikroben in Brühe oder halbfesten oder festen Wachstumsmedien zu züchten.
    • EIN Bunsenbrenner ist ein Metallgerät, das eine Flamme erzeugt, die zum Sterilisieren von Ausrüstungsgegenständen verwendet werden kann. Ein Gummischlauch führt Gas (Brennstoff) zum Brenner. In vielen Laboren werden Bunsenbrenner zugunsten von Infrarot abgeschafft Mikroverbrennungsanlagen, die einem ähnlichen Zweck dienen, ohne die Sicherheitsrisiken einer offenen Flamme.
    • Ein Impföse ist ein Handgerät, das in einer kleinen Drahtschlaufe endet (Abbildung 1.7). Die Öse kann verwendet werden, um Mikroorganismen auf Agar in einer Petrischale auszustreichen oder sie von einem Reagenzglas in ein anderes zu übertragen. Vor jedem Gebrauch muss die Impföse sterilisiert werden, damit die Kulturen nicht kontaminiert werden.

    Fußnoten

      Rebecca Buxton. „Untersuchung von Gram-Flecken von Spinalflüssigkeit – bakterielle Meningitis.“ Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie. 2007. http://www.microbelibrary.org/library/gram-stain/3065-examination-of-gram-stains-of-spinal-fluid-bacterial-meningitis P.E. McGovernet al. „Fermentierte Getränke des prä- und protohistorischen Chinas.“ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1 Nr. 51 (2004):17593–17598. doi:10.1073/pnas.0407921102. A. Kelleret al. „Neue Einblicke in die Herkunft und den Phänotyp des Tiroler Mannes aus dem Eis, abgeleitet durch die Sequenzierung des gesamten Genoms.“ Naturkommunikation, 3 (2012): 698. doi:10.1038/ncomms1701. L. Capasso. „Vor 5300 Jahren verwendete der Mann aus dem Eis natürliche Abführmittel und Antibiotika.“ Die Lanzette, 352 (1998) 9143: 1864. doi: 10.1016/s0140-6736(05)79939-6. L. Capasso, L. „Vor 5300 Jahren verwendete der Mann aus dem Eis natürliche Abführmittel und Antibiotika.“ Die Lanzette, 352 Nr. 9143 (1998): 1864. doi: 10.1016/s0140-6736(05)79939-6. G.Pappaset al. „Einblicke in Infektionskrankheiten in der Ära des Hippokrates.“ Internationale Zeitschrift für Infektionskrankheiten 12 (2008) 4:347–350. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ijid.2007.11.003. Thukydides. Die Geschichte des Peloponnesischen Krieges. Das zweite Buch. 431 v.Chr. Übersetzt von Richard Crawley. http://classics.mit.edu/Thucydides/pelopwar.2.second.html. Plinio Prioreschi. Eine Geschichte der Medizin: Römische Medizin. Lewiston, NY: Edwin Mellen Press, 1998: p. 215. S. M. Blevins und M. S. Bronze. „Robert Koch und das ‚Goldene Zeitalter‘ der Bakteriologie.“ Internationale Zeitschrift für Infektionskrankheiten. 14 Nr. 9 (2010): e744-e751. doi:10.1016/j.ijid.2009.12.003.

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      • Buchtitel: Mikrobiologie
      • Erscheinungsdatum: 01.11.2016
      • Ort: Houston, Texas
      • Buch-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
      • Abschnitts-URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-1-what-our-ancestors-knew

      © 20. August 2020 OpenStax. Von OpenStax produzierte Lehrbuchinhalte sind unter einer Creative Commons Attribution License 4.0-Lizenz lizenziert. Der OpenStax-Name, das OpenStax-Logo, die OpenStax-Buchcover, der OpenStax CNX-Name und das OpenStax CNX-Logo unterliegen nicht der Creative Commons-Lizenz und dürfen ohne die vorherige und ausdrückliche schriftliche Zustimmung der Rice University nicht reproduziert werden.


      Top 12 Prüfungsfragen zur medizinischen Mikrobiologie

      Häufig gestellte Prüfungsfragen zur Medizinischen Mikrobiologie!

      Prüfungsfrage # Q.1. Was meinst du mit Sterilisation?

      Antwort Überall und überall sind Mikroorganismen zu finden, die Kontaminationen, Fäulnis und Infektionen verursachen. Um eine gesunde Atmosphäre zu erhalten, müssen wir sie töten.

      Sterilisation ist also der Prozess der Zerstörung, Entfernung, Eliminierung und Inaktivierung aller Arten von Mikroben von Kulturmedien und Körperoberflächen usw die Art der Mikroorganismen, die entfernt und vernichtet werden sollen.

      Desinfektion ist das Verfahren zur Zerstörung und Entfernung aller Arten von Mikroben, die eine Infektion hervorrufen können.

      Es ist das gleiche Verfahren, das als Synonym für Desinfektion verwendet wird, insbesondere in Bezug auf die Lebensmittelproduktion und das Catering-Labor sowie die Operationssäle.

      Antisepsis ist der Begriff, der mit der Sterilisation in Verbindung gebracht wird und verwendet wird, um das Wachstum von Bakterien in Wunden oder Verletzungen zu hemmen.

      Bromierung (Halogenierung) und Dekontamination sind auch dieselben Begriffe, die sich auf die Zerstörung und Abtötung und Entfernung aller Formen von Mikroorganismen aus Wasser, Gebrauchsgegenständen, Behältern und Kulturmedien usw. beziehen.

      Pasteurisierung ist auch eine spezielle Form der Sterilisation, die mit Milch und Milchprodukten verbunden ist und Mikroben von oben durch Temperaturerhöhung auf 68 °C und Abkühlung durch Kondensation zerstören und schließlich verpacken soll.

      Begasung ist auch eine Möglichkeit zur Sterilisation (Zerstörung von Mikroben aus den gesamten Behältern und Räumen) durch das Einbringen von Dämpfen oder Gasen. Es entfernt und vernichtet alle Formen einfach und schnell von Krankenstationen, Abstiegen, Galerien, Operationssälen und Labors usw.

      Prüfungsfrage # F.2. Was ist der Unterschied zwischen Antiseptika und Desinfektionsmittel ?

      Antwort Als Antiseptika und Desinfektionsmittel werden eine Vielzahl von Chemikalien bezeichnet, die zur Zerstörung aller Formen von Mikroorganismen verwendet werden. Sie sollten folgende Eigenschaften aufweisen:

      1. Die Antiseptika und Desinfektionsmittel sollten ein breites Wirkungsspektrum aufweisen und gegen alle Formen von Mikroorganismen wirksam sein, d. h. vegetative Sporen, zystische und larvale oder orale Form.

      2. Sie sollten eine hohe Durchschlagskraft haben.

      3. Sie sollten auf organische Stoffe reagieren.

      4. Sie sollten sowohl in sauren als auch in alkalischen Medien immer wirksam sein.

      5. Sie dürfen unserem Körper bei Anwendung keinen nennenswerten Schaden zufügen.

      6. Sie sollten billiger und auf dem freien Markt leicht verfügbar sein.

      7. Sie sollten nicht giftig sein, wenn sie in den Kreislauf aufgenommen werden.

      8. Sie sollten mit anderen Desinfektionsmitteln kompatibel sein.

      Die Antiseptika und Desinfektionsmittel werden durch pH-Wert, Temperatur, Konzentrationszeit, Wirkungszeit, Natur des zu zerstörenden Organismus und Anwesenheit von organischem Material beeinflusst.

      Sie wurden in drei Gruppen eingeteilt:

      1. Hochwirksame Desinfektionsmittel.

      2. Desinfektionsmittel der Zwischenstufe und

      3. Desinfektionsmittel mit geringer Konzentration.

      1. Hochwirksame Desinfektionsmittel:

      Z.B. Gluteraldehyd, H2Ö2 und Chlorverbindungen. Sie dienen der Desinfektion von Geräten mit nicht sterilisierbaren Kunststoffteilen.

      2. Desinfektionsmittel der Mittelstufe:

      Z.B. Alkohole und phenolische Verbindungen, diese Arten von Desinfektionsmitteln sind in der Lage, vegetative Formen von den Oberflächen von Geräten zu zerstören. So werden sie zur Desinfektion von Geräten wie Laryngoskopen verwendet, bei denen eine Kontamination mit Sporen unwahrscheinlich ist.

      3. Desinfektionsmittel mit geringer Konzentration:

      Z.B. KMNO4, K2Cr2Ö7, Geist, zerstören sie entweder einige Formen niederer Organismen oder inaktivieren sie. So werden sie zur Desinfektion von Stethoskopen, Elektrokardiogramm-Elektroden etc. verwendet.

      Prüfungsfrage # F.3. Wie wirken Desinfektionsmittel und Antiseptika?

      Antwort 1. Die hochwirksamen Desinfektionsmittel:

      Sie haben eine hohe Penetrationskraft, brechen die mikrobielle Zellwand auf und denaturieren das Nukleoprotein und bewirken eine vollständige Zerstörung der vegetativen Form der zystischen Form, der Sporen, der Eier und der Larvenformen aller Arten von Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen, Protozoen und Viren. Sie haben ein breites Spektrum der Zerstörung von Mikroben mit besseren bakteriziden, pilz-, protozoalen und viriziden Wirkungen und weniger flüchtigen Wirkungen.

      Sie werden zur Konservierung von Geweben für histologische Untersuchungen verwendet, um bakterielle Impfstoffe zu sterilisieren, um Toxoid aus Toxinen herzustellen und um Bakterien und alle Formen abzutöten.

      2. Die Mittelstufen-Desinfektionsmittel:

      Sie haben eine geringere Durchdringungskraft und sind effizient, um nur die vegetativen Formen abzutöten, indem sie die Zellwand von Mikroben durchdringen. Sie zerstören nicht das Nukleoprotein und die Zystenwand sowie die Sporenwand.

      Diese Art von Desinfektionsmitteln und Antiseptika werden verwendet, um die Instrumente zu sterilisieren, die nicht in die Gewebetiefe eindringen, sondern die inneren Organe wie Kehlkopf usw. erreichen.

      3. Die Low-Level-Desinfektionsmittel:

      Sie zerstören nicht einmal alle vegetativen Formen. Sie bewirken bei Mikroben eine Austrocknung, weshalb sie bewusstlos und inaktiviert werden.

      Sie dienen zur Sterilisation von Instrumenten und Apparaten, die nie in das Gewebe eingeführt werden, sie bleiben immer außerhalb des Gewebes. Die Instrumente wie Stethoskop, Kardiogramm-Elektroden werden mit den oben genannten Desinfektionsmitteln sterilisiert.

      Prüfungsfrage # F.4. So testen Sie die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln ?

      Antwort Folgende vier Methoden/Tests wurden für die Prüfung von Desinfektionsmitteln und Antiseptika eingeführt:

      3. Kelsey-Sykes-Test (Kapazitätstest).

      Bei diesem Test werden Suspensionen mit ähnlichen Mengen an Organismen der Einwirkung unterschiedlicher Konzentrationen von zu testenden Phenolen und Desinfektionsmitteln ausgesetzt. Die Verdünnung des Testdesinfektionsmittels, das die Suspensionen in einer bestimmten Zeit sterilisiert, wird durch die entsprechende Phenolverdünnung geteilt.

      Dies ergibt den Phenolkoeffizienten. Der Phenolkoeffizient von 1,0 bedeutet, dass die Testdesinfektionsmittel genauso wirksam waren wie Phenol. Je höher der Phenolkoeffizient ist, desto wirksamer sind die Desinfektionsmittel.

      In diesem Test wirken Desinfektionsmittel in Gegenwart organischer Stoffe, um natürliche Bedingungen zu simulieren. Organisches Material in Form von Trockenhefe oder Kot ist enthalten.

      3. Kelsey-Sykes-Test (Kapazitätstest):

      Sie gibt ein Maß für die Fähigkeit eines Desinfektionsmittels an, seine Aktivität bei wiederholter mikrobiologischer Anwendung beizubehalten. Der Standardorganismus (Staphylokokken, E. Coli. etc.) wird dem Desinfektionsmittel in drei aufeinanderfolgenden Chargen nach 0, 10 und 20 Minuten zugesetzt.

      Diese drei Chargen werden 8 Minuten lang mit dem Desinfektionsmittel in Kontakt gehalten. Diese drei werden nach 8, 18 bzw. 28 Minuten auf ein Wiederherstellungsmedium übertragen. Die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln wird an ihrer Fähigkeit gemessen, Bakterien abzutöten.

      Die Flüssigphase von Desinfektionslösungen im Praxiseinsatz in der Krankenhauspraxis wird quantitativ auf lebensfähige Organismen untersucht. Eine Gebrauchsverdünnung wird dann desinfizierend durch ihre Fähigkeit bestimmt, eine bekannte Anzahl von Standardstämmen eines pathogenen Staphylokokkens auf einer gegebenen Oberfläche innerhalb einer bestimmten Zeit zu inaktivieren. Das Ergebnis eines solchen Tests ist nützlicher als das des Phenolkoeffiziententests und seiner Modifikationen.

      Prüfungsfrage # F.5. Warum die Entsorgung kontaminierter Stoffe ein angemessenes Management erfordert? :

      Antwort Abfall und kontaminiertes Material sind Spritzen, Messer, Klingen und Thermometer. Diese Abfälle können sein:

      In nicht infizierten Haushaltsabfällen müssen diese nicht dekontaminiert werden. Während infizierter Abfall eine angemessene Entsorgung erfordert. In einen durchstichfesten Behälter mit 1% Bleichmittel, der jeden Morgen zubereitet wird, geben und dann endgültig entsorgen.

      (i) Alle flüssigen Bakterienkulturen müssen vor der Entsorgung sterilisiert werden. Im Allgemeinen sollte dies durch Autoklavieren erreicht werden.

      (ii) Alle Autoklaven von Abfällen MÜSSEN in einem dafür vorgesehenen, leistungsgeprüften Abfallautoklaven durchgeführt werden. Autoklavierter flüssiger Abfall kann in die Kanalisation geleitet werden.

      (iii) Kunststoffröhrchen, Universals und Petrischalen zum Autoklavieren müssen in doppelt dicke, offene Autoklavierbeutel gelegt und die Beutel in starken autoklavierbaren Kunststoff- oder Stahlbehältern aufbewahrt werden, um Flüssigkeiten (insbesondere geschmolzener Agar) während des Autoklavierens zurückzuhalten.

      (iv) Nach dem Autoklavieren überschüssige Flüssigkeit ablassen und mit fließendem heißem Wasser in die Abflüsse verdünnen, die Beutel abbinden, einen “Sicher zur Entsorgung”-Aufkleber an jedem Beutel anbringen, ihn in einen schwarzen Müllbeutel legen und zu der Sprung in den Keller.

      (v) Kontaminierte Spritzen, Nadeln und spitze Gegenstände sind in Sharp-sichere Behälter zu geben und gemäß den üblichen Verfahren zu behandeln.

      Prüfungsfrage # F.6. Was sind die Regeln und Vorschriften für die Abfallentsorgung?

      Antwort (a) Wenn das Material nicht kontaminiert ist:

      Unkontaminierte Kadaver oder Gewebe sind solche, die keinen Fixiermitteln oder anderen chemischen Mitteln ausgesetzt waren, die von Tieren stammen, denen keine Medikamente oder andere Laborchemikalien verabreicht wurden. Dieses Material sollte zur Mazeration in einem Plastikeimer oder einer Plastiktüte in den Stall zurückgebracht werden.

      Wenn das Material nicht sofort zurückgegeben werden kann, sollte der Eimer oder Beutel mit dem Namen des Benutzers gekennzeichnet und in einem dafür vorgesehenen Kühlschrank oder Kühlraum aufbewahrt werden, bis dies möglich ist. Die Beutel sollten keine Tupfer oder Einmalhandschuhe oder spitze Gegenstände enthalten.

      (b) Wenn das Material kontaminiert ist:

      Da die Entsorgung kontaminierender Chemikalien, Radioshyisotope oder Mikroorganismen Teil der Risikobewertung ist.

      Wenn das Material mit Chemikalien verunreinigt ist. Dies gilt für Schlachtkörper oder Gewebe, die Fixiermitteln oder anderen Laborchemikalien ausgesetzt waren, oder im Falle von Tieren, denen Arzneimittel oder andere Chemikalien verabreicht wurden.

      Material dieser Kategorie (mit Ausnahme radioaktiver Abfälle) sollte in einem Beutel mit einem Etikett zur Identifizierung des Benutzers versiegelt und in einem gelben Biohazard-Beutel in einem dafür vorgesehenen Kühlschrank oder Kühlraum aufbewahrt werden, bis es der Abfallentsorgung zugeführt werden kann.

      Der Beutel muss mit einem gelben Etikett für klinische/biologische Abfälle (erhältlich beim Sicherheitsamt) gekennzeichnet sein, sonst wird er vom Entsorgungsunternehmen nicht angenommen. Bei Schwierigkeiten beim Anbringen des Etiketts an der Tüte kann in einer Ecke ein Loch gestanzt werden, damit es mit einem Tütenbinder befestigt werden kann.

      Bei der Ankunft im Entsorgungslager erhält der Beutel vom zuständigen Techniker eine Nummer und der Benutzer füllt ein Register mit seinem Namen und einer kurzen Beschreibung des Beutelinhalts (z. B. Tierkadaver, Tupfer, Taschentücher) aus , Handschuhe etc.) gegenüber der Nummer. Der Sack wird dann vom Sicherheitsbüro zur Verbrennung abgeholt.

      (i) Wenn das Material mit giftigen Mikroorganismen kontaminiert ist:

      Dieses kontaminierte Material sollte in einen autoklavierbaren Beutel, der mit einem Etikett zur Identifizierung des Benutzers gekennzeichnet ist, verpackt und sterilisiert werden, bevor es in einen gelben Biohazard-Beutel in einem dafür vorgesehenen Kühlschrank oder Kühlraum bis zur Deponierung im Entsorgungslager zur Verbrennung gebracht wird.

      (ii) Wenn das Material mit Radioaktivität kontaminiert ist:

      Wenn das Material nur mit Radioisotopen kontaminiert ist, kann unter folgenden Bedingungen der Mazerationsweg zur Entsorgung verwendet werden:

      1. Der Entsorger muss sicherstellen, dass die Gesamtradioaktivität und die Radioaktivitätskonzentration, die in der Ableitung des Zerkleinerers in die Kanalisation vorhanden ist, vorhanden sind.

      2. Der Entsorger muss sich mit Joint Services in Verbindung setzen, um einen Entsorgungstermin zu vereinbaren.

      3. Entsorger von radioaktiven Geweben/Kadavern (die als Strahlenschutzpersonal registriert sein müssen) müssen die Abfallmaterialien in einem mit Deckel versehenen Plastikbehälter oder einer Plastikbox mit einem formellen Etikett mit dem radioaktiven Kleeblatt, dem Radionuklid, der vorhandenen Radioaktivität und der Name des Entsorgers.

      4. Die Überführung der Schlachtkörper in den Zerkleinerer muss durch den Entsorger erfolgen.

      5. Nach der Entsorgung des Abfalls muss der Entsorger eine Untersuchung der radioaktiven Kontamination des Geräts durchführen.

      6. Der Entsorger muss sicherstellen, dass die Broschüre über den Erwerb und die Entsorgung von Radioisotopen vorhanden ist.

      (iii) Wenn das Material mit Radioaktivität und nicht radioaktiven Giftstoffen kontaminiert ist.

      Die Krankenhäuser sind nicht befugt, feste radioaktive Abfälle zur Verbrennung an andere Standorte zu bringen. Daher ist bei zu erwartender Kontamination des Materials mit Radioisotopen und nicht radioaktiven Giftstoffen (für die eine Verbrennung der normale Weg wäre) unbedingt die Bereitstellung spezieller Entsorgungswege vor Beginn der Arbeiten zu erwägen . Alle vorgeschlagenen speziellen Entsorgungswege müssen mit den Mitgliedern des Sicherheitsausschusses, die für chemische, biologische und radiologische Angelegenheiten zuständig sind, diskutiert und von diesen genehmigt werden.

      (c) Gute Laborverfahren:

      1. Mit Blut oder Gewebeflüssigkeiten kontaminierte Tupfer sollten in doppelt versiegelten Beuteln (plus Autoklavierband) autoklaviert und dann vor der Entsorgung als Industrieabfall in einen schwarzen Beutel verstaut werden. Es liegt in der persönlichen Verantwortung des Anwenders sicherzustellen, dass das Material ausreichend autoklaviert, nach der Sterilisation umgehend entfernt und anschließend fachgerecht entsorgt wird.

      2. Bereiche, die für Tiersektionen verwendet werden, sollten als ausgewiesener Bereich im Raum gekennzeichnet und mit Reinigungsflüssigkeit, Desinfektionsmittel geschrubbt und mit 80%igem Ethanol abgewaschen werden. Leere Käfige sollten sofort nach Gebrauch an die Tierstation zurückgegeben werden.

      3. Alle Arbeitnehmer, die mit Tieren umgehen, sollten sicherstellen, dass sie die entsprechende Tetanusimpfung erhalten haben.

      4. Geräte, die versehentlich mit tierischen oder menschlichen Abfällen kontaminiert wurden, müssen sofort dekontaminiert werden. Es ist eine absolute Voraussetzung vor Reparatur- und Wartungsverfahren, dass wir feststellen können, dass keine Kontaminationsgefahr besteht.

      Zerbrochenes und nicht kontaminiertes oder dekontaminiertes Glas sollte in Kartons mit eindeutig gekennzeichnetem Glas aufbewahrt werden. Verschließen Sie die Kiste und legen Sie sie in den Behälter.

      Prüfungsfrage # F.7. So diagnostizieren Sie Lepra:

      Antwort Untersuchungen auf Lepra (Morbus Hansen):

      Die Labordiagnostik der Lepra wird gestellt durch:

      2. Untersuchung geeigneter Ziehl-Neelsen-gefärbter Hautabstriche auf AFB.

      Bazillen werden bei der polaren lepromatösen Lepra (LL), Borderline (BB) und ihren Varianten Borderline Lepromatous (BL) gefunden. Sie sind beim Borderline-Tuberkuloid (BT) spärlich und beim polaren Tuberkuloid (TT) nicht zu finden.

      Anleitung zur Vorbereitung von Hautabstrichen:

      Diese werden am besten von erfahrenen Mitarbeitern durchgeführt. Das Plaqueknötchen wird mit Ether oder einem geeigneten Desinfektionsmittel gereinigt. Die Haut wird fest zwischen Daumen und Zeigefinger der linken Hand gegriffen, um die Läsion auszubluten. Mit einem kleinen Skalpell wird zwischen den Fingern der linken Hand ein 5 mm langer und 3 mm tiefer Schnitt gemacht, wobei der Druck auf die Finger aufrechterhalten wird.

      Der Wundgrund wird mehrmals in die gleiche Richtung geschabt, so dass sich Gewebeflüssigkeit und Pulpa auf der Klinge sammelt und diese auf einem beschrifteten Glasobjektträger verschmiert wird. Die Probe sollte minimal blutig sein. Abstriche von Ohrläppchen werden auf die gleiche Weise gemacht. Der Schnitt erfolgt entlang des seitlichen Randes der Ohrmuschel, wobei letztere zwischen Daumen und Zeigefinger komprimiert wird.

      Von jedem Patienten werden 6-8 Abstriche gemacht. Die Stellen werden aufgezeichnet und es ist vorzuziehen, Abstriche von derselben Stelle zu wiederholen, wenn später Wiederholungsproben entnommen werden. Die Objektträger sollten hitzefixiert werden, wenn das Ablesen im Labor verzögert wird.

      Abstriche aus Nasensekret:

      Diese Abstriche sind wichtig, um zu entscheiden, ob ein Patient infektiös ist. Sie sind immer positiv bei unbehandelten (LL), einigen (BL) und negativ in allen Fällen von (BB), (BT) und (TT). Der Patient wird aufgefordert, in ein Gewebe zu blasen und es werden mit einem Skalpell Abstriche auf Objektträgern gemacht (2-3).

      Berichterstattungskonventionen:

      Bakterieller Index (BI) und morphologischer Index (MI).

      Der BI ist ein Index der Bazillenbelastung des Patienten.

      Dies wird auf einer halblogarithmischen Skala wie unten angegeben ausgedrückt:

      1+ 1 bis 10 Bazillen pro 100 Hochleistungsfelder (Ölimmersion)

      2+ 1 bis 10 Bazillen pro 10 Hochleistungsfelder

      3+ 1 bis 10 Bazillen pro Hochleistungsfeld 4+ 10 bis 100 Bazillen pro Hochleistungsfeld

      5+ 100 bis 1000 Bazillen pro Hochleistungsfeld

      6+ >1000 Bazillen pro Hochleistungsfeld

      In einigen Berichten kann auf den Begriff ‘globi’ Bezug genommen werden. Dies sind Klumpen von Bazillen und werden im Allgemeinen bei LL gefunden. Die Klumpen stammen von Mikrokolonien in Makrophagen. MI-Interpretation. The MI is an index of viability of the bacilli. Solid bacilli are deemed to be viable while fragmented or granular bacilli are considered to be non-viable.

      Two hundred discrete bacilli are evaluated if possible. The MI is equal to the percentage of viable bacilli. Note that pauci-bacillary lesions may not be assessable for the MI. The MI in untreated multi-bacillary leprosy usually ranges between 25 and 75 and should decline to 0 after 4 to 6 months of effective modern chemotherapy.

      Exam Question # F.8. What Precautions to be taken for Collecting Culture Samples?

      Antwort The accuracy and quality of result of observation of any microbiological sample upto a large extent depends upon the modes of collection of samples.

      The following points should be remembered in collecting the specimen for the microbial examination:

      1. The sample should be collected prior to administration of antibiotics and if the sample is taken after that the concerned laboratory should be informed for it.

      2. There are of lesion in case of superficial infection, should be well cleaned and sterilized by any prescribed surface active agent.

      3. Investigating material should be collected from where the suspected organism is most likely to be found and with as little external contamination as possible.

      4. Factors involved in successful isolation of causative agent should be considered well and taken into account as the greater number of causative agents is during the acute infection which is the right time of collection of specimen. So in accordance with the situation and must probability of availability of microbes, sample should be collected.

      5. Specimen should be of a quality sufficient enough to permit complete examination and the remaining part of it should be kept in sterile container for further procedures if necessary.

      6. For each type of examination and the specimen, the patient should be informed well in time.

      7. Arrangement should be made for prompt delivery of specimens to the other laboratory which is located at a considerable distance.

      8. All records of the sample, from collection upto the result must be recorded in the register maintained for the purpose.

      9. The laboratory should be provided with sufficient clinical information to guide the microbiologist in the selection of suitable media and appropriate techniques. There should be close co-operation and frequent consultation among a technician, nurse and the microbiologist.

      10. The following points must be kept in mind at the time of sample collection front the patient suspected to have anaerobic infection:

      (i) Avoidance of contamination of sample with normal flora.

      (ii) Avoidance of contact of sample with oxygen.

      (iii) Avoidance of refrigeration of sample collected.

      (iv) Immediately start the process of investigation.

      (v) In case of suspicion on investigation due to delay, a transport medium should be used.

      11. The containers equipment, environment and the clothings of investigator all must be well sterilized.

      12. The aspirates should be collected in the container having tied them with coke or cotton plug and the sample should directly be induced into them with the help of needle without removing the lid or coke or cotton plug.

      13. Some bacteria e.g. meningococcal in CSF are quite sensitive to low temperatures and require immediately culturing.

      14. The clinical material likely to contain abundant microbial flora may be kept at 4°C in refrigerator for delay e.g. urine, faeces etc. where the viability is preserved and overgrowth is checked.

      Exam Question # Q.9. What are the Steps of Processing of Clinical Samples in Laboratories?

      Antwort It may be divided into four steps i.e.:

      1. Collection and recording of sample.

      2. Microscopic examination including staining.

      3. Culture of collected specimen.

      1. Collection and Recording of Sample:

      The sample should be collected on per the instructions, written above and it should be recorded in register for the name, age, sex of patient name of sample, investigations to be carried out, amount (quantity) of sample etc. the container should also be having the same and necessary information’s including the registration number over the container.

      2. The sample collected should immediately be undertaken for microscopic examinations directly or after staining as the case may be. It must be stained with Ziehl Neelsan, GIEMSA or grams stain.

      The specimen collected should immediately be cultured and isolated and the concerned studies like biochemical tests. Pathogenicity or toxigenecity tests etc. should be carried out.

      4. Hematology and Serology:

      Of the sample collected should also be performed for RBC, ESR, Hb, TLC, DLC, Widal test, Agglutination, precipitation, flocculation, and test as per the specimen.

      The skin test like dermal test (Montoux) direct KOH preparation is taken for microscopic examination. In case of fungal (mycotic) infection.

      Exam Question # Q.10. How to Collect Naso-Pharyngeal Aspirate?

      Antwort (i) A nasopharyngeal aspirate is required for the diagnosis of viral infections such as influenza, parainfluenza and respiratory syncytial virus (RSV). It is also the preferred type of specimen for the diagnosis of Bordetella pertussis infections by PCR and culture.

      (ii) Operator must observe standard precautions and wear appropriate personal protective equipment.

      (iii) Attach a mucus trap to the suction system and the appropriately sized catheter, leaving the wrapper on the suction catheter.

      (iv) Turn on the suction and adjust the pressure.

      (v) Without applying suction, insert the catheter into the nose, directed posteriorly and towards the opening of the external ear. The depth of insertion necessary to reach the posterior pharynx is equivalent to the distance between the anterior naris and external opening of the ear.

      (vi) Apply suction and slowly withdraw the catheter using a rotating movement. The catheter should remain in the nasopharynx for no longer than 10 seconds. The trap should be kept upright.

      (vii) If necessary rinse the catheter with a small volume of sterile 0.9% saline solution to ensure adequate specimen volume.

      (viii) Disconnect suction and seal mucus trap with tubing.

      Exam Question # F.11. How to Diagnose Bordetella pertussis?

      Antwort Cause-Whooping Cough:

      Several tests are available to test for Bordetella pertussis. Culture is considered the gold standard because it is the only 100% specific method for identification. Other tests that can be performed include polymerase chai n reaction (PCR) and serology.

      Since culture has excellent specificity, it is particularly useful for confirming pertussis diagnosis when an outbreak is suspected. Many other respiratory pathogens have similar clinical symptoms to pertussis and co-infections do occur. Furthermore, obtaining isolates from culture allows for strain identification and antimicrobial resistance testing.

      Identifying which strain of B. pertussis is causing disease is of public health importance. Culture is best done from nasopharyngeal (NP) specimens collected during the first 2 weeks of cough when viable bacteria are still present in the nasopharynx. After the first 2 weeks, sensitivity is decreased and the risk of false-negatives increases rapidly.

      CDC and FDA have developed a serologic assay that has been extremely useful for confirming diagnosis, especially during suspected outbreaks. Many State Public Health Labs have included this assay as part of their testing regimen for pertussis. Commercially, there are many different serologic tests used in United States with unproven or unknown clinical accuracy.

      A blood test for antibodies to the bacterium is the preferred test for the diagnosis of Lyme disease. However, if a person has central nervous system symptoms, such as meningitis, then IgM, IgG, and Western blot testing may sometimes performed on CSF.

      Occasionally, PCR (polymerase chain reaction) testing is performed on a sample because it is a more sensitive way of detecting an infection with B. burgdorferi. This method is useful in detecting the infection in samples such as fluid collected from a joint. It looks for the genetic material (DNA) of B. burgdorferi in the joint fluid (synovial fluid).

      Very rarely, a sample, such as a skin biopsy, may be cultured to grow the bacterium.

      Lyme disease testing is ordered when a person has symptoms suggestive of an infection with B. burgdorferi and lives in or has visited a region where deer ticks or black legged ticks are common, especially when the person has recently been bitten by a tick.

      Some symptoms of Lyme disease may include:

      (i) A characteristic “bulls-eye” rash that spreads from the site of the bite

      If left untreated, Lyme disease may progress to cause:

      (i) Intermittent joint pain

      (iii) Facial paralysis (Bell’s palsy)

      (iv) Weakness and numbness in the arms and legs

      (v) Less commonly, heart problems such as irregular heartbeat and eye inflammation.

      IgM and IgG tests are ordered first. Western blot testing is ordered as a follow-up test when the first tests are positive or indeterminate. Acute and convalescent samples may be ordered several weeks apart to look for changes in antibody levels.

      When someone does not have typical symptoms or a history of a tick bite and has not been in a region where Lyme disease is prevalent, then the doctor may rule out other causes for the person’s symptoms before suspecting and testing for Lyme disease.

      A healthy adult who has never been exposed to the B. burgdorferi bacterium will not have any antibodies.

      If a person’s IgM, IgG, and Western blot tests are positive, then it is likely that the person has Lyme disease. If the person’s antibody concentrations rise over time, then it is likely that the person has an active B. burgdorferi infection.

      If someone tests positive for only the IgM antibody, then the person may have a very recent infection or a false positive test result.

      If an IgM result is not detectable but the IgG and Western blot tests are positive, then it is likely that the person tested either has a later stage infection or had an infection at some time in the past.

      If all tests are negative, then either the person’s symptoms are due to another cause or the antibody levels are too low to detect at that time retesting a few weeks later may be needed to confirm or rule out infection.

      If PGR testing is performed and the result is positive, then it indicates a recent infection with B. burgdorferi. If the PCR test result is negative, then no infection is present or the levels of DNA are too low to detect.

      Exam Question # F.12. How to Diagnose Corynebacterium Diptheriae?

      Antwort Corynebacterium diphtheriae is a pathogenic bacterium that causes diphtheria. It is also known as the Klebs-Loffler bacillus, because it was discovered in 1884 by German bacteriologists Edwin Klebs (1834 – 1912) and Friedrich Loffler (1852 – 1915).

      Four subspecies are recognized: C. diphtheriae mitis, C. diphtheriae intermedins, C. diphtheriae gravis, and C. diphtheriae belfanti. The four subspecies differ slightly in their colonial morphology and biochemical properties, such as the ability to metabolize certain nutrients, but all may be toxigenic (and therefore cause diphtheria) or non-toxigenic.

      Throat swabs, nasopharynx and skins swabs are the common specimen for laboratory diagnosis.

      In order to accurately identify C. diphtheriae, a Gram stain is performed to show gram- positive, highly pleomorphic organisms with no particular arrangement. Special stains like Albert’s stain is used to demonstrate the metachromatic granules formed in the Polar Regions. The granules are called as polar granules, Babes Ernst Granules, Volutin, etc.

      An enrichment medium, such as Loffler’s medium, is used to preferentially grow C. diphtheriae. After that, use a differential plate known as tellurite agar, which allows all Corynebacteria (including C. diphtheriae) to reduce tellurite to metallic tellurium. The tellurite reduction is calorimetrically indicated by brown colonies for most Corynebacteria species or by a black halo around the C. diphtheriae colonies.

      Elek’s test for toxogenicity is used to determine whether the organism is able to produc e the diphtheria toxin or not.

      Isolation of Organism:

      The second throat swab should be used to culture on different media e.g. Loffler’s serum slope agar and blood tellurite agar etc. the organism are grow best at 37°C and growth is examined after 24 hours and 48 hours. The colonies are subjected to gram and Albert’s staining and biochemical test done.

      Confirmation of toxigenicity:

      Two normal giving pig are taken one of them is protected with an adequate does of antitoxin which is injected about 12 hours before the test. For test, broths are incubated with (injected) suspension of 18 hours growth of bacilli in loeffter’s serum slope if the strains are toxigenicity. The unprotected animal will die with 96 hours.

      The loxiginicty can also be detected by immuno diffusion technique

      Antimicrobial Susceptibility Testing:

      There is no need for routine antimicrobial susceptibility testing. The organism is sensitive to penicillin and orythroncycin.

      (i) Encapsulated (Capsule could be demonstrated during growth in infected animals)

      (iii) Spores are formed in culture, dead animal’s tissue but not in the blood of infected animals.

      (iv) Spores are oval and centrally located.

      (a) Spores remain viable in soil for decades.

      (b) In World War II in Scotland spores were exploded.

      (c) Survived for > 40 years and were eradicated in 1987

      (d) Changing environmental conditions (temp, rain etc.) help in survival and multiplication.

      (vi) Contaminated fomites (primarily wool and hides)

      Composed of poly peptide of a high molecular weight consisting of D-glutamic acid.

      Composed of N-acetulglucoseamine and D-galactose

      This toxin appear to be responsible for signs and symptoms characteristic of anthrax. Accumulation of the toxin in tissue and its effect on the central nervous system results in death by respiratory failure and anoxia.

      (i) Painless necrotic black-based ulcerating papule

      (ii) May complicate by septicemia.

      (iv) Caused by Bacillus anthracis infection of the skin.

      2. Gastrointestinal Anthrax:

      (i) Gastrointestinal necrosis and hemorrhage, abdominal pain, vomiting and bloody diarrhea

      (ii) 50% mortality if untreated.

      (iii) Caused by ingestion of “Bacillus anthracis” infection of the Gl-tract

      (i) Severe hilar lymph node necrosis and mediastinal hemorrhage.

      (ii) 100% mortality if untreated.

      (iii) Caused by inhalation of “Bacillus anthracis” infection of the lungs.

      Blood Agar and Nutrient Agar are commonly used to cultivate the bacilli. Plates are incubated aerobically at 37°C.

      Colonies have irregular borders and are non-hemolytic.

      Specimen Collection and Laboratory Diagnosis:

      Laboratory safety is very important when working with any materials suspected of containing Bacillus anthracis.

      Samples are collected depending on the site affected:

      1. Swab samples from cutaneous lesions and blood cultures.

      2. Sputum and blood for pulmonary anthrax.

      3. Gastric aspirate, feces and blood for enteric anthrax.

      Made from clinical samples, show large gram positive bacilli in long chains “Bamboo-­like appearance”.

      Purple bacilli with red capsule.

      Experimental animals are injected intraperitoneally by a suspension of the test organism “Suspected B. anthracis culture”.

      (i) The animal dies in 48-96 hours due to respiratory failure.

      (ii) Large number of typical bacilli can be found in the blood and tissue of spleen of the infected animal.

      1. Carbohydrate fermentation test-

      2. Gelatine liquefaction test – Negative after 7 days. Growth has a characteristic appearance of an inverted pine tree.

      3. Nitrate reduction test – Positive

      4. Starch hydrolysis test – Positive

      5. Voges-Proskauer test – Positive

      6. Sensitivity to penicillin – Sensitive

      7. Lysis by gamma phages – Positive. This test accurately differentiates B. anthracis from other bacillus species.

      (ii) Narrow spectrum penicillins

      (iii) For penicillin-sensitive patients, tetracycline, erythromycin, chloramphenicol and streptomycin may be given as alternative drugs.


      1.1: What is microbiology? - Biologie

      1.
      Physiology is the science that studies the Funktion of an organism i.e. a body.

      3.
      An important component at this level is the cell membrane , which divides the fluid that is inside the cell (the cytosol ) from the fluid that is outside the cell (= the extracellular space ).

      4.
      The next level is the Zelle. This is THE basic unit of the body. It contains different types of organelles (=small organs), such as mitochondria, nucleus, etc. And all this is packaged (surrounded) by the cell membrane.

      8.
      Other organ systems are the nervous system (brain, nerves etc.), the respiratory system, the reproductive system, etc.

      10.
      And this whole body is surrounded (packaged) by another organ: the skin!

      1.
      Physiology is part of the medical sciences.

      2.
      As a basic science, Physiology, together with Anatomy and Biochemistry, are the subjects that these students will study Erste.

      3.
      So, your physiology teacher could have a PhD in a physiological subject.

      6.
      Yes, physiologists often have the possibility of performing Forschung, to understand better how a tissue, an organ or an organ system works, in a normal or in a pathological situation.


      Algen

      The cells of eukaryotic microbes are similar to plant and animal cells in that their DNA is enclosed within a nuclear membrane, forming the nucleus. Eukaryotic microorganisms include algae, protozoa, and fungi. Collectively algae, protozoa, and some lower fungi are frequently referred to as protists (kingdom Protista, also called Protoctista) some are unicellular and others are multicellular.

      Unlike bacteria, algae are eukaryotes and, like plants, contain the green pigment chlorophyll, carry out photosynthesis, and have rigid cell walls. They normally occur in moist soil and aquatic environments. These eukaryotes may be unicellular and microscopic in size or multicellular and up to 120 metres (nearly 400 feet) in length. Algae as a group also exhibit a variety of shapes. Single-celled species may be spherical, rod-shaped, club-shaped, or spindle-shaped. Some are motile. Algae that are multicellular appear in a variety of forms and degrees of complexity. Some are organized as filaments of cells attached end to end in some species these filaments intertwine into macroscopic, plantlike bodies. Algae also occur in colonies, some of which are simple aggregations of single cells, while others contain different cell types with special functions.


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      Genotypic Ratio

      The genotypic ratio shows the number of times a characteristic of an organism will be seen in the offspring when genes for certain traits are crossed. This more easily understood by using the Punnett square method and a basic monohybrid cross as shown in Figure 1.


      Figure 1: The image above shows a Punnett square monohybrid cross of male and female pea plants that are both heterozygous dominant for purple. The genotypic ratio for this cross is written 1:2:1.

      In animals and plants, each gene has 2 alleles or variations, one from each parent. When male and female gametes come together (cross) all the phenotype variations for the offspring are predicted using the Punnett square grid. The pairs of alleles for male and female are plotted individually on a grid. Then, each square in the grid is filled in with the corresponding combinations of alleles coming from the parents.

      To find the genotypic ratio, count the number of times each combination appears in the grid, starting in the upper left square. The example in Figure 1 below is crossing alleles for just one trait, flower color. Larger Punnett squares are used to calculate genotypic ratios for more than one trait as shown in Figure 2.


      Figure 2: The image above shows a Punnett square for figuring out the genotypic ratio using 4 traits from each parent. Reading the grid starting in the upper left square, the genotypic ratio is 1:2:2:1:4:1:2:2:1.


      1.1: What is microbiology? - Biologie

      A. In your words, briefly describe the biology of skin color. Use the following terms appropriately in your explanation of why human have a beautiful range of skin color tones across the globe: UV light, natural selection, human migration, melanin, skin cancer, folate and Vitamin D.

      B. why sometimes there is a mismatch between your skin tone and your current geographic/latitudinal location discuss possible solution. Don't forget to consider modern behaviors, e.g. are you inside all day?

      Describe and compare the following terms:
      A. phylogenetic root and consensus sequences
      B. outlier sequences and phylogenetic nodes and branches
      c. conserved and diverged sequences
      D. genome fusion hypothesis and panspermia
      D. evolutionary distance and molecular monochromes
      (20)

      Describe and compare the following terms:
      A. phylogenetic root and consensus sequences
      B. outlier sequences and phylogenetic nodes and branches
      c. conserved and diverged sequences
      D. genome fusion hypothesis and panspermia
      D. evolutionary distance and molecular monochromes
      (20)


      The Five Stages of Prophase I (Meiosis)

      With a better understanding of the terminology, the complicated process of meiosis is much easier to understand. As already mentioned, meiosis I has five separate stages.

      Stage 1: Leptotene

      At this first stage of Prophase I of meiosis I chromosomes are visible under electron microscopy and look like ‘a string of beads’, where the beads are referred to as nucleosomes. If fully stretched out, some DNA may be nearly a centimeter long – much too large for a cell nucleolus. It is therefore packaged using special proteins. Core histones are the equivalent of sewing-thread spools around which the strand of DNA is coiled. When DNA has been twice wrapped around the core histone, it forms a structure known as the nucleosome. This gives the string of beads effect, with the unwound DNA giving the appearance of the string, and the wound nucleosomes the beads.

      Each chromatid is extremely close to the other and this often gives the effect of a single chromosome. It is also understood that at the leptotene stage, double strand breaks in the DNA occur, preparing for recombination. Recombination is the result of a process in which the DNA of one chromatid is broken apart and mixed with another non-sister chromatid in order to produce a greater variety of alleles in the offspring. Recombination is the result of ‘crossing over’. Leptotene is often named in unison with the following stage as the Leptotene-Zygotene transition, as the first stage is in itself a very short process.

      The image below shows all five stages of Prophase I, starting with leptotene at the top. You will notice the string of beads effect.

      Stage 2: Zygotene

      A tetrad, or two homologous chromosomes consisting of four chromatids, is connected to produce a chromosome pair during meiosis. In order to attach as a pair, a synapsis is formed. Ladder-like filaments bring together and attach the chromosome pair at a central point. These filaments make up the synaptonemal complex. Only once the pair has been connected can it be called a tetrad or bivalent. Crossing over can occur over the synaptonemal complex once it has formed, but in some organisms this complex is not obligatory for recombination.

      Stage 3: Pachytene

      Once a tetrad has formed, the process of crossing over and the resulting recombination can go ahead, where a little of the genetic material from the parental DNA sequences is swapped over to increase gene variation. At this point, the chromatid sisters (the two chromatid strands that make up a single chromosome) begin to separate from each other, although the chromosomes remain attached as a pair. This makes them much more distinctive under an electron microscope. The image below shows the crossing over of genetic material between two non-sister chromatids within a single homologous chromosome pair. The chiasma (plural: chiasmata) is the connecting point between two non-sister chromatids which allows for the exchange of alleles. Chiasmata can only form if the sister chromatids are separated from each other.

      Stage 4: Diplotene

      When the synaptonemal complex begins to break down, as it does during the diplotene stage, the chromosome pairs begin to move apart. However, they are unable to move far away from each other as they remain attached by the chiasmata. The repelling characteristic of the two chromosomes creates a preliminary shift towards the opposite poles of the as yet incomplete meiosis I spindle apparatus, which will be completed during the prometaphase 1 immediately following Prophase I.

      Stage 5: Diakinesis

      In diakinesis, the chiasmata connections arrive at the ends of the chromatid arms of the chromosome. This arrival is called terminalization. At this point, chromosomes are very condensed and still connected by chiasmata they can not move any further towards the poles of the as yet incomplete spindle structure.

      In order to prepare for the next phase in meiosis I, other structural changes occur. The nucleolus and nuclear envelope dissolve. This allows the centrioles (centrosome-forming microtubules) that contribute to spindle formation free to migrate, together with remnants of spindles formed during mitotic cell division. Microtubules in the cell cytoplasm are the predominant building blocks of spindle construction.

      In the image below, the five stages of Prophase I can once again be seen, this time with the other processes of meiosis I. The representation of diakinesis clearly shows the chiasmata attachments and shift of the still-attached chromosomes pairs to opposite poles.


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