Ο ιδρυτής της μικροβιολογίας ως επιστήμη είναι σύντομος. Η ιστορία της εξέλιξης της επιστήμης "Μικροβιολογία

Τα μικρόβια εμφανίστηκαν στον πλανήτη μας νωρίτερα από τα ζώα και τους ανθρώπους. Έχει αποδειχθεί ότι τα παθογόνα μικρόβια υπήρχαν στην αρχαιότητα. Αυτό αποδεικνύεται από την ανίχνευση αντιγόνων παθογόνων βακτηρίων, για παράδειγμα, του αιτιολογικού παράγοντα της πανούκλας, στα ερείπια αρχαίων ταφών (μούμιες). Ακόμη και πριν από την ανακάλυψη των μικροβίων, οι άνθρωποι μαντέψουν την ύπαρξη εξωτερικών παραγόντων που προκαλούν ασθένειες. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι η μικροβιολογία εμφανίστηκε ακόμη και πριν από την εποχή μας και πέρασε έναν μακρύ δρόμο ανάπτυξης. Σύμφωνα με το επίπεδο γνώσεων σχετικά με τα μικρόβια, με την έλευση νέων ανακαλύψεων και μεθόδων, καθώς και τον σχηματισμό νέων κατευθύνσεων, η ιστορία της μικροβιολογίας μπορεί να χωριστεί σε πέντε περιόδους: 1) ευρετική. 2) μορφολογική 3) φυσιολογικό. 4) ανοσολογική · 5) μοριακό γενετικό.

Ευρετική περίοδος

Αυτή η περίοδος ξεκινά από τη στιγμή που ο Ιπποκράτης (III-IV αιώνες π.Χ.) έκανε μια εικασία (ευρετική - εικασία) ότι οι ασθένειες που μεταδίδονται από άτομο σε άτομο προκαλούνται από αόρατες, άψυχες ουσίες. Κάλεσε αυτές τις ουσίες «miasms». Πρέπει να ειπωθεί ότι στην αρχαιότητα, χωρίς να γνωρίζουν την ύπαρξη μικροβίων, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν τους καρπούς της δραστηριότητας των μικροβίων - οινοποίηση, παρασκευή, ψήσιμο ψωμιού κ.λπ.

Μόνο στους αιώνες XV - XVI. ο Ιταλός γιατρός και ποιητής Geralimo Fracastoro (1476 - 1553) τεκμηρίωσε την άποψη ότι οι ασθένειες προκαλούνται από «ζώντες μεταδοτικούς παράγοντες», οι οποίοι μεταδίδουν ασθένειες μέσω του αέρα ή μέσω αντικειμένων, ότι αυτά τα πλάσματα ζουν στο περιβάλλον και για την καταπολέμηση ασθενειών, την απομόνωση ο ασθενής, η καταστροφή contagium, κ.λπ. Παρεμπιπτόντως, το Fracastoro θεωρείται ο ιδρυτής της επιδημιολογίας για αυτά τα έργα.

Έτσι, πάνω από δύο χιλιετίες, οι επιστήμονες έχουν περάσει από εικασίες και υποθέσεις στην πεποίθηση ότι οι ανθρώπινες ασθένειες προκαλούνται από κάποια αόρατα ζωντανά πλάσματα.

Μορφολογική περίοδος

Αυτή η περίοδος ξεκινά από τα τέλη του 17ου - αρχές 18ου αιώνα, όταν ο ολλανδός φυσιοδίφης Anthony van Leeuwenhoek (1632 - 1723) ανακάλυψε βακτήρια. Το μικροσκόπιο που δημιούργησε ο ίδιος μεγεθύνει αντικείμενα 150 - 300 φορές. Εξετάζοντας τα πάντα (νερό, αίμα, οδοντική πλάκα, κ.λπ.), ο Leeuwenhoek βρήκε πολλά ζωντανά "ζώα", τα οποία ονόμασε "animalculus". Σκιαγραφώντας και περιγράφοντας συστηματικά, έστειλε επιστολές στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Αυτές οι επιστολές εκτυπώθηκαν σε επιστημονικά περιοδικά, και στη συνέχεια, το 1695, εκδόθηκε ένα βιβλίο με τίτλο "Μυστικά της φύσης, ανακάλυψη του Anthony van Leeuwenhoek με ένα μικροσκόπιο". Έτσι, ο Λεβενγκούκ σηματοδότησε την αρχή μιας μορφολογικής περιόδου που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Ο πρώτος Ρώσος που είδε τα μικρόβια ήταν ο Μέγας Πέτρος, ο οποίος επισκέφθηκε το Λεβενγκούκ στην Ολλανδία. έφερε επίσης το μικροσκόπιο στη Ρωσία, και ο πρώτος ερευνητής ήταν ο γιατρός M.M. Terekhovsky (1740 - 0796).

Μετά την ανακάλυψη του Levenguk, ξεκίνησε η θριαμβευτική πορεία μικροβιολογίας. Νέα βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα ανακαλύφθηκαν και στα τέλη του 19ου αιώνα. ανακαλύφθηκαν ιοί. Για να αποδειχθεί ο αιτιολογικός ρόλος των μικροβίων στην ανθρώπινη παθολογία, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σε ζώα και πειράματα για μόλυνση. Πρέπει να σημειωθεί τα τολμηρά πειράματα της Ρώσου επιδημιολόγου Danila Samoilovich (1724 - 1810), η οποία μολύνθηκε με την εκβολή bubo από έναν ασθενή πανώλης. Διάφορα πειράματα για μόλυνση με υλικά ή καλλιέργειες παθογόνων που λαμβάνονται από έναν ασθενή με χολέρα (Petenhofer, I.I. Mechnikov, D.K. Zabolotny, N.F. Gamaleya), typhus (G.N. P. Smirnov), ιός πολιομυελίτιδας (M.N. Chumakov) και άλλοι.

Τέλη του 19ου αιώνα χαρακτηρίζεται από την ανακάλυψη ιών. Το 1892, ο Ρώσος βοτανολόγος D.I. Ο Ivanovsky (1864 - 1920) ανακάλυψε το βασίλειο των ιών στη μελέτη της νόσου του μωσαϊκού καπνού. Τότε ανακαλύφθηκαν πολλοί ιοί που μολύνουν ανθρώπους, ζώα, φυτά και βακτήρια. Στο πρώτο μισό του ΧΧ αιώνα. δημιουργήθηκε μια ανεξάρτητη πειθαρχία - ιολογία, και το 1992 όλος ο κόσμος γιόρτασε την 100ή επέτειο της ανακάλυψης ιών από τον D.I. Ιβάνοφσκι.

Η ανακάλυψη και εμφάνιση νέων τύπων μικροβίων, καθώς και οι αλλαγές στις παθογόνες ιδιότητες των ήδη γνωστών μικροβίων είναι πολύ φυσική, δεδομένου ότι, από τη μία πλευρά, οι μέθοδοι της μικροβιολογίας βελτιώνονται και, από την άλλη πλευρά, εκπρόσωποι των Το microworld εξελίσσεται με τους γενικούς νόμους της βιολογίας και της γενετικής. Μόνο τα τελευταία 20 - 30 χρόνια, έχουν ανακαλυφθεί περισσότερες από τρεις δεκάδες νέες και τροποποιημένες παραλλαγές γνωστών μικροβίων. Όλα αυτά συνδυάζονται σε μια ομάδα επικίνδυνων απρόβλεπτων λοιμώξεων.

Στο μέλλον, ένα άτομο αναμένει επίσης την εμφάνιση νέων ή αλλαγμένων παθογόνων μολυσματικών ασθενειών. Ένα παράδειγμα είναι ο αυξανόμενος ρόλος των ιών λευχαιμίας Τ-κυττάρων, ιών ηπατίτιδας, πριόν, κ.λπ. στην ανθρώπινη παθολογία.

Φυσιολογική περίοδος

Από την ανακάλυψη των μικροβίων, φυσικά, προέκυψε το ερώτημα όχι μόνο για το ρόλο τους στην ανθρώπινη παθολογία, αλλά και για τη δομή, τις βιολογικές ιδιότητες, τις διαδικασίες ζωής, την οικολογία κ.λπ.

Επομένως, από τα μέσα του 19ου αιώνα, άρχισε μια εντατική μελέτη της φυσιολογίας των βακτηρίων. Αυτή η περίοδος, που ξεκίνησε από τον 19ο αιώνα και συνεχίζεται μέχρι σήμερα, ονομάστηκε συμβατικά η φυσιολογική περίοδος στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας.

Ένας σημαντικός ρόλος σε αυτήν την περίοδο έπαιξε τα έργα του εξαιρετικού Γάλλου επιστήμονα Louis Pasteur (1822 - 1895). Όντας χημικός από την εκπαίδευση, έχοντας μια ευρεία γνώση, ταλέντο ενός πειραματιστή και τη σοφία ενός διοργανωτή της επιστήμης, ο L. Pasteur έκανε μια σειρά από θεμελιώδεις θεμελιώδεις ανακαλύψεις σε πολλούς τομείς της επιστήμης, οι οποίες του επέτρεψαν να γίνει ο ιδρυτής ενός αριθμού Επιστημών: μικροβιολογία, βιοτεχνολογία, απολυμαντική και στερεοχημεία.

Ο Λ. Παστέρ ανακάλυψε:

1. Η φύση της ζύμωσης ·

2. Αναερόβια?

3. Αντέκρουσε τη θεωρία της αυθόρμητης παραγωγής.

4. αιτιολόγησε την αρχή της αποστείρωσης ·

5. Ανάπτυξε την αρχή του εμβολιασμού και τις μεθόδους λήψης εμβολίων.

Σε ηλικία 26 ετών, ο Λ. Παστέρ υπερασπίστηκε τη διδακτορική του διατριβή «Σε ενώσεις αρσενικού καλίου, νατρίου και αμμωνίας», στην οποία απέδειξε ότι όταν καλλιεργούν μανιτάρια, εξομοιώνονται μόνο ορισμένα στερεοϊσομερή. Έτσι, ο L. Pasteur έγινε ο ιδρυτής της στερεοχημείας.

Πριν από τον Pasteur, επικρατούσε η χημική θεωρία της ζύμωσης του Liebig. Ο Παστέρ έκανε μια ανακάλυψη αποδεικνύοντας ότι η ζύμωση (γαλακτικό οξύ, αλκοολικό, οξικό) είναι ένα βιολογικό φαινόμενο που προκαλείται από τα μικρόβια και τα ένζυμα τους, δηλ. Ο Παστέρ έγινε ο ιδρυτής της βιοτεχνολογίας.

Πριν από τον Παστέρ, υπήρχε μια θεωρία της αυθόρμητης παραγωγής όλων των ζωντανών όντων, δηλαδή Πιστεύεται ότι τα ζώα όχι μόνο κατάγονται από το ένα το άλλο, αλλά επίσης προκύπτουν αυθόρμητα (βάτραχοι γεννιούνται από λάσπη κ.λπ.). Έτσι, δημιουργήθηκαν επίσης μικρόβια. Ο Παστέρ αντέκρουσε αυτήν την πρόταση με τα δικά του πειράματα. Αποδείχθηκε ότι εάν ο αποστειρωμένος ζωμός παραμείνει σε μια ανοιχτή φιάλη, θα βλαστήσει, αλλά εάν ο αποστειρωμένος ζωμός τοποθετηθεί σε μια φιάλη που επικοινωνεί με τον αέρα μέσω ενός σπειροειδούς γυάλινου σωλήνα, τότε ο ζωμός δεν θα βλαστήσει, καθώς βακτήρια με σωματίδια σκόνης από ο αέρας θα καθιερωθεί στα καμπύλα μέρη του σπειροειδούς σωλήνα και δεν θα μπει στο ζωμό.

Ο Παστέρ απέδειξε επίσης ότι ορισμένα βακτήρια όχι μόνο δεν μεταφέρουν οξυγόνο, αλλά ζουν και πολλαπλασιάζονται μόνο σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Έτσι, ανακαλύφθηκε το φαινόμενο της αναερόβιας και μια ομάδα μικροβίων ονομάστηκε αναερόβια.

Η απόδειξη του ρόλου των μικροβίων στις ενζυματικές διεργασίες οδήγησε τον Pasteur στην επίλυση ορισμένων πρακτικών προβλημάτων, ιδίως στην ανάπτυξη ενός τρόπου καταπολέμησης ασθενειών του κρασιού με θέρμανση στους 50-60 ° C για την καταστροφή βακτηρίων. Αυτή η μέθοδος, που αργότερα ονομάζεται παστερίωση, χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα στη βιομηχανία τροφίμων.

Μια σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έγινε από τον Γερμανό βακτηριολόγο Robert Koch (1843 - 1910), ο οποίος πρότεινε τον χρωματισμό βακτηρίων, τη μικροφωτογραφία, μια μέθοδο για την απόκτηση καθαρών καλλιεργειών, καθώς και τη διάσημη τριάδα Henle-Koch να καθορίσει τον αιτιολογικό ρόλο των μικροβίων σε μολυσματικές ασθένειες. Σύμφωνα με την τριάδα, απαιτούνται τρεις καταστάσεις για να αποδειχθεί ο ρόλος των μικροβίων στην εμφάνιση μιας συγκεκριμένης ασθένειας:

1. Ότι το μικρόβιο βρίσκεται μόνο στον ασθενή και δεν βρίσκεται σε υγιείς ανθρώπους και ασθενείς με άλλες ασθένειες ·

2. Πρέπει να επιτευχθεί καθαρή καλλιέργεια του μικροβίου.

3. Το μικρόβιο πρέπει να προκαλέσει παρόμοια ασθένεια εάν μολύνει ζώα.

Αυτές οι αρχές προτάθηκαν από τον Henle πριν ο Koch, ο Koch τις διατύπωσε και τις ανέπτυξε. Σήμερα, αυτή η τριάδα έχει σχετική σημασία, καθώς μερικές φορές είναι δύσκολο να αναπαραχθεί μια ασθένεια σε ζώα (για παράδειγμα, λοίμωξη από τον ιό HIV) και συχνά το παθογόνο βρίσκεται σε υγιή άτομα (φορέας).

Έτσι, η μελέτη των βιολογικών και φυσιολογικών ιδιοτήτων των μικροοργανισμών από το τέλος του ΧΙΧ αιώνα. και καθ 'όλη τη διάρκεια του ΧΧ αιώνα. οδήγησε στη γνώση των βαθιών διαδικασιών της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων, των ιών και των πρωτόζωων.

Ανοσολογική περίοδος

Αυτή η περίοδος ανάπτυξης της μικροβιολογίας συνδέεται κυρίως με τα ονόματα του Γάλλου επιστήμονα L. Pasteur, του Ρώσου βιολόγου I.I. Ο Mechnikov (1843 - 1916) και ο Γερμανός χημικός Paul Ehrlich (1854 - 1915). Αυτοί οι επιστήμονες μπορούν δικαίως να αποκαλούνται ιδρυτές της ανοσολογίας

Ο L. Pasteur ανακάλυψε και ανέπτυξε την αρχή του εμβολιασμού, I.I. Ο Mechnikov - η φαγοκυτταρική θεωρία, ο P. Ehrlich εξέφρασε μια υπόθεση σχετικά με τα αντισώματα και ανέπτυξε τη χυμική θεωρία της ανοσίας.

Πρέπει να σημειωθεί ότι πριν από περισσότερα από 200 χρόνια, ο Άγγλος ιατρός Edward Jenner (1749 - 1823) βρήκε έναν τρόπο να δημιουργήσει ανοσία στο παθογόνο της ευλογιάς με τον εμβολιασμό ενός ατόμου με τον ιό της ευλογιάς. Αυτή ήταν η μεγαλύτερη ανακάλυψη, αλλά ήταν εμπειρική. Και μόνο ο L. Pasteur τεκμηρίωσε επιστημονικά την αρχή του εμβολιασμού, τη μέθοδο λήψης εμβολίων και το επέκτεινε σε πολλές χώρες. Το καλοκαίρι του 1886, τα έργα που δημιούργησε ο I.I. Ο Mechnikov και ο ταλαντούχος μαθητής του N.F. Οι πρώτοι σταθμοί της Gamaley Pasteur.

Ευγνωμοσύνη για την ανθρωπότητα για τις ανακαλύψεις που έγιναν χρησιμοποιώντας χρήματα που αντλήθηκαν από διεθνή συνδρομή, το 1888 δημιούργησε το Ινστιτούτο Pasteur στο Παρίσι, το οποίο εξακολουθεί να λειτουργεί σήμερα. Στο Ινστιτούτο Pasteur, οι επιστήμονες δούλεψαν όπως ο alei, ο πρώτος μαθητής του Pasteur N.I., έλαβα ευλογιά με εμβολιασμό ανθρώπων (για παράδειγμα, HIV λοίμωξη I.I Mechnikov, E. Ru, A. Kalmet (δημιούργησε το εμβόλιο BCG) M. Bezredka ( πρότεινε μια μέθοδο απευαισθητοποίησης), J. Bordet (ανοσοχημικός), G. Ramon (ανέπτυξε μια μέθοδο για την παραγωγή τοξοειδών) και πολλά άλλα.

Μια τεράστια συνεισφορά έγινε από τον I.I Mechnikov, ο οποίος έλαβε το βραβείο Νόμπελ το 1908 για την ανάπτυξη της θεωρίας της φαγοκυττάρωσης. Επιπλέον, ο I.I Mechnikov λάτρευε τις διαδικασίες γήρανσης, τον ρόλο της φυσιολογικής ανθρώπινης μικροχλωρίδας, δικαίως θεωρείται ο πρόγονος της γεροντολογίας και το δόγμα της δυσβακτηρίωσης. Ο αντίπαλος I.I. Οι Mechnikov, P. Ehrlich για τη χιουμοριστική θεωρία της ασυλίας απονεμήθηκαν επίσης το βραβείο Νόμπελ το 1908.

Το 1900, ο R. Koch ανακάλυψε την υπερευαισθησία καθυστερημένου τύπου, το 1902 - 1905. C. Richet, J. Porter, G.P. Ο Ζαχάρωφ περιέγραψε άμεση υπερευαισθησία · στη δεκαετία του 1950 ανακαλύφθηκε ανοχή αντιγόνου (P. Medovar, M. Hasek), ανοσολογική μνήμη (F. Burnet). Ταυτόχρονα, μελετήθηκε η δομή των ανοσοσφαιρινών (R. Porter και E. Edelman), ανακαλύφθηκε η ιντερφερόνη (A. Isaacs και J. Lindemann) και άλλοι ανοσορυθμιστές. Επιπλέον, πολλές μελέτες έχουν αφιερωθεί στη μελέτη των λεμφοκυττάρων και του ρόλου τους στην ανοσία, τις συνεργατικές κυτταρικές αλληλεπιδράσεις κ.λπ.

Η ανοσολογία στα μέσα του 20ού αιώνα διαμορφώθηκε ως ανεξάρτητη επιστήμη με στόχους, στόχους, δομή και ταξινόμηση.

Μοριακή γενετική περίοδος

Η ανάπτυξη της μοριακής βιολογίας, της γενετικής, της γενετικής και της πρωτεϊνικής μηχανικής και άλλων επιστημών στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη μοριακών και γενετικών πτυχών της μικροβιολογίας.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, αποκρυπτογραφήθηκε η μοριακή δομή των βακτηρίων και των ιών, η δομή και η σύνθεση του γονιδιώματός τους, οι παράγοντες παθογένειας και οι παράγοντες ανοσολογικής άμυνας.

Αποκρυπτογραφώντας τα γονίδια των βακτηρίων και των ιών, η σύνθεσή τους κατέστησε δυνατή την τεχνητή δημιουργία ανασυνδυασμένου DNA και τη λήψη με βάση τους ανασυνδυασμένων στελεχών μικροοργανισμών, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως για την απόκτηση βιολογικώς δραστικών ουσιών (ορμόνες, φάρμακα, πρωτεΐνες τροφίμων, σάκχαρα κ.λπ.) . Η γενετική μηχανική κατέστησε δυνατή τη λήψη εμβολίων και διαγνωστικών παρασκευασμάτων (εμβόλιο κατά της ηπατίτιδας Β, μονοκλωνικά αντισώματα κ.λπ.).

Αναπτύσσεται η ανοσογενετική, σκοπός της οποίας είναι η γονιδιακή προφύλαξη και η γονιδιακή θεραπεία ανοσοανεπάρκειων. Η γενοδιαγνωστική (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης) χρησιμοποιείται ευρέως στη μικροβιολογία.

Έχουν επιτευχθεί μεγάλες επιτυχίες στη μελέτη του συστήματος ιστοσυμβατότητας, το οποίο έχει λύσει τα προβλήματα στη μεταμόσχευση κατά τη μεταμόσχευση οργάνων και ιστών, τα προβλήματα ασυμβατότητας μεταξύ μητέρας και εμβρύου στη μαιευτική και τη γυναικολογία.

Η χημειοθεραπεία και η αντιβιοτική θεραπεία των μολυσματικών ασθενειών έχουν εξελιχθεί. Έχει δημιουργηθεί ένας μεγάλος αριθμός αντιιικών και αντιβακτηριακών φαρμάκων.

Έτσι, οι εξελίξεις στη μικροβιολογία και την ανοσολογία όχι μόνο εξασφάλισαν την επιτυχία στην καταπολέμηση των μολυσματικών ασθενειών, αλλά επίσης άνοιξαν νέους τρόπους και μεθόδους για τη διάγνωση και τη θεραπεία μη μολυσματικών ασθενειών.

Τα στάδια ανάπτυξης της μικροβιολογίας δεν σχετίζονται τόσο χρονολογικά όσο εξαρτώνται από τα κύρια επιτεύγματα και τις ανακαλύψεις. Επομένως, πολλοί ερευνητές διακρίνουν διαφορετικές περιόδους, αλλά πιο συχνά τα ακόλουθα: ευρετική, μορφολογική, φυσιολογική, ανοσολογική και μοριακή γενετική.

ΥΡΙΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (IV III π.Χ. π.Χ. XVI γ.)

Συνδέεται μάλλον με λογικές και μεθοδολογικές μεθόδους εύρεσης της αλήθειας, δηλαδή ευρετικών, παρά με πειράματα και αποδείξεις. Οι στοχαστές αυτής της περιόδου (Ιπποκράτης, Ρωμαίος συγγραφέας Βάρο, Αβιτσέν, κ.λπ.) πρότειναν τη φύση των μολυσματικών ασθενειών, των μυσμάτων, μικρών αόρατων ζώων. Αυτές οι ιδέες διατυπώθηκαν σε μια συνεκτική υπόθεση πολλούς αιώνες αργότερα στα έργα του Ιταλού ιατρού Δ. Φρακάστορο (1478-1553), ο οποίος εξέφρασε την ιδέα της ζωντανής contagia (contagium vivum), η οποία προκαλεί ασθένειες. Επιπλέον, κάθε ασθένεια προκαλείται από τη μόλυνσή της. Για την πρόληψη της ασθένειας, συστήθηκαν να απομονώσουν τον ασθενή, να καραντίνα, να φορούν μάσκες και να θεραπεύσουν αντικείμενα με ξύδι.

ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (XVII ΠΡΩΤΟ ΜΗΧΟΣ ΧΙΧ αιώνων)

Ξεκινά με την ανακάλυψη μικροοργανισμών από τον A. Levenguk. Σε αυτό το στάδιο, επιβεβαιώθηκε η πανταχού παρούσα κατανομή των μικροοργανισμών, περιγράφηκαν οι μορφές των κυττάρων, η φύση της κίνησης και οι βιότοποι πολλών εκπροσώπων του κόσμου. Το τέλος αυτής της περιόδου είναι σημαντικό στο ότι οι γνώσεις σχετικά με τους μικροοργανισμούς που έχουν συσσωρευτεί μέχρι στιγμής και το επιστημονικό μεθοδολογικό επίπεδο (συγκεκριμένα, η παρουσία μικροσκοπικής τεχνολογίας) επέτρεψε στους επιστήμονες να λύσουν τρία πολύ σημαντικά (βασικά) προβλήματα για όλες τις φυσικές επιστήμες: τη μελέτη της φύσης των διαδικασιών ζύμωσης και αποσύνθεσης, τα αίτια των μολυσματικών ασθενειών, το πρόβλημα της ίδιας της προέλευσης των μικροοργανισμών.

Μελέτη της φύσης των διαδικασιών ζύμωσης και αποσύνθεσης. Ο όρος «ζύμωση» (fermentatio) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Ολλανδό αλχημιστή Ya.B. Χελμόντ (1579

1644). Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να ορίσουν και να εξηγήσουν αυτήν τη διαδικασία. Αλλά πιο κοντά στην κατανόηση του ρόλου της μαγιάς στη διαδικασία ζύμωσης ήρθε ο Γάλλος χημικός A.L. Ο Lavoisier (1743 1794) στη μελέτη των ποσοτικών χημικών μετασχηματισμών της ζάχαρης κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης, αλλά δεν κατάφερε να ολοκληρώσει το έργο του, καθώς έγινε θύμα του τρόμου της γαλλικής αστικής επανάστασης. Πολλοί επιστήμονες έχουν μελετήσει τη διαδικασία ζύμωσης, αλλά το συμπέρασμα σχετικά με τη σύνδεση μεταξύ των διαδικασιών ζύμωσης και της δραστηριότητας ζωής των μικροσκοπικών ζωντανών όντων ταυτόχρονα, ανεξάρτητα μεταξύ τους, ήρθε ο Γάλλος βοτανολόγος C. Canyard de Latour (μελέτησε το ίζημα κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης ανακάλυψε ζωντανά όντα), Γερμανοί φυσικοί επιστήμονες F Kützing (κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ξιδιού, επέστησε την προσοχή στη βλεννογόνο μεμβράνη στην επιφάνεια, η οποία επίσης αποτελούσε ζωντανούς οργανισμούς) και τον T. Schwann. Αλλά η έρευνά τους επικρίθηκε σοβαρά από τους υποστηρικτές της θεωρίας της φυσικοχημικής φύσης της ζύμωσης. Κατηγορήθηκαν για «επιπόλαια συμπεράσματα» και έλλειψη αποδεικτικών στοιχείων.

Το δεύτερο κύριο πρόβλημα σχετικά με τη μικροβιακή φύση των μολυσματικών ασθενειών λύθηκε επίσης κατά τη μορφολογική περίοδο της ανάπτυξης της μικροβιολογίας. Ο πρώτος που υποδηλώνει ότι οι ασθένειες προκαλούνται από αόρατα πλάσματα ήταν ο αρχαίος Έλληνας γιατρός Ιπποκράτης (περ. 460 377 π.Χ.), η Αβικέννα (περ. 980-1037) κ.λπ. Παρά το γεγονός ότι η εμφάνιση ασθενειών σχετίζεται ήδη ήδη με ανοιχτοί μικροοργανισμοί, χρειάζονταν άμεσες ενδείξεις. Και ελήφθησαν από τον Ρώσο γιατρό επιδημιολόγο D.S. Σαμοϊλόβιτς (1744 1805). Τα μικροσκόπια εκείνης της εποχής είχαν μεγέθυνση περίπου 300 φορές και δεν επέτρεψαν την ανίχνευση του αιτιολογικού παράγοντα της πανώλης, για την ανίχνευση του οποίου, όπως είναι τώρα γνωστό, απαιτείται αύξηση 800 έως 1000 φορές. Για να αποδείξει ότι η πανούκλα προκαλείται από ένα ειδικό παθογόνο, μολύνθηκε με την απόρριψη του bubo από ένα άτομο άρρωστο με πανούκλα και αρρώστησε με την πανούκλα. Ευτυχώς, D.S. Ο Σαμοϊλόβιτς επέζησε. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν ηρωικά πειράματα για την ίδια τη μόλυνση για να αποδειχθεί η μολυσματικότητα ενός συγκεκριμένου μικροοργανισμού από Ρώσους γιατρούς G.N. Minh και O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov και άλλοι. Αλλά η προτεραιότητα στην επίλυση του ζητήματος της μικροβιακής φύσης των μολυσματικών ασθενειών ανήκει στον Ιταλό φυσιολόγο A. Basi (1773-1856), ο οποίος ήταν ο πρώτος που έδειξε πειραματικά τη μικροβιακή φύση της ασθένειας μεταξοσκώληκα, ανακάλυψε μετάδοση της νόσου όταν ένας μικροσκοπικός μύκητας μεταφέρθηκε από ένα άρρωστο άτομο σε υγιές. Αλλά οι περισσότεροι ερευνητές ήταν πεπεισμένοι ότι οι αιτίες όλων των ασθενειών είναι παραβιάσεις της πορείας των χημικών διεργασιών στο σώμα.

Το τρίτο πρόβλημα σχετικά με τον τρόπο εμφάνισης και αναπαραγωγής μικροοργανισμών επιλύθηκε σε μια διαμάχη με την τότε κυρίαρχη θεωρία της αυθόρμητης γέννησης. Παρά το γεγονός ότι ο Ιταλός επιστήμονας L. Spallanzani στα μέσα του 18ου αιώνα. παρατήρησε τη διαίρεση των βακτηρίων κάτω από ένα μικροσκόπιο, η άποψη ότι αυτομάτως (προέρχονται από σήψη, βρωμιά κ.λπ.) δεν αμφισβητήθηκε. Αυτό έγινε από τον εξαιρετικό Γάλλο επιστήμονα Louis Pasteur (1822 1895), ο οποίος, με το έργο του, έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη μικροβιολογία.

Την ίδια περίοδο, η ανάπτυξη της μικροβιολογίας ξεκίνησε στη Ρωσία. Ο ιδρυτής της ρωσικής μικροβιολογίας είναι ο L.N. Τσενκόφσκι (1822 1887). Τα αντικείμενα της έρευνάς του είναι πρωτόζωα, φύκια, μανιτάρια. Ανακάλυψε και περιέγραψε μεγάλο αριθμό πρωτόζωων, μελέτησε τη μορφολογία και τους αναπτυξιακούς κύκλους τους, έδειξε ότι δεν υπάρχει έντονο όριο μεταξύ του κόσμου των φυτών και των ζώων. Οργάνωσε έναν από τους πρώτους σταθμούς του Pasteur στη Ρωσία και πρότεινε ένα εμβόλιο κατά του άνθρακα (το ζωντανό εμβόλιο του Tsenkovsky).

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΜΙΣΟΣ του 19ου αιώνα) Η ταχεία ανάπτυξη της μικροβιολογίας τον 19ο αιώνα. οδήγησε στην ανακάλυψη πολλών μικροοργανισμών: βακτηρίων οζιδίων, βακτηριδίων νιτροποίησης, αιτιολογικών παραγόντων πολλών μολυσματικών ασθενειών (άνθρακας, πανούκλας, τετάνου, διφθερίτιδας, χολέρας, φυματίωσης κ.λπ.), ιού μωσαϊκού καπνού, ιού αφθώδους πυρετού κ.λπ. Η ανακάλυψη νέων μικροοργανισμών συνοδεύτηκε από τη μελέτη όχι μόνο της δομής τους, αλλά και της ζωτικής τους δραστηριότητας, δηλαδή για την αντικατάσταση της μορφολογικής-συστηματικής μελέτης του πρώτου μισού του 19ου αιώνα. ήρθε η φυσιολογική μελέτη των μικροοργανισμών, με βάση το ακριβές πείραμα. Επομένως, το δεύτερο μισό του ΧΙΧ αιώνα. Είναι συνηθισμένο να ονομάζουμε τη φυσιολογική περίοδο στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας.

Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από εξαιρετικές ανακαλύψεις στον τομέα της μικροβιολογίας, και χωρίς υπερβολή θα μπορούσε να πάρει το όνομά του από τον ιδιοφυή Γάλλο επιστήμονα L. Pasteur Pasteur, επειδή η επιστημονική δραστηριότητα αυτού του επιστήμονα κάλυψε όλα τα κύρια προβλήματα που σχετίζονται με τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις κύριες επιστημονικές ανακαλύψεις του L. Pasteur και τη σημασία τους για την προστασία της ανθρώπινης υγείας και της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας θα συζητηθούν στο § 1.3.

Ο πρώτος των συγχρόνων του L. Pasteur, ο οποίος εκτίμησε τη σημασία των ανακαλύψεών του, ήταν ο Άγγλος χειρουργός J. Lister (1827-1912), ο οποίος, με βάση τα επιτεύγματα του L. Pasteur, εισήγαγε για πρώτη φορά στην ιατρική πρακτική τη θεραπεία όλων των χειρουργικών εργαλείων με καρβολικό οξύ, απολύμανση χειρουργικών δωματίων και επέτυχε μείωση του αριθμού των θανάτων μετά από εγχείρηση.

Ένας από τους ιδρυτές της ιατρικής μικροβιολογίας είναι ο Robert Koch (1843

1910), ο οποίος ήταν υπεύθυνος για την ανάπτυξη μεθόδων για την απόκτηση καθαρών καλλιεργειών βακτηρίων, βαφής βακτηρίων με μικροσκοπία και μικρογραφιών. Επίσης γνωστή είναι η τριάδα Koch που διατυπώθηκε από τον R. Koh, η οποία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του αιτιολογικού παράγοντα της νόσου. Το 1877 ο R. Koch απομόνωσε τον αιτιολογικό παράγοντα του άνθρακα, το 1882 τον αιτιολογικό παράγοντα της φυματίωσης, και το 1905 του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του αιτιολογικού παράγοντα της χολέρας από τον R. Koch.

Στη φυσιολογική περίοδο, δηλαδή το 1867, M.S. Ο Βορονίνη περιέγραψε τα βακτήρια των οζιδίων και σχεδόν 20 χρόνια αργότερα, οι G. Gelrigel και G. Wilfart έδειξαν την ικανότητά τους να καθορίζουν άζωτο. Οι Γάλλοι χημικοί T. Schlesing και A. Muntz τεκμηρίωσαν τη μικροβιολογική φύση της νιτροποίησης (1877) και το 1882 ο P. Deguerin καθιέρωσε τη φύση της απονιτροποίησης, τη φύση της αναερόβιας αποσύνθεσης των φυτικών υπολειμμάτων. Ρώσος επιστήμονας P.A. Ο Kostychev δημιούργησε μια θεωρία της μικροβιολογικής φύσης των διαδικασιών σχηματισμού εδάφους.

Τέλος, το 1892 ο Ρώσος βοτανολόγος D.Ivanovsky (1864-1920) ανακάλυψε τον ιό του μωσαϊκού καπνού. Το 1898, ανεξάρτητα από τον D.I. Ivanovsky, ο ίδιος ιός περιγράφηκε από τον Μ. Beijerinck. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκε ο ιός του αφθώδους πυρετού (F. Leffler, P. Frosch, 1897), κίτρινος πυρετός (W. Reed, 1901) και πολλοί άλλοι ιοί. Ωστόσο, κατέστη δυνατή η εμφάνιση ιικών σωματιδίων μόνο μετά την εφεύρεση του ηλεκτρονίου μικροσκόπιο, καθώς δεν είναι ορατά σε φωτεινά μικροσκόπια. Μέχρι σήμερα, το βασίλειο των ιών έχει έως και 1000 είδη που προκαλούν ασθένειες. Μόλις πρόσφατα ανακαλύφθηκαν αρκετοί νέοι ιοί DI Ivanovsky, συμπεριλαμβανομένου του ιού που προκαλεί το AIDS. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η περίοδος της ανακάλυψης νέων ιών και βακτηρίων και η μελέτη της μορφολογίας και της φυσιολογίας τους συνεχίζεται μέχρι σήμερα.

Ν.Ν. Ο Vinogradsky (1856–1953) και ο Ολλανδός μικροβιολόγος M. Beijerink (1851–1931) εισήγαγαν τη μικροοικονομική αρχή της μελέτης των μικροοργανισμών. Ν.Ν. Ο Vinogradskiy πρότεινε να δημιουργήσει συγκεκριμένες (εκλεκτικές) συνθήκες που επιτρέπουν την κυρίαρχη ανάπτυξη μιας ομάδας μικροοργανισμών, ανακάλυψε το 1893 έναν αναερόβιο σταθεροποιητή αζώτου, που πήρε το όνομά του από το Pasteur Clostridium pasterianum, απομονωμένους μικροοργανισμούς από το έδαφος που αντιπροσωπεύουν έναν εντελώς νέο τύπο ζωής και ονομάζονται chemolithoautotrophic ...

Η μικροοικονομική αρχή αναπτύχθηκε επίσης από τον Μ. Beijerinck και εφαρμόστηκε στην απομόνωση διαφόρων ομάδων μικροοργανισμών. Οκτώ χρόνια μετά την ανακάλυψη του S.N. Οι Vinogradsky, M. Beijerink απομόνωσαν το Azotobacter chroococcum υπό αερόβιες συνθήκες, μελέτησαν τη φυσιολογία των βακτηρίων των οζιδίων, τις διαδικασίες απονιτροποίησης και μείωσης των θειικών, κ.λπ. Και οι δύο αυτοί ερευνητές είναι οι ιδρυτές της οικολογικής κατεύθυνσης της μικροβιολογίας, που σχετίζεται με τη μελέτη του ρόλου των μικροοργανισμών στον κύκλο των ουσιών στη φύση.

Μέχρι το τέλος του ΧΙΧ αιώνα. περιγράφεται η διαφοροποίηση της μικροβιολογίας σε ορισμένους συγκεκριμένους τομείς: γενικά, ιατρικά, εδάφη.

ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (ΕΝΑΡΞΗ ΤΟΥ ΧΧ XX)

Με την έναρξη του εικοστού αιώνα. ξεκινά μια νέα περίοδο στη μικροβιολογία, στην οποία οδήγησαν οι ανακαλύψεις του 19ου αιώνα.

Τα έργα του L. Pasteur σχετικά με τον εμβολιασμό, I.I. Ο Mechnikov για την φαγοκυττάρωση, ο P. Ehrlich σχετικά με τη θεωρία της χυμικής ανοσίας αποτελούσε το κύριο περιεχόμενο αυτού του σταδίου στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας, η οποία έλαβε σωστά τον τίτλο της ανοσολογικής.

Paul Ehrlich (1854 1915) Γερμανός ιατρός, βακτηριολόγος και βιοχημικός, ένας από τους ιδρυτές της ανοσολογίας και της χημειοθεραπείας, ο οποίος πρότεινε τη χυμική (από το υγρό του λατινικού χιούμορ) της ασυλίας. Πίστευε ότι η ανοσία προκύπτει ως αποτέλεσμα του σχηματισμού αντισωμάτων στο αίμα που εξουδετερώνουν το δηλητήριο. Αυτό επιβεβαιώθηκε από την ανακάλυψη αντισωμάτων κατά της τοξίνης που εξουδετερώνουν τις τοξίνες σε ζώα στα οποία εγχύθηκε διφθερίτιδα ή τοξίνη τετάνου (Ε. Bering, S. Kitazato).

Το 1883 διατύπωσε τη φαγοκυτταρική θεωρία της ανοσίας. Η ανθρώπινη ανοσία στην επαναμόλυνση είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό, αλλά η φύση αυτού του φαινομένου ήταν ακατανόητη ακόμη και μετά

Ι.Ι. Ο Metchnikov για το πώς ο εμβολιασμός κατά πολλών ασθενειών άρχισε να χρησιμοποιείται ευρέως. Ι.Ι. Ο Mechnikov έδειξε ότι η άμυνα του σώματος από την ασθένεια των δημιουργικών βακτηρίων είναι μια πολύπλοκη βιολογική αντίδραση, η οποία βασίζεται στην ικανότητα των φαγοκυττάρων (μακρο και μικροφάγοι) να συλλάβουν και να καταστρέψουν ξένα σώματα που έχουν εισέλθει στο σώμα, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Έρευνα του I.I. Ο Mechnikov σχετικά με την φαγοκυττάρωση απέδειξε πειστικά ότι, εκτός από το χυμικό, υπάρχει κυτταρική ανοσία.

Ι.Ι. Ο Mechnikov και ο P. Ehrlich ήταν επιστημονικοί αντίπαλοι για πολλά χρόνια, ο καθένας αποδεικνύει πειραματικά την εγκυρότητα της θεωρίας του. Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι δεν υπάρχει αντίφαση μεταξύ χυμικών και φαγοκυτταρικών ασυλιών, δεδομένου ότι αυτοί οι μηχανισμοί εκτελούν κοινή άμυνα του οργανισμού. Και το 1908 I.I. Ο Mechnikov μαζί με τον P. Ehrlich απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για την ανάπτυξη της θεωρίας της ασυλίας.

Η ανοσολογική περίοδος χαρακτηρίζεται από την ανακάλυψη των κύριων αντιδράσεων του ανοσοποιητικού συστήματος σε γενετικά ξένες ουσίες (αντιγόνα): σχηματισμός αντισωμάτων και φαγοκυττάρωση, υπερευαισθησία καθυστερημένου τύπου (HRT), υπερευαισθησία άμεσου τύπου (HHT), ανοχή και ανοσολογική μνήμη.

Η μικροβιολογία και η ανοσολογία αναπτύχθηκαν ιδιαίτερα γρήγορα στη δεκαετία του 50-60. εικοστός αιώνας. Αυτό διευκολύνθηκε από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της βιολογικής χημείας. η εμφάνιση νέων επιστημών: γενετική μηχανική, μοριακή βιολογία, βιοτεχνολογία, πληροφορική · τη δημιουργία νέων μεθόδων και τη χρήση επιστημονικού εξοπλισμού.

Η ανοσολογία είναι η βάση για την ανάπτυξη εργαστηριακών μεθόδων για τη διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία μολυσματικών και πολλών μη μολυσματικών ασθενειών, καθώς και για την ανάπτυξη ανοσοβιολογικών φαρμάκων (εμβόλια, ανοσοσφαιρίνες, ανοσορυθμιστές, αλλεργιογόνα, διαγνωστικά φάρμακα). Η ανάπτυξη και παραγωγή ανοσοβιολογικών παρασκευασμάτων ασχολείται με την ανοσοβιοτεχνολογία, ένα ανεξάρτητο τμήμα της ανοσολογίας. Η σύγχρονη ιατρική μικροβιολογία και ανοσολογία έχουν επιτύχει μεγάλη επιτυχία και διαδραματίζουν τεράστιο ρόλο στη διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία μολυσματικών και πολλών μη μολυσματικών ασθενειών που σχετίζονται με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα (ογκολογικές, αυτοάνοσες ασθένειες, μεταμόσχευση οργάνων και ιστών κ.λπ.).

ΜΟΛΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (από τη δεκαετία του '50 του εικοστού αιώνα)

Χαρακτηρίζεται από μια σειρά από θεμελιωδώς σημαντικά επιστημονικά επιτεύγματα και ανακαλύψεις:

1. Αποκρυπτογράφηση της μοριακής δομής και της μοριακής βιολογικής οργάνωσης πολλών ιών και βακτηρίων. ανακάλυψη των απλούστερων μορφών ζωής της «μολυσματικής» πρωτεΐνης πριόν.

2. Αποκρυπτογράφηση της χημικής δομής και της χημικής σύνθεσης ορισμένων αντιγόνων. Για παράδειγμα, η χημική σύνθεση λυσοζύμης (D. Sela, 1971), πεπτιδίων του ιού του AIDS (RV Petrov, VT Ivanov, κ.λπ.).

3. Αποκρυπτογράφηση της δομής των αντισωμάτων ανοσοσφαιρίνες (D. Edelman, R. Porter, 1959).

4. Ανάπτυξη μιας μεθόδου για καλλιέργειες ζωικών και φυτικών κυττάρων και για την καλλιέργειά τους σε βιομηχανική κλίμακα προκειμένου να ληφθούν ιικά αντιγόνα.

5. Λήψη ανασυνδυασμένων βακτηρίων και ανασυνδυασμένων ιών.

6. Δημιουργία υβριδωμάτων με σύντηξη ανοσο Β λεμφοκυττάρων παραγωγών αντισωμάτων και καρκινικών κυττάρων προκειμένου να ληφθούν μονοκλωνικά αντισώματα (D. Keller, C. Milstein, 1975).

7. Ανακάλυψη ανοσορυθμιστών ανοσοκυτοκινινών (ιντερλευκίνες, ιντερφερόνες, μυελοπεπτίδια κ.λπ.) ενδογενών φυσικών ρυθμιστών του ανοσοποιητικού συστήματος και χρήση τους για την πρόληψη και θεραπεία διαφόρων ασθενειών.

8. Λήψη εμβολίων με τεχνικές βιοτεχνολογίας και γενετικής μηχανικής (ηπατίτιδα Β, ελονοσία, αντιγόνα HIV και άλλα αντιγόνα) και βιολογικά ενεργά πεπτίδια (ιντερφερόνες, ιντερλευκίνες, αυξητικοί παράγοντες κ.λπ.).

9. Ανάπτυξη συνθετικών εμβολίων με βάση φυσικά ή συνθετικά αντιγόνα και τα θραύσματά τους.

10. Ανακάλυψη ιών που προκαλούν ανοσοανεπάρκεια.

11. Ανάπτυξη βασικά νέων μεθόδων για τη διάγνωση μολυσματικών και μη μολυσματικών ασθενειών (ένζυμο ανοσοδοκιμασία, ραδιοανοσοδοκιμασία, ανοσοκηλίδωση, υβριδισμός νουκλεϊκών οξέων). Δημιουργία δοκιμαστικών συστημάτων με βάση αυτές τις μεθόδους για την ένδειξη, την ταυτοποίηση μικροοργανισμών και τη διάγνωση μολυσματικών και μη μολυσματικών ασθενειών.

Στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα. ο σχηματισμός νέων τάσεων στη μικροβιολογία συνεχίζεται, οι νέοι κλάδοι απομακρύνονται από αυτό με τα δικά τους ερευνητικά αντικείμενα (ιολογία, μυκολογία), τομείς που διαφέρουν σε ερευνητικούς στόχους (γενική μικροβιολογία, τεχνική, γεωργική, ιατρική μικροβιολογία, γενετική μικροοργανισμών κ.λπ. ) ... Μελετήθηκαν πολλές μορφές μικροοργανισμών και περίπου στα μέσα της δεκαετίας του '50. τον περασμένο αιώνα A. Kluyver (1888

1956) και K. Niehl (1897 1985) διατυπώθηκε η θεωρία της βιοχημικής ενότητας της ζωής.

Εισαγωγή

Μικροβιολογία(από την ελληνική. micros - small, bios - life, λογότυπα - δόγμα) - επιστήμη που μελετά τη δομή, τη ζωτική δραστηριότητα και την οικολογία των μικροοργανισμών των μικρότερων μορφών ζωής φυτικής ή ζωικής προέλευσης, αόρατες με γυμνό μάτι.

Η μικροβιολογία μελετά όλους τους εκπροσώπους του μικροκοσμικού κόσμου (βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα, ιούς). Στον πυρήνα της, η μικροβιολογία είναι μια βιολογική θεμελιώδης επιστήμη. Για να μελετήσει μικροοργανισμούς, χρησιμοποιεί τις μεθόδους άλλων επιστημών, κυρίως φυσικής, βιολογίας, βιολογικής χημείας, μοριακής βιολογίας, γενετικής, κυτταρολογίας, ανοσολογίας. Όπως κάθε επιστήμη, η μικροβιολογία υποδιαιρείται σε γενικές και ειδικές. Γενική μικροβιολογία μελετά τα πρότυπα δομής και ζωτικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών σε όλα τα επίπεδα. μοριακός, κυτταρικός, πληθυσμός; γενετική και η σχέση τους με το περιβάλλον. Το αντικείμενο της μελέτης της ιδιωτικής μικροβιολογίας είναι οι μεμονωμένοι εκπρόσωποι του microworld, ανάλογα με την εκδήλωσή τους και την επιρροή τους στο περιβάλλον, τη ζωντανή φύση, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Τα ιδιωτικά τμήματα της μικροβιολογίας περιλαμβάνουν: ιατρική, κτηνιατρική, γεωργική, τεχνική, θαλάσσια, διαστημική μικροβιολογία.

Ιατρική μικροβιολογία μελετά παθογόνους μικροοργανισμούς για τον άνθρωπο: βακτήρια, ιούς, μύκητες, πρωτόζωα. Ανάλογα με τη φύση των μελετηθέντων παθογόνων μικροοργανισμών, η ιατρική μικροβιολογία χωρίζεται σε βακτηριολογία, ιολογία, μυκολογία και πρωτοζωολογία.

Καθένας από αυτούς τους κλάδους αντιμετωπίζει τα ακόλουθα θέματα:μορφολογία και φυσιολογία, δηλαδή πραγματοποιεί μικροσκοπικές και άλλες μορφές έρευνας, μελετά το μεταβολισμό, τη διατροφή, την αναπνοή, τις συνθήκες ανάπτυξης και αναπαραγωγής, γενετικά χαρακτηριστικά παθογόνων μικροοργανισμών. ο ρόλος των μικροοργανισμών στην αιτιολογία και την παθογένεση των μολυσματικών ασθενειών · κύριες κλινικές εκδηλώσεις και επικράτηση των προκαλούμενων ασθενειών. ειδική διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία μολυσματικών ασθενειών · οικολογία παθογόνων μικροοργανισμών.

Η ιατρική μικροβιολογία περιλαμβάνει επίσης την υγειονομική, κλινική και φαρμακευτική μικροβιολογία. Η υγειονομική μικροβιολογία μελετά τη μικροχλωρίδα του περιβάλλοντος, τη σχέση της μικροχλωρίδας με το σώμα, την επίδραση της μικροχλωρίδας και των αποβλήτων της στην ανθρώπινη υγεία, αναπτύσσει μέτρα για την πρόληψη των αρνητικών επιπτώσεων των μικροοργανισμών του ανθρώπου. Το επίκεντρο της κλινικής μικροβιολογίας. Ο ρόλος των ευκαιριακών μικροοργανισμών στην εμφάνιση ανθρώπινων ασθενειών, τη διάγνωση και την πρόληψη αυτών των ασθενειών. Φαρμακευτική Μικροβιολογία διερευνά μολυσματικές ασθένειες φαρμακευτικών φυτών, βλάβες σε φαρμακευτικά φυτά και πρώτες ύλες υπό την επίδραση μικροοργανισμών, μόλυνση φαρμακευτικών προϊόντων κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας, καθώς και τελικές μορφές δοσολογίας, μεθόδους ασηψίας και αντισηπτικών, απολύμανση στην παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων, τεχνολογία για λήψη μικροβιολογικών και ανοσολογικών διαγνωστικών, προφυλακτικών και θεραπευτικών παρασκευασμάτων ...

Κτηνιατρική μικροβιολογία μελετά τα ίδια θέματα με την ιατρική μικροβιολογία, αλλά σε σχέση με μικροοργανισμούς που προκαλούν ασθένειες των ζώων.

Μικροχλωρίδα εδάφους, χλωρίδα, η επίδρασή της στη γονιμότητα, τη σύνθεση του εδάφους, τις μολυσματικές ασθένειες των φυτών κ.λπ. είναι το επίκεντρο της γεωργικής μικροβιολογίας.

Θαλάσσια και διαστημική μικροβιολογία μελετά, αντίστοιχα, τη μικροχλωρίδα των θαλασσών και των ταμιευτήρων και του διαστήματος και άλλων πλανητών.

Τεχνική μικροβιολογία, που είναι μέρος της βιοτεχνολογίας, αναπτύσσει μια τεχνολογία για την απόκτηση διαφόρων προϊόντων από μικροοργανισμούς για την εθνική οικονομία και την ιατρική (αντιβιοτικά, εμβόλια, ένζυμα, πρωτεΐνες, βιταμίνες). Η βάση της σύγχρονης βιοτεχνολογίας είναι η γενετική μηχανική.

Η ιστορία της ανάπτυξης της μικροβιολογίας

Η μικροβιολογία έχει διανύσει πολύ δρόμο ανάπτυξης, εκτιμάται σε πολλές χιλιετίες. Ήδη στη V.VI χιλιετία π.Χ. ένα άτομο απολάμβανε τους καρπούς της δραστηριότητας των μικροοργανισμών, χωρίς να γνωρίζει την ύπαρξή τους. Οινοποίηση, αρτοποιία, τυροκομία, δερμάτινη σάλτσα. τίποτα περισσότερο από διαδικασίες που περιλαμβάνουν μικροοργανισμούς. Ταυτόχρονα, στην αρχαιότητα, οι επιστήμονες και οι στοχαστές υπέθεσαν ότι πολλές ασθένειες προκαλούνται από κάποιες ξένες αόρατες αιτίες που έχουν ζωντανή φύση.

Κατά συνέπεια, η μικροβιολογία ξεκίνησε πολύ πριν από την εποχή μας. Κατά την ανάπτυξή του, πέρασε σε διάφορα στάδια, όχι τόσο συνδεδεμένα χρονολογικά όσο εξαρτάται από τα κύρια επιτεύγματα και ανακαλύψεις.

Η ιστορία της ανάπτυξης της μικροβιολογίας μπορεί να χωριστεί σε πέντε στάδια: ευρετική, μορφολογική, φυσιολογική, ανοσολογική και μοριακή-γενετική.

ΥΡΙΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (IV III αιώνες π.Χ. XVI αιώνας) Συνδέεται μάλλον με λογικές και μεθοδολογικές μεθόδους εύρεσης της αλήθειας, δηλαδή ευρετικών, παρά με πειράματα και αποδείξεις. Οι στοχαστές αυτής της περιόδου (Ιπποκράτης, Ρωμαίος συγγραφέας Βάρο, Αβιτσέν, κ.λπ.) πρότειναν τη φύση των μολυσματικών ασθενειών, των μυσμάτων, των μικρών αόρατων ζώων. Αυτές οι ιδέες διατυπώθηκαν σε μια συνεκτική υπόθεση πολλούς αιώνες αργότερα στα γραπτά του ιταλού ιατρού Δ. Φρακάστορο (1478-1553), ο οποίος εξέφρασε την ιδέα της ζωντανής contagia (contagiumvivum), η οποία προκαλεί ασθένειες. Επιπλέον, κάθε ασθένεια προκαλείται από τη μόλυνσή της. Για την πρόληψη της ασθένειας, συστήθηκαν να απομονώσουν τον ασθενή, να καραντίνα, να φορούν μάσκες και να θεραπεύσουν αντικείμενα με ξύδι.

Έτσι, ο Δ. Φρακάστορο ήταν ένας από τους ιδρυτές της επιδημιολογίας, δηλαδή, η επιστήμη των αιτίων, των καταστάσεων και των μηχανισμών του σχηματισμού ασθενειών και των μεθόδων πρόληψής τους. Με την εφεύρεση του μικροσκοπίου, ο A. Levenguk ξεκινά το επόμενο στάδιο την ανάπτυξη της μικροβιολογίας, που ονομάζεται μορφολογική.

Κατά επάγγελμα, ο Levenguk ήταν έμπορος υφασμάτων, κατείχε τη θέση του ταμίας της πόλης και από το 1679 ήταν επίσης οινοποιός.

Ο ίδιος ο Levenguk γυαλίζει απλούς φακούς, οι οποίοι ήταν οπτικά τόσο τέλειοι που κατέστησαν δυνατή την προβολή των μικρότερων πλασμάτων - μικροοργανισμών (γραμμική μεγέθυνση 160 φορές).

Έδειξε εξαιρετική παρατήρηση και ακρίβεια περιγραφών καταπληκτικών στην εποχή του. Ήταν ο πρώτος που περιέγραψε την καλλιέργεια μούχλας στο κρέας, αργότερα περιγράφει τα "ζωντανά ζώα" σε βροχή και νερό πηγάδι, διάφορες εγχύσεις, στα κόπρανα, στην οδοντική πλάκα. Ο A. Levenguk πραγματοποίησε όλη την έρευνα μόνο του, χωρίς να εμπιστεύεται κανέναν. Κατάλαβε σαφώς τη διαφορά μεταξύ των παρατηρήσεων και της ερμηνείας τους.

Το 1698 ο A. Levenguk κάλεσε τον Ρώσο Τσάρο Πέτρο τον Μέγα, ο οποίος ήταν εκείνη την εποχή στην Ολλανδία. Ο βασιλιάς ενθουσιάστηκε με αυτό που είδε μέσω μικροσκοπίου. Ο A. Levenguk παρουσίασε στον Πέτρο δύο μικροσκόπια. Χρησίμευσαν ως αρχή της μελέτης μικροοργανισμών στη Ρωσία.

Το 1675 ο A. van Leeuwenhoek εισήγαγε στην επιστήμη τους όρους μικρόβιο, βακτήρια, πρωτόζωα. Η ανακάλυψη του κόσμου των μικροοργανισμών από τον A. Levenguk έδωσε μια ισχυρή ώθηση στη μελέτη αυτών των μυστηριωδών πλασμάτων. Για έναν ολόκληρο αιώνα, όλο και περισσότεροι νέοι μικροοργανισμοί έχουν ανακαλυφθεί και περιγραφεί. «Πόσα θαύματα κρύβουν αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα στον εαυτό τους» - έγραψε ο A. van Leeuwenhoek.

ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (XVII ΠΡΩΤΟ ΜΗΧΟΣ ΧΙΧ αιώνων) Ξεκινά με την ανακάλυψη μικροοργανισμών από τον A. Levenguk. Σε αυτό το στάδιο, επιβεβαιώθηκε η πανταχού παρούσα κατανομή των μικροοργανισμών, περιγράφηκαν οι μορφές των κυττάρων, η φύση της κίνησης και οι βιότοποι πολλών εκπροσώπων του κόσμου. Το τέλος αυτής της περιόδου είναι σημαντικό στο ότι οι γνώσεις που έχουν συσσωρευτεί μέχρι τώρα για τους μικροοργανισμούς και το επιστημονικό μεθοδολογικό επίπεδο (συγκεκριμένα, η παρουσία μικροσκοπικής τεχνολογίας) επέτρεψαν στους επιστήμονες να λύσουν τρία πολύ σημαντικά (βασικά) προβλήματα για όλες τις φυσικές επιστήμες: τη μελέτη της φύσης των διαδικασιών ζύμωσης και αποσύνθεσης, τα αίτια των μολυσματικών ασθενειών, το πρόβλημα της ίδιας της προέλευσης των μικροοργανισμών.

Μελέτη της φύσης των διαδικασιών ζύμωσης και αποσύνθεσης. Ο όρος «ζύμωση» (fermentatio) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Ολλανδό αλχημιστή Ya.B. Χελμόντ (1579-1644) Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να ορίσουν και να εξηγήσουν αυτήν τη διαδικασία. Αλλά το πιο κοντινό στην κατανόηση του ρόλου της μαγιάς στη διαδικασία ζύμωσης προήλθε από τον Γάλλο χημικό A.L. Ο Lavoisier (1743 1794) στη μελέτη των ποσοτικών χημικών μετασχηματισμών της ζάχαρης κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης, αλλά δεν κατάφερε να ολοκληρώσει το έργο του, καθώς έγινε θύμα του τρόμου της γαλλικής αστικής επανάστασης.

Πολλοί επιστήμονες έχουν μελετήσει τη διαδικασία ζύμωσης, αλλά ο Γάλλος βοτανολόγος C. Canyard de Latour (ο οποίος διερεύνησε το ίζημα κατά τη διάρκεια της αλκοολικής ζύμωσης και ανακάλυψε ζωντανά όντα), οι Γερμανοί φυσιολόγοι F. Kuetzing (κατά τον σχηματισμό ξιδιού, επέστησε την προσοχή στον μεμβράνη στην επιφάνεια, η οποία επίσης συνίστατο από ζωντανούς οργανισμούς) και τον T. Schwann. Αλλά η έρευνά τους επικρίθηκε σοβαρά από τους υποστηρικτές της θεωρίας της φυσικοχημικής φύσης της ζύμωσης. Κατηγορήθηκαν για «ασήμαντα συμπεράσματα» και έλλειψη αποδεικτικών στοιχείων. Το δεύτερο κύριο πρόβλημα σχετικά με τη μικροβιακή φύση των μολυσματικών ασθενειών λύθηκε επίσης κατά τη μορφολογική περίοδο της ανάπτυξης της μικροβιολογίας.

Ο πρώτος που υποδηλώνει ότι οι ασθένειες προκαλούνται από αόρατα όντα ήταν ο αρχαίος Έλληνας ιατρός Ιπποκράτης (περ. 460 377 π.Χ.), η Αβικέννα (περίπου 980-1037) κ.λπ. Παρά το γεγονός ότι η εμφάνιση ασθενειών συνδέεται τώρα με ανακαλυφθέντες μικροοργανισμούς , χρειάζονταν άμεσες αποδείξεις. Και παραλήφθηκαν από έναν Ρώσο γιατρό επιδημιολόγο D.S. Σαμοϊλόβιτς (1744 1805). Τα μικροσκόπια εκείνης της εποχής είχαν μεγέθυνση περίπου 300 φορές και δεν επέτρεψαν την ανίχνευση του αιτιολογικού παράγοντα της πανώλης, για την ανίχνευση του οποίου, όπως είναι τώρα γνωστό, απαιτείται αύξηση 800 έως 1000 φορές. Για να αποδείξει ότι η πανούκλα προκαλείται από ένα ειδικό παθογόνο, μολύνει τον εαυτό του με την απόρριψη του πομπού ενός άρρωστου πανώλους και αρρώστησε με την πανούκλα.

Ευτυχώς, D.S. Ο Σαμοϊλόβιτς επέζησε. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν ηρωικά πειράματα για την ίδια τη μόλυνση για να αποδειχθεί η μολυσματικότητα ενός συγκεκριμένου μικροοργανισμού από Ρώσους γιατρούς G.N. Minh και O.O. Mochutkovsky, I.I. Ο Mechnikov και άλλοι. Αλλά η προτεραιότητα στην επίλυση του ζητήματος της μικροβιακής φύσης των μολυσματικών ασθενειών ανήκει στον Ιταλό φυσιολόγο A. Basi (1773 1856), ο οποίος ήταν ο πρώτος που έδειξε πειραματικά τη μικροβιακή φύση της ασθένειας μεταξοσκώληκα, ανακάλυψε τη μετάδοση της νόσου όταν ένας μικροσκοπικός μύκητας μεταφέρθηκε από ένα άρρωστο άτομο σε ένα υγιές ... Αλλά οι περισσότεροι ερευνητές ήταν πεπεισμένοι ότι οι αιτίες όλων των ασθενειών είναι παραβιάσεις της πορείας των χημικών διεργασιών στο σώμα. Το τρίτο πρόβλημα σχετικά με τη μέθοδο εμφάνισης και αναπαραγωγής μικροοργανισμών λύθηκε σε μια διαμάχη με την τότε κυρίαρχη θεωρία της αυθόρμητης παραγωγής.

Παρά το γεγονός ότι ο Ιταλός επιστήμονας L. Spallanzani στα μέσα του 18ου αιώνα. παρατήρησε τη διαίρεση των βακτηρίων κάτω από ένα μικροσκόπιο, η άποψη ότι προκύπτουν αυθόρμητα (προκύπτουν από σήψη, βρωμιά κ.λπ.) δεν έχει αντικρούσει Αυτό έγινε από τον εξαιρετικό Γάλλο επιστήμονα Louis Pasteur (1822 1895), ο οποίος, με το έργο του, έθεσε τα θεμέλια για τη σύγχρονη μικροβιολογία. Την ίδια περίοδο ξεκίνησε η ανάπτυξη της μικροβιολογίας στη Ρωσία. Ο ιδρυτής της ρωσικής μικροβιολογίας είναι ο L.N. Τσενκόφσκι (1822 1887). Τα αντικείμενα της έρευνάς του είναι πρωτόζωα, φύκια, μανιτάρια. Ανακάλυψε και περιέγραψε μεγάλο αριθμό πρωτόζωων, μελέτησε τη μορφολογία και τους αναπτυξιακούς κύκλους τους, έδειξε ότι δεν υπάρχει έντονο όριο μεταξύ του κόσμου των φυτών και των ζώων. Οργάνωσε έναν από τους πρώτους σταθμούς του Pasteur στη Ρωσία και πρότεινε ένα εμβόλιο κατά του άνθρακα (το ζωντανό εμβόλιο του Tsenkovsky).

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (ΔΕΥΤΕΡΟΣ ΜΙΣΟΣ του 19ου αιώνα)

Η ταχεία ανάπτυξη της μικροβιολογίας τον 19ο αιώνα. οδήγησε στην ανακάλυψη πολλών μικροοργανισμών: βακτηρίων οζιδίων, βακτηριδίων νιτροποίησης, αιτιολογικών παραγόντων πολλών μολυσματικών ασθενειών (άνθρακας, πανούκλας, τετάνου, διφθερίτιδας, χολέρας, φυματίωσης κ.λπ.), ιού μωσαϊκού καπνού, ιού αφθώδους πυρετού κ.λπ. Η ανακάλυψη νέων μικροοργανισμών συνοδεύτηκε από τη μελέτη όχι μόνο της δομής τους, αλλά και της ζωτικής τους δραστηριότητας, δηλαδή, για την αντικατάσταση της μορφολογικής-συστηματικής μελέτης του πρώτου μισού του 19ου αιώνα. ήρθε η φυσιολογική μελέτη των μικροοργανισμών, με βάση το ακριβές πείραμα.

Επομένως, το δεύτερο μισό του ΧΙΧ αιώνα. Είναι συνηθισμένο να ονομάζουμε τη φυσιολογική περίοδο στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας. Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από εξαιρετικές ανακαλύψεις στον τομέα της μικροβιολογίας, και χωρίς υπερβολή θα μπορούσε να πάρει το όνομά του από τον ιδιοφυή Γάλλο επιστήμονα L. Pasteur Pasteur, επειδή η επιστημονική δραστηριότητα αυτού του επιστήμονα κάλυψε όλα τα κύρια προβλήματα που σχετίζονται με τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών. Ο πρώτος από τους σύγχρονους του L. Pasteur που εκτίμησε τη σημασία των ανακαλύψεών του ήταν ο Άγγλος χειρουργός J. Lister (1827 1912), ο οποίος, με βάση τα επιτεύγματα του L. Pasteur, εισήγαγε για πρώτη φορά στην ιατρική πρακτική τη θεραπεία όλων των χειρουργικών οργάνων με καρμπολικό οξύ, απολύμανση χειρουργείων και πέτυχε μείωση του αριθμού των θανάτων μετά από χειρουργική επέμβαση.

Το κύριο πλεονέκτημα του Pasteur είναι ότι ήταν ο πρώτος που συνέδεσε τους μικροοργανισμούς με τις διαδικασίες που προκαλούν. Η έρευνα του Pasteur ολοκλήρωσε την αιώνια συζήτηση σχετικά με την πιθανότητα αυθόρμητης προέλευσης της ζωής. Αποδείχθηκε πειραματικά ότι σε θρεπτικά μέσα στα οποία σκοτώνονται μικροοργανισμοί, η ζωή δεν προκύπτει ακόμη και όταν έρχεται σε επαφή με τον αέρα, εάν απουσιάζει από το τελευταίο.

Οι ανακαλύψεις του Παστέρ:

1. Διαπιστώθηκε ότι οι διαδικασίες ζύμωσης έχουν μικροβιολογική φύση και κάθε τύπος ζύμωσης οφείλεται στο συγκεκριμένο παθογόνο.

2. Μελετώντας τις ασθένειες της μπύρας και του κρασιού, ανακάλυψε ότι αυτά τα ελαττώματα οφείλονται στην ανάπτυξη ξένων μικροοργανισμών. Πρότεινε μια μέθοδο αντιμετώπισης της εξωτερικής μικροχλωρίδας - παστερίωσης.

3. Εξήγησε ότι οι μολυσματικές ασθένειες είναι μικροβιολογικής φύσης και προκύπτουν ως αποτέλεσμα της κατάποσης παθογόνων. Ο L. Pasteur πρότεινε μια μέθοδο καταπολέμησης μολυσματικών ασθενειών με τη βοήθεια εμβολιασμών, για τις οποίες χρησιμοποιούνται καλλιέργειες μικροοργανισμών με εξασθενημένο παθογόνο αποτέλεσμα (εμβόλια).

4. Αποδείχθηκε ότι ορισμένοι μικροοργανισμοί μπορούν να υπάρχουν χωρίς οξυγόνο, δηλαδή Ε. ανακάλυψε το φαινόμενο της αναερόβιας. Μελετώντας τα βακτηρίδια βουτυρικού οξέος, έδειξε ότι ο αέρας είναι επιβλαβής για αυτά. Αυτά τα αποτελέσματα πυροδότησαν μια καταιγίδα διαμαρτυρίας, καθώς αναγνωρίστηκε ότι η ζωή είναι αδύνατη χωρίς μοριακό οξυγόνο. Έτσι, ο Louis Pasteur είναι ο ιδρυτής όλων των σημαντικών τομέων της σύγχρονης μικροβιολογίας.

Ο Παστέρ πραγματοποίησε την εξαιρετική του έρευνα σε ένα μικρό εργαστήριο, το οποίο, με τα λόγια του, «δεν διέθετε φως, αέρα και χώρο». Το 1988 στο Παρίσι, με χρήματα που συγκεντρώθηκαν με συνδρομή, άνοιξε το Ινστιτούτο Pasteur, στην κατασκευή του οποίου η ρωσική κυβέρνηση συνέβαλε σημαντικά. Πολλοί διάσημοι μικροβιολόγοι, συμπεριλαμβανομένων των Ρώσων, εργάστηκαν σε αυτό το ινστιτούτο. Ο ιστοριογράφος του Ινστιτούτου Pasteur, A. Delaney, αστειεύτηκε είπε ότι δεν ήξερε αν στα τέλη του 19ου αιώνα το Ινστιτούτο Pasteur ήταν γαλλικό ή ρωσικο-γαλλικό ίδρυμα.

Ένας από τους ιδρυτές της ιατρικής μικροβιολογίας είναι ο Robert Koch (1843 - 1910), ο οποίος ανέπτυξε μεθόδους για την απόκτηση καθαρών καλλιεργειών βακτηρίων, βαφής βακτηρίων με μικροσκόπηση και μικρογραφιών. Η τριάδα Koch, που διατυπώθηκε από τον R. Koch, είναι επίσης γνωστή, η οποία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του αιτιολογικού παράγοντα της νόσου. Το 1877 ο R. Koch απομόνωσε τον αιτιολογικό παράγοντα του άνθρακα, το 1882 τον αιτιολογικό παράγοντα της φυματίωσης, και το 1905 του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη του αιτιολογικού παράγοντα της χολέρας.

Στη φυσιολογική περίοδο, δηλαδή το 1867, M.S. Ο Voronin περιέγραψε τα βακτήρια των οζιδίων και σχεδόν 20 χρόνια αργότερα οι G. Gelrigel και G. Wilfart έδειξαν την ικανότητά τους να καθορίζουν το άζωτο. Οι Γάλλοι χημικοί T. Schlesing, A. Munz τεκμηρίωσαν τη μικροβιολογική φύση της νιτροποίησης (1877) και το 1882 ο P. Deguerin καθιέρωσε τη φύση της απονιτροποίησης, τη φύση της αναερόβιας αποσύνθεσης των φυτικών υπολειμμάτων.

Ρώσος επιστήμονας P.A. Ο Kostychev δημιούργησε μια θεωρία της μικροβιολογικής φύσης των διαδικασιών σχηματισμού εδάφους.

Τέλος, το 1892, ο Ρώσος βοτανολόγος D.Ivanovsky (1864-1920) ανακάλυψε τον ιό του μωσαϊκού καπνού. Το 1898, ανεξάρτητα από τον D.I. Ivanovsky, ο ίδιος ιός περιγράφηκε από τον Μ. Beijerinck. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκε ο ιός του αφθώδους πυρετού (F. Leffler, P. Frosch, 1897), κίτρινος πυρετός (W. Reid, 1901) και πολλοί άλλοι ιοί. Ωστόσο, κατέστη δυνατή η εμφάνιση ιικών σωματιδίων μόνο μετά την εφεύρεση του ηλεκτρονίου μικροσκόπιο, καθώς δεν είναι ορατά σε φωτεινά μικροσκόπια. Μέχρι σήμερα, το βασίλειο των ιών έχει έως και 1000 είδη που προκαλούν ασθένειες. Μόλις πρόσφατα ανακαλύφθηκαν αρκετοί νέοι ιοί DI Ivanovsky, συμπεριλαμβανομένου του ιού που προκαλεί το AIDS.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η περίοδος της ανακάλυψης νέων ιών και βακτηρίων και η μελέτη της μορφολογίας και της φυσιολογίας τους συνεχίζεται μέχρι σήμερα.

Ν.Ν. Ο Vinogradsky (1856 1953) και ο Ολλανδός μικροβιολόγος Μ. Beijerinck (1851 1931) εισήγαγαν τη μικροοικονομική αρχή της μελέτης των μικροοργανισμών. Ν.Ν. Ο Vinogradskiy πρότεινε τη δημιουργία ειδικών (εκλεκτικών) συνθηκών που επιτρέπουν την κυρίαρχη ανάπτυξη μιας ομάδας μικροοργανισμών, ανακάλυψε το 1893 έναν αναερόβιο σταθεροποιητή αζώτου, που πήρε το όνομά του από το Pasteur Clostridium pasterianum, απομονωμένος από τους μικροοργανισμούς του εδάφους που αντιπροσωπεύουν έναν εντελώς νέο τύπο ζωής και ονομάζεται chemolithoautotrophic.

Η μικροοικονομική αρχή αναπτύχθηκε επίσης από τον Μ. Beijerinck και εφαρμόστηκε στην απομόνωση διαφόρων ομάδων μικροοργανισμών. 8 χρόνια μετά το S.N. Ο Vinogradskiy M. Beijerinck απομόνωσε το Azotobacterchroococcum υπό αερόβιες συνθήκες, διερεύνησε τη φυσιολογία των βακτηρίων των οζιδίων, τις διαδικασίες απονιτροποίησης και μείωσης θειικών, κ.λπ. Και οι δύο αυτοί ερευνητές είναι οι ιδρυτές της οικολογικής κατεύθυνσης της μικροβιολογίας, που σχετίζεται με τη μελέτη του ρόλου των μικροοργανισμών στον κύκλο των ουσιών στη φύση. Μέχρι το τέλος του ΧΙΧ αιώνα. Περιγράφεται η διαφοροποίηση της μικροβιολογίας σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές: γενικά, ιατρικά, εδάφη.

ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (ΕΝΑΡΞΗ ΤΟΥ ΧΧ XX)

Με την έναρξη του εικοστού αιώνα. ξεκινά μια νέα περίοδο στη μικροβιολογία, στην οποία οδήγησαν οι ανακαλύψεις του 19ου αιώνα.

Τα έργα του L. Pasteur σχετικά με τον εμβολιασμό, I.I. Ο Mechnikov για την φαγοκυττάρωση, ο P. Ehrlich σχετικά με τη θεωρία της χυμικής ανοσίας αποτελούσε το κύριο περιεχόμενο αυτού του σταδίου στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας, η οποία έλαβε σωστά τον τίτλο της ανοσολογικής.

Paul Ehrlich (1854 1915) Γερμανός ιατρός, βακτηριολόγος και βιοχημικός, ένας από τους ιδρυτές της ανοσολογίας και της χημειοθεραπείας, ο οποίος πρότεινε τη χυμική (από το υγρό του λατινικού χιούμορ) της ασυλίας. Πίστευε ότι η ανοσία προκύπτει ως αποτέλεσμα του σχηματισμού αντισωμάτων στο αίμα που εξουδετερώνουν το δηλητήριο. Αυτό επιβεβαιώθηκε από την ανακάλυψη αντισωμάτων κατά της τοξίνης που εξουδετερώνουν τις τοξίνες σε ζώα στα οποία εγχύθηκε διφθερίτιδα ή τοξίνη τετάνου (Ε. Bering, S. Kitazato).

Το 1883 διατύπωσε τη φαγοκυτταρική θεωρία της ανοσίας. Η ανθρώπινη ανοσία στην επαναμόλυνση είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό, αλλά η φύση αυτού του φαινομένου ήταν ακατανόητη ακόμη και μετά

Ι.Ι. Ο Metchnikov για το πώς ο εμβολιασμός κατά πολλών ασθενειών άρχισε να χρησιμοποιείται ευρέως. Ι.Ι. Ο Mechnikov έδειξε ότι η άμυνα του σώματος από την ασθένεια των δημιουργικών βακτηρίων είναι μια πολύπλοκη βιολογική αντίδραση, η οποία βασίζεται στην ικανότητα των φαγοκυττάρων (μακρο και μικροφάγοι) να συλλάβουν και να καταστρέψουν ξένα σώματα που έχουν εισέλθει στο σώμα, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Έρευνα του I.I. Ο Mechnikov σχετικά με την φαγοκυττάρωση απέδειξε πειστικά ότι, εκτός από το χυμικό, υπάρχει κυτταρική ανοσία.

Ι.Ι. Ο Mechnikov και ο P. Ehrlich ήταν επιστημονικοί αντίπαλοι για πολλά χρόνια, ο καθένας αποδεικνύει πειραματικά την εγκυρότητα της θεωρίας του. Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι δεν υπάρχει αντίφαση μεταξύ χυμικών και φαγοκυτταρικών ασυλιών, δεδομένου ότι αυτοί οι μηχανισμοί εκτελούν κοινή άμυνα του οργανισμού. Και το 1908 I.I. Ο Mechnikov μαζί με τον P. Ehrlich απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ για την ανάπτυξη της θεωρίας της ασυλίας.

Η ανοσολογική περίοδος χαρακτηρίζεται από την ανακάλυψη των κύριων αντιδράσεων του ανοσοποιητικού συστήματος σε γενετικά ξένες ουσίες (αντιγόνα): σχηματισμός αντισωμάτων και φαγοκυττάρωση, υπερευαισθησία καθυστερημένου τύπου (HRT), υπερευαισθησία άμεσου τύπου (HHT), ανοχή και ανοσολογική μνήμη.

Η μικροβιολογία και η ανοσολογία αναπτύχθηκαν ιδιαίτερα γρήγορα στη δεκαετία του 50-60. εικοστός

αιώνες. Αυτό διευκολύνθηκε από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις στον τομέα της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της βιολογικής χημείας. η εμφάνιση νέων επιστημών: γενετική μηχανική, μοριακή βιολογία, βιοτεχνολογία, πληροφορική · τη δημιουργία νέων μεθόδων και τη χρήση επιστημονικού εξοπλισμού.

Η ανοσολογία είναι η βάση για την ανάπτυξη εργαστηριακών μεθόδων για τη διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία μολυσματικών και πολλών μη μολυσματικών ασθενειών, καθώς και για την ανάπτυξη ανοσοβιολογικών φαρμάκων (εμβόλια, ανοσοσφαιρίνες, ανοσορυθμιστές, αλλεργιογόνα, διαγνωστικά φάρμακα). Η ανάπτυξη και παραγωγή ανοσοβιολογικών παρασκευασμάτων ασχολείται με την ανοσοβιοτεχνολογία, ένα ανεξάρτητο τμήμα της ανοσολογίας. Η σύγχρονη ιατρική μικροβιολογία και ανοσολογία έχουν επιτύχει μεγάλη επιτυχία και διαδραματίζουν τεράστιο ρόλο στη διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία μολυσματικών και πολλών μη μολυσματικών ασθενειών που σχετίζονται με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα (ογκολογικές, αυτοάνοσες ασθένειες, μεταμόσχευση οργάνων και ιστών κ.λπ.).

ΜΟΛΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ (από τη δεκαετία του '50 του εικοστού αιώνα)

Χαρακτηρίζεται από μια σειρά από θεμελιωδώς σημαντικά επιστημονικά επιτεύγματα και ανακαλύψεις:

1. Αποκρυπτογράφηση της μοριακής δομής και της μοριακής βιολογικής οργάνωσης πολλών ιών και βακτηρίων. ανακάλυψη των απλούστερων μορφών ζωής της «μολυσματικής» πρωτεΐνης πριόν.

2. Αποκρυπτογράφηση της χημικής δομής και της χημικής σύνθεσης ορισμένων αντιγόνων.

Για παράδειγμα, η χημική σύνθεση λυσοζύμης (D. Sela, 1971), πεπτιδίων του ιού του AIDS (RV Petrov, VT Ivanov, κ.λπ.).

3. Αποκρυπτογράφηση της δομής των αντισωμάτων ανοσοσφαιρίνες (D. Edelman, R. Porter, 1959).

4. Ανάπτυξη μιας μεθόδου για καλλιέργειες ζωικών και φυτικών κυττάρων και για την καλλιέργειά τους σε βιομηχανική κλίμακα προκειμένου να ληφθούν ιικά αντιγόνα.

5. Λήψη ανασυνδυασμένων βακτηρίων και ανασυνδυασμένων ιών.

6. Δημιουργία υβριδωμάτων με σύντηξη ανοσο Β λεμφοκυττάρων παραγωγών αντισωμάτων και καρκινικών κυττάρων προκειμένου να ληφθούν μονοκλωνικά αντισώματα (D. Keller, C. Milstein, 1975).

7. Ανακάλυψη ανοσορυθμιστών ανοσοκυτοκινινών (ιντερλευκίνες, ιντερφερόνες, μυελοπεπτίδια, κ.λπ.) ενδογενών φυσικών ρυθμιστών του ανοσοποιητικού συστήματος και χρήση τους για την πρόληψη και θεραπεία διαφόρων ασθενειών.

8. Λήψη εμβολίων με τεχνικές βιοτεχνολογίας και γενετικής μηχανικής (ηπατίτιδα Β, ελονοσία, αντιγόνα HIV και άλλα αντιγόνα) και βιολογικά ενεργά πεπτίδια (ιντερφερόνες, ιντερλευκίνες, αυξητικοί παράγοντες κ.λπ.).

9. Ανάπτυξη συνθετικών εμβολίων με βάση φυσικά ή συνθετικά αντιγόνα και τα θραύσματά τους.

10. Ανακάλυψη ιών που προκαλούν ανοσοανεπάρκεια.

11. Ανάπτυξη βασικά νέων μεθόδων για τη διάγνωση μολυσματικών και μη μολυσματικών ασθενειών (ένζυμο ανοσοδοκιμασία, ραδιοανοσοδοκιμασία, ανοσοκηλίδωση, υβριδισμός νουκλεϊκών οξέων).

Δημιουργία με βάση αυτές τις μεθόδους δοκιμαστικών συστημάτων για ένδειξη, αναγνώριση μικροοργανισμών, διάγνωση μολυσματικών και μη μολυσματικών ασθενειών. Στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα. ο σχηματισμός νέων τάσεων στη μικροβιολογία συνεχίζεται, οι νέοι κλάδοι απομακρύνονται από αυτό με τα δικά τους ερευνητικά αντικείμενα (ιολογία, μυκολογία), τομείς που διαφέρουν σε ερευνητικούς στόχους (γενική μικροβιολογία, τεχνική, γεωργική, ιατρική μικροβιολογία, γενετική μικροοργανισμών κ.λπ. ) διακρίνονται. Πολλές μορφές μικροοργανισμών έχουν μελετηθεί και περίπου στα μέσα της δεκαετίας του '50. του περασμένου αιώνα οι A. Kluyver (1888 1956) και K. Niel (1897 1985) διατύπωσαν τη θεωρία της βιοχημικής ενότητας της ζωής.

Η αντίδραση του Wasserman (RW ή EDS-Express Diagnosis of Syphilis) είναι μια ξεπερασμένη μέθοδος για τη διάγνωση της σύφιλης χρησιμοποιώντας ορολογικό τεστ. Αυτή τη στιγμή αντικαθίσταται από μικροαντίδραση καθίζησης (δοκιμή αντικαρδιολιπίνης, MP, RPR - RapidPlasmaReagin). Ονομάστηκε για τον Γερμανό ανοσολόγο August Wassermann<#"justify">Αυτή είναι μια αντίδραση συγκόλλησης που χρησιμοποιείται για τη διάγνωση του τυφοειδούς πυρετού και ορισμένων τυφοειδών-παρατυφοειδών ασθενειών.

Προτάθηκε το 1896 από τον Γάλλο ιατρό F. Widal (F. Widal, 1862-1929). V. σ. βασίζεται στην ικανότητα των αντισωμάτων (συγκολλητίνες), που σχηματίζονται στο σώμα κατά τη διάρκεια της νόσου και που παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την ανάρρωση, να προκαλέσουν προσκόλληση τυφοειδών μικροοργανισμών, συγκεκριμένα αντισώματα (συγκολλητίνες) βρίσκονται στο αίμα του ασθενούς από τη 2η εβδομάδα ασθένεια.

Για να σχηματιστεί η αντίδραση του Vidal, το αίμα λαμβάνεται από την κυβική φλέβα σε ποσότητα 2-3 ml με σύριγγα και αφήνεται να πήξει. Ο σχηματισμένος θρόμβος διαχωρίζεται και ο ορός αναρροφάται σε καθαρό δοκιμαστικό σωλήνα και παρασκευάζονται 3 σειρές αραιώσεων του ορού του ασθενούς από 1: 100 έως 1: 800 ως εξής: χύνεται 1 ml (20 σταγόνες) αλατούχου ορού. σε όλους τους δοκιμαστικούς σωλήνες. στη συνέχεια με την ίδια πιπέτα, 1 ml ορού αραιωμένο 1:50 χύνεται στον πρώτο σωλήνα, αναμιγνύεται με αλατούχο διάλυμα, έτσι λαμβάνεται αραίωση 1: 100, 1 ml ορού μεταφέρεται από αυτόν τον σωλήνα στον επόμενο σωλήνα, αναμιγνύεται με αλατούχο διάλυμα, λαμβάνεται αραίωση 1: 200 λαμβάνουν επίσης αραιώσεις 1: 400 και 1: 800 σε καθεμία από τις τρεις σειρές.

Η αντίδραση συγκόλλησης του Widzl πραγματοποιείται σε όγκο 1 ml υγρού, επομένως, 1 ml απομακρύνεται από τον τελευταίο δοκιμαστικό σωλήνα μετά την ανάμιξη του υγρού. Ένας ξεχωριστός σωλήνας ελέγχου γεμίζεται με 1 ml αλατούχου ορού. Αυτός ο έλεγχος έχει ρυθμιστεί για να ελέγχει την πιθανότητα αυθόρμητης συγκόλλησης αντιγόνου (διαγνωστικό) σε κάθε σειρά (έλεγχος αντιγόνου). Σε όλους τους δοκιμαστικούς σωλήνες κάθε σειράς που αντιστοιχεί στις επιγραφές, ενσταλάσσονται 2 σταγόνες διαγνωστικού. Η βάση τοποθετείται σε θερμοστάτη για 2 ώρες στους 37 ° C και στη συνέχεια αφήνεται σε θερμοκρασία δωματίου για μια ημέρα. Η αντίδραση λαμβάνεται υπόψη στο επόμενο μάθημα.

Στους ορούς των ασθενών, μπορεί να υπάρχουν τόσο ειδικά όσο και ομαδικά αντισώματα, τα οποία διαφέρουν στο ύψος του τίτλου. Μια συγκεκριμένη αντίδραση συγκόλλησης συνήθως ανεβαίνει σε υψηλότερο τίτλο. Η αντίδραση θεωρείται θετική εάν έχει συμβεί συγκόλληση τουλάχιστον στον πρώτο σωλήνα με αραίωση 1: 200. Συνήθως εμφανίζεται σε υψηλές αραιώσεις. Εάν υπάρχει ομαδική συγκόλληση με δύο ή τρία αντιγόνα, τότε ο αιτιολογικός παράγοντας της νόσου θεωρείται το μικρόβιο με το οποίο η συγκόλληση εμφανίστηκε στην υψηλότερη αραίωση του ορού.

Μια τεράστια συμβολή στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας έγινε από οικιακούς επιστήμονες:

Ι.Ι. Μεχνίκοφ (1845-1916) δημιούργησε μια φαγοκυτταρική θεωρία της ανοσίας βασισμένη στην ικανότητα των κυττάρων ενός μακροοργανισμού να αντιστέκονται σε ξένα σώματα. καθιερωμένο ανταγωνισμό μεταξύ του γαλακτικού οξέος και των βακτηρίων που προκαλούν σήψη. δούλεψε με παθογόνα μολυσματικών ασθενειών. Το 1908 του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ.

Λ.Σ. Τσενκόφσκι (1822-1877) ανέπτυξαν μεθόδους ελέγχου του άνθρακα με τη μορφή εμβολιασμών. Επιπλέον, απέδειξε τη βακτηριακή φύση των κέικ ζάχαρης και ανέπτυξε τρόπους για να το αποτρέψει στην παραγωγή ζάχαρης.

ΔΙ. Ιβάνοφσκι (1886-1920) θεωρείται σωστά ο ιδρυτής της ιολογίας. Ενώ μελετούσε τη νόσο του μωσαϊκού καπνού, ανακάλυψε μικροοργανισμούς που πέρασαν από βιολογικά φίλτρα. Αυτοί οι μικροοργανισμοί ονομάζονται ιοί. Αυτή ήταν η ώθηση για την ανακάλυψη των αιτιολογικών παραγόντων του αφθώδους πυρετού, της ευλογιάς, αόρατη σε συμβατικά μικροσκόπια φωτός.

Ν.Ν. Vinogradsky (1856-1953) - ο ιδρυτής της μικροβιολογίας του εδάφους, καθιέρωσε το ρόλο των μικροοργανισμών στον κύκλο των ουσιών στη φύση. Αναπτύχθηκαν μέθοδοι για την απομόνωση μεμονωμένων ομάδων μικροοργανισμών χρησιμοποιώντας εκλεκτικά (επιλεκτικά) θρεπτικά μέσα.

V.L. Omelyansky (1867-1928) - φοιτητής του S.N. Ο Vinogradsky, ανακάλυψε τους αιτιολογικούς παράγοντες της ζύμωσης της κυτταρίνης, μελέτησε τις διαδικασίες νιτροποίησης, σταθεροποίησης αζώτου, καθώς και την οικολογία των μικροοργανισμών του εδάφους. V.L. Το Omelyansky έγραψε το 1909 το πρώτο βιβλίο για τη γενική μικροβιολογία στη Ρωσία, το οποίο πέρασε δέκα εκδόσεις και εξακολουθεί να είναι ένα βιβλίο αναφοράς για μικροβιολόγους. Το 1923 δημοσίευσε τον πρώτο στη χώρα μας "Πρακτικός οδηγός μικροβιολογίας".

Μικροοργανισμοί, ή μικρόβια - πρόκειται για ζωντανά πλάσματα μικροσκοπικών μικρών μεγεθών, με τα οποία το ανθρώπινο περιβάλλον είναι κορεσμένο: νερό, έδαφος, αέρας, τρόφιμα, ανθρώπινες κατοικίες και επιχειρήσεις.

Η επιστήμη της μικροβιολογίας μελετά τη δομή, το μεταβολισμό και τις συνθήκες ύπαρξης μικροοργανισμών, καθώς και τον ρόλο τους στην ανθρώπινη ζωή. Οι μικροοργανισμοί είναι παρόμοιοι με τα ζώα και τα φυτά, καθώς βρίσκονται στα σύνορα του κόσμου των ζώων και των φυτών. Έχουν πολύ διαφορετικό σχήμα και ιδιότητες, αλλά ένα κοινό χαρακτηριστικό όλων είναι το μικρό τους μέγεθος. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι για τη μελέτη τους. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, οι μικροοργανισμοί δεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι. Η ανθρώπινη γνωριμία μαζί τους ξεκίνησε με την εφεύρεση του μικροσκοπίου. Τα πρώτα μικροσκόπια ήταν πολύ πρωτόγονα, αποτελούμενα από διάφορους χειροποίητους φακούς και μεγεθύνθηκαν έως και 300 φορές. ήταν ουσιαστικά μεγεθυντικοί. Ωστόσο, ακόμη και τέτοιες συσκευές κατέστησαν δυνατή την εξέταση του σχήματος ορισμένων μικροοργανισμών.

Ο Ολλανδός φυσιοδίφης Anton Loewenhoek (1632-1723), ο οποίος γυαλίζει προσωπικά τους φακούς και συγκέντρωσε τα απλούστερα μικροσκόπια, εξεπλάγην που βρήκε μικροοργανισμούς σε όλα τα αντικείμενα που εξέτασε: νερό της βροχής, έγχυση σανού, οδοντική πλάκα κ.λπ. Περιγράφει με μεγάλη ακρίβεια οι μορφές μικροοργανισμών που είδε κάτω από ένα μικροσκόπιο (πρωτόζωα, βακτήρια, μύκητες και ζύμες), τους ονόμασαν ciliates και τις περιέγραψαν στο βιβλίο "Μυστικά της Φύσης". Ο Loewenhoek δικαίως θεωρείται ο ιδρυτής της περιγραφικής μικροβιολογίας.

Από την ανακάλυψη του Loewenhoek, πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να μελετήσουν τις ιδιότητες των μικροοργανισμών σε μεγαλύτερο βάθος και να χρησιμοποιήσουν τις γνώσεις που αποκτήθηκαν σε οικονομικές δραστηριότητες. Ο διάσημος Γάλλος επιστήμονας Louis Pasteur (1822-1895) παρείχε εξαιρετικές υπηρεσίες στην ανθρωπότητα. Έχοντας αρχίσει να εργάζεται ως χημικός, ο Pasteur στη συνέχεια ενδιαφέρθηκε για το μεταβολισμό των μικροοργανισμών. Ο Παστέρ επέστησε την προσοχή στο γεγονός ότι στην επιφάνεια της γης, λόγω της παρουσίας μικροοργανισμών, συμβαίνουν σημαντικοί χημικοί μετασχηματισμοί: μικροοργανισμοί όχι μόνο καταστρέφουν τα νεκρά οργανικά υπολείμματα ζώων και φυτών, αλλά και καθαρίζουν τα εδάφη και τα υδάτινα σώματα αυτών.

Ο Παστέρ απέδειξε ότι η επιδείνωση των τροφίμων συμβαίνει ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας ορισμένων τύπων μικροοργανισμών. Ταυτόχρονα, ανακάλυψε ότι οι μικροοργανισμοί παράγουν επίσης εργασία χρήσιμη για τον άνθρωπο. Μελετώντας τις διαδικασίες ζύμωσης, ο Pasteur διαπίστωσε ότι κάθε ζύμωση (αλκοολικό, οξικό και γαλακτικό οξύ) προκαλείται από ένα συγκεκριμένο παθογόνο. Στο έργο του "Έρευνα της ζύμωσης" εξετάζει ορισμένες βιομηχανίες ζύμωσης, αποδίδοντας το ίζημα στο κάτω μέρος της δεξαμενής ζύμωσης στον κύριο ρόλο στη διαδικασία ζύμωσης. Πριν από τον Παστέρ, για παράδειγμα, τα ιζήματα σε βαρέλια κρασιού θεωρούνταν σκουπίδια και ονομάζονταν «περιττώματα κρασιού». Η έρευνα του Παστέρ βοήθησε πολύ τους οινοπαραγωγούς στη Γαλλία για την καταπολέμηση μικροοργανισμών που προκαλούν ασθένειες στα κρασιά και δικαίως θεωρείται ο πρόγονος της τεχνικής μικροβιολογίας. Αργότερα ο Παστέρ ενδιαφέρθηκε για τη βακτηριολογία και ανέπτυξε τη θεωρία της ειδικότητας των παθογόνων λοιμώξεων του ανθρώπου, οι οποίες επίσης αποδείχθηκαν μικρόβια και δημιούργησαν επίσης έναν εμβολιασμό κατά της λύσσας.

Ρώσοι επιστήμονες έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας. Μεταξύ αυτών, οι πιο διάσημοι είναι οι L. S. Tsenkovsky, I. I. Mechnikov, N. F. Gamaleya, D. I. Ivanovsky, S. N. Vinogradsky, V. L. Omelyansky και άλλοι.

Ο LS Tsenkovsky (1828-1877) διερεύνησε διάφορες ομάδες μικροοργανισμών, τις ιδιότητές τους και τη γενετική σχέση μεταξύ τους. Ήταν ο πρώτος που ετοίμασε και εφάρμοσε ένα εμβόλιο κατά του άνθρακα προβάτων στη Ρωσία.

Ο II Mechnikov (1845-1916) έλαβε παγκόσμια αναγνώριση για την ανάπτυξη της θεωρίας της ασυλίας. Εξηγεί τον μηχανισμό της ανοσίας του οργανισμού σε μολυσματικές ασθένειες. Μετά από περαιτέρω ανάπτυξη, αυτή η θεωρία αποτέλεσε τη βάση του δόγματος των αντιβιοτικών.

Ο NF Gamaleya (1858-1949) μελέτησε πολλά θέματα ιατρικής μικροβιολογίας. Το 1886, η NF Gamaleya οργάνωσε στην Οδησσό τον πρώτο σταθμό στη Ρωσία Pasteur για εμβολιασμούς κατά της λύσσας.

Ο DI Ivanovsky (1864-1920) ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε ιούς που προκαλούν φυτικές ασθένειες. Είναι ο πρόγονος της επιστήμης της ιολογίας, η οποία έχει πλέον αναπτυχθεί και εφαρμοστεί ευρέως.

Μεγάλη συνεισφορά στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας έγινε από τον S. N. Vinogradskiy (1856-1953), ο οποίος ανέπτυξε τη μέθοδο των εκλεκτικών (επιλεκτικών) πολιτισμών. Χρησιμοποιώντας το, ο SN Vinogradskiy απομόνωσε μια ομάδα βακτηρίων νιτροποίησης, ανακάλυψε έναν ειδικό τύπο διατροφής για τα μικρόβια - χημειοσύνθεση. Ανακάλυψε επίσης την πιο σημαντική διαδικασία - σταθεροποίηση του ατμοσφαιρικού αζώτου από αναερόβια βακτήρια - η οποία έχει μεγάλη σημασία στον κύκλο ουσιών στη φύση.

Ο VL Omelyanskiy (1867-1928), μαθητής του SN Vinogradskiy, έκανε πολλά για την ανάπτυξη της μικροβιολογίας. Δημιούργησε το πρώτο ρωσικό βιβλίο και πρακτικό οδηγό για τη μικροβιολογία. Οι μυκητιακές ασθένειες των φυτών διερευνήθηκαν από τους M. S. Voronin (1838-1903) και A. A. Yachevsky (1863-1932), οι οποίοι έθεσαν τα θεμέλια για την επιστήμη της φυτοπαθολογίας.

Οι Ρώσοι επιστήμονες L. A. Ivanov, S. P. Kostychev (1877-1931) και A. N. Lebedev (1881-1938) συνέβαλαν σημαντικά στη μελέτη των διαδικασιών ζύμωσης. Το 1930, με βάση τα έργα των S.P. Kostychev και V.S. Butkevich (1872-1942), η παραγωγή γαλακτικού οξέος χρησιμοποιώντας μικροσκοπικούς μύκητες οργανώθηκε στην ΕΣΣΔ. Τα έργα του Ya. Ya. Nikitinsky (1878-1941) και των μαθητών του έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της μικροβιολογίας παραγωγής κονσερβοποιίας και αποθήκευσης ευπαθών τροφίμων.

Στη χώρα μας, η μικροβιολογία των τροφίμων έχει αναπτυχθεί εκτενώς. Ως επιστήμη, η μικροβιολογία χωρίζεται σε ανεξάρτητα τμήματα.

Γενική μικροβιολογία μελετά διάφορες πτυχές της ζωτικής δραστηριότητας των μικροβίων, τον ρόλο τους στην κυκλοφορία των ουσιών στη φύση και τη δυνατότητα εφαρμογής τους στην ανθρώπινη πρακτική δραστηριότητα. Η πιο σημαντική λειτουργία των μικροβίων για τη ζωή στη γη είναι η συμμετοχή στον κύκλο του άνθρακα. Η ισορροπία μεταξύ του σχηματισμού οργανικών ενώσεων από τα φυτά και της διάσπασής τους διατηρείται από μικροοργανισμούς. Η γενική μικροβιολογία μελετά την κυκλοφορία άλλων ζωτικών στοιχείων στη φύση που σχετίζονται με τη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών: άζωτο, σίδηρος, θείο κ.λπ.

Τεχνική μικροβιολογία είναι μια σημαντική εφαρμοσμένη επιστήμη. Μελετά διάφορους μικροοργανισμούς από την άποψη της χρήσης της βιοχημικής δραστηριότητάς τους για την απόκτηση πολύτιμων προϊόντων. Αποδείχθηκε ότι κάποια μαγιά, βακτήρια και καλούπια, κατά τη διάρκεια της ζωτικής τους δραστηριότητας, σχηματίζουν πολλές χρήσιμες ουσίες. Χάρη στην έρευνα ορισμένων επιστημόνων, τεχνολογικές διεργασίες έχουν πλέον αναπτυχθεί για τη χρήση της βιοχημικής δραστηριότητας μικροοργανισμών. Έτσι, παράγουν μπύρα, κρασί, τυρί, ψωμί, αλκοόλ, οργανικά οξέα κ.λπ. Η επιτυχία αυτών των βιομηχανιών εξαρτάται από σωστά επιλεγμένες καλλιέργειες μικροοργανισμών και τα αναπτυσσόμενα καθεστώτά τους. Μια σημαντική προϋπόθεση για την απόκτηση προϊόντων υψηλής ποιότητας είναι η χρήση καθαρών καλλιεργειών μικροοργανισμών - καλλιεργειών που προέρχονται από ένα κύτταρο και έχουν έναν αριθμό παραγωγικών ιδιοτήτων.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η παραγωγή πολλών νέων πολύτιμων προϊόντων μικροβιακής προέλευσης έχει κυριαρχήσει: αντιβιοτικά, βιταμίνες, ένζυμα, αμινοξέα κ.λπ.

Παράγονται από ζύμη, βακτήρια, καλούπια και άλλους μικροοργανισμούς. Ένας νέος κλάδος της εθνικής οικονομίας εμφανίστηκε και άρχισε να αναπτύσσεται γρήγορα - η μικροβιολογική βιομηχανία.

Αγροτική μικροβιολογία αναπτύσσει τρόπους αύξησης της γονιμότητας του εδάφους χρησιμοποιώντας μικροοργανισμούς.

Ιατρική μικροβιολογία μελετά παθογόνους (παθογόνους) μικροοργανισμούς, μεθόδους πρόληψης ασθενειών και τη θεραπεία τους. Η υγειονομική και κτηνιατρική μικροβιολογία, η επιδημιολογία και η ιολογία είναι δίπλα σε αυτήν.

Υγειονομική μικροβιολογία είναι μια επιστήμη που αναπτύσσει ψυχαγωγικές δραστηριότητες για την πρόληψη διαφόρων ανθρώπινων ασθενειών. Η υγειονομική μικροβιολογία βρίσκεται στη διεπαφή με τη μικροβιολογία, την επιδημιολογία και την υγιεινή και έχει προληπτική εστίαση. Στην αρχή, η υγειονομική μικροβιολογία ήταν μέρος της υγιεινής, αλλά στη δεκαετία του '30, χάρη στα έργα των σοβιετικών επιστημόνων A.L. Miller, I.E.Minkevich, V.I. Tets, δημιουργήθηκε ως ανεξάρτητη επιστήμη.

Υδρόβια μικροβιολογία μελετά μικροοργανισμούς που κατοικούν στα υδάτινα σώματα. Ασχολείται επίσης με θέματα ρύπανσης των υδάτων από βιομηχανικά απόβλητα, καθαρισμό νερού με τη βοήθεια μικροοργανισμών κ.λπ.

Εκτός από τους ευεργετικούς μικροοργανισμούς που οι άνθρωποι έχουν μάθει να χρησιμοποιούν για τους δικούς τους σκοπούς, υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός επιβλαβών στη φύση. Η εισαγωγή τους σε τρόφιμα και ημιτελή προϊόντα είναι ανεπιθύμητη και επικίνδυνη, καθώς ορισμένοι μικροοργανισμοί είναι αιτιώδεις παράγοντες μολύνσεων και δηλητηρίασης από τρόφιμα. Η καλή ποιότητα των προϊόντων διατροφής εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο και τον αριθμό των μικροοργανισμών στο περιβάλλον, τις πρώτες ύλες και τον εξοπλισμό παραγωγής. Η ποιότητα των προϊόντων καθορίζεται από το πόσο ήταν δυνατόν να αποφευχθεί η μικροβιακή μόλυνση φυτικών και ζωικών πρώτων υλών κατά τη μεταφορά, την αποθήκευση και την τεχνολογική επεξεργασία. Επομένως, στις επιχειρήσεις τροφίμων, η μικροβιολογική κατάσταση της παραγωγής παρακολουθείται συνεχώς, γεγονός που καθιστά δυνατή την έγκαιρη ανίχνευση ξένων και επιβλαβών μικροβίων. Για τους σκοπούς αυτούς, μαζί με ένα χημικό εργαστήριο, οργανώνεται ένα μικροβιολογικό εργαστήριο, το οποίο διαθέτει ειδικό εξοπλισμό.

Τα αυτόκλειστα έχουν σχεδιαστεί για να λαμβάνουν στείρα μέσα καλλιέργειας στα οποία αναπτύσσονται μικροοργανισμοί. Σε αυτές τις συσκευές πίεσης, ο παράγοντας αποστείρωσης είναι υγρός ατμός σε θερμοκρασίες άνω των 100 ° C. Γυάλινα σκεύη (δοκιμαστικοί σωλήνες, πιπέτες, τρυβλία Petri, σωλήνες ζύμωσης για τον προσδιορισμό της δραστηριότητας ζύμωσης κ.λπ.) αποστειρώνονται σε φούρνους ξήρανσης με ξηρό ατμό στους 160-170 ° C.

Τα μικροσκόπια σας επιτρέπουν να δείτε τα κύτταρα των μικροοργανισμών που είναι αόρατα με γυμνό μάτι. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιούνται ειδικά χρώματα για την αποκάλυψη της δομής των κυττάρων. Εκτός από τον κύριο εξοπλισμό, απαιτούνται εργαστηριακές προμήθειες: βρόχοι για εμβολιασμό μικροοργανισμών στην επιφάνεια θρεπτικών μέσων, βελόνες για εμβολιασμό στο βάθος των μέσων, κ.λπ. Σε εκείνες τις βιομηχανίες όπου χρησιμοποιούνται καλλιεργημένοι μικροοργανισμοί, απαιτείται ειδικός εξοπλισμός και σκεύη για αναπαραγωγή καθαρών πολιτισμών.

Για να αποφευχθεί η είσοδος επιβλαβών μικροβίων σε τεχνολογικά δοχεία, ημιτελή προϊόντα και τελικά προϊόντα, έχουν αναπτυχθεί προληπτικά μέτρα και κανόνες υγιεινής. Τα επιβλαβή μικρόβια καταστρέφονται επίσης ενεργά κατά την απολύμανση που πραγματοποιείται σε επιχειρήσεις.

Ένα σημαντικό μέσο για την καταπολέμηση της μικροβιακής μόλυνσης στις επιχειρήσεις είναι η επεξεργασία πρώτων υλών ελάχιστα μολυσμένων με μικρόβια, η διατήρηση του εξοπλισμού και των εμπορευματοκιβωτίων καθαρή και αυστηρή τήρηση καθιερωμένων τεχνολογικών καθεστώτων που παρέχουν συνθήκες δυσμενείς για την αναπαραγωγή της εξωτερικής μικροχλωρίδας.

Η ιστορία της ανάπτυξης της μικροβιολογίας

Η μικροβιολογία (από την ελληνική μικρο-μικρή, βιο-ζωή, λογότυπο-δόγμα, δηλαδή το δόγμα των μικρών μορφών ζωής) είναι μια επιστήμη που μελετά οργανισμούς που δεν διακρίνονται (αόρατοι) με γυμνό μάτι οποιουδήποτε είδους, που απαιτούνται μικροοργανισμοί μικροσκοπικού μεγέθους τους (μικρόβια).

Το αντικείμενο της μελέτης της μικροβιολογίας είναι η μορφολογία, η φυσιολογία, η γενετική, η ταξινομία, η οικολογία και οι σχέσεις τους με άλλες μορφές ζωής.

ΣΕ ταξινομικός σε σχέση με τους μικροοργανισμούς είναι πολύ διαφορετικές. Αυτά περιλαμβάνουν πρίον, ιούς, βακτήρια, φύκια, μύκητες, πρωτόζωα, ακόμη και μικροσκοπικά πολυκύτταρα ζώα.

Σύμφωνα με την παρουσία και τη δομή των κυττάρων, όλη η ζωντανή φύση μπορεί να χωριστεί σε προκαρυώτες (που δεν έχουν πραγματικό πυρήνα), ευκαρυώτες (που έχουν πυρήνα) και μορφές ζωής που δεν έχουν κυτταρική δομή. Οι τελευταίοι χρειάζονται κύτταρα για την ύπαρξή τους, δηλ. είναι ενδοκυτταρικές μορφές ζωής (εικ. 1).

Σύμφωνα με το επίπεδο οργάνωσης του γονιδιώματος, την παρουσία και τη σύνθεση των συστημάτων σύνθεσης πρωτεϊνών και του κυτταρικού τοιχώματος, όλα τα έμβια όντα χωρίζονται σε 4 βασίλεια της ζωής: ευκαρυωτικά, ευβακτήρια, αρχαιοβακτήρια, ιούς και πλασμίδια.

Τα προκαρυωτικά, συνδυάζοντας ευβακτήρια και αρχαία, περιλαμβάνουν βακτήρια, κατώτερα (γαλαζοπράσινα) φύκια, σπιροχέτες, ακτινομύκητες, αρχαϊκά βακτήρια, ριτσιττία, χλαμύδια και μυκόπλασμα. Πρωτόζωα, μαγιά και νηματοειδείς ευκαρυωτικοί μύκητες.

Οι μικροοργανισμοί είναι εκπρόσωποι όλων των βασιλείων της ζωής, αόρατοι με γυμνό μάτι. Καταλαμβάνουν τα χαμηλότερα (πιο αρχαία) στάδια της εξέλιξης, αλλά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην οικονομία, στην κυκλοφορία των ουσιών στη φύση, στην φυσιολογική ύπαρξη και την παθολογία των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων.

Οι μικροοργανισμοί κατοίκησαν στη Γη πριν από 3-4 δισεκατομμύρια χρόνια, πολύ πριν από την εμφάνιση υψηλότερων φυτών και ζώων. Τα μικρόβια αντιπροσωπεύουν τη μεγαλύτερη και πιο διαφορετική ομάδα ζωντανών όντων. Οι μικροοργανισμοί είναι εξαιρετικά διαδεδομένοι στη φύση και είναι οι μόνες μορφές ζωντανής ύλης που κατοικούν σε οποιοδήποτε από τα πιο ποικίλα υποστρώματα (ενδιαιτήματα), συμπεριλαμβανομένων πιο οργανωμένων οργανισμών του ζωικού και φυτικού κόσμου.

Μπορούμε να πούμε ότι χωρίς μικροοργανισμούς, η ζωή στις σύγχρονες μορφές της θα ήταν απλώς αδύνατη.

Οι μικροοργανισμοί έχουν δημιουργήσει μια ατμόσφαιρα, κυκλοφορούν ουσίες και ενέργεια στη φύση, διαλύουν οργανικές ενώσεις και συνθέτουν πρωτεΐνες, συμβάλλουν στη γονιμότητα του εδάφους, στο σχηματισμό πετρελαίου και άνθρακα, στις καιρικές συνθήκες των βράχων και πολλά άλλα φυσικά φαινόμενα.

Με τη βοήθεια μικροοργανισμών, πραγματοποιούνται σημαντικές διαδικασίες παραγωγής - ψήσιμο, οινοποίηση και παρασκευή, παραγωγή οργανικών οξέων, ενζύμων, πρωτεϊνών τροφίμων, ορμονών, αντιβιοτικών και άλλων φαρμάκων.

Οι μικροοργανισμοί, όπως και καμία άλλη μορφή ζωής, επηρεάζονται από μια ποικιλία φυσικών και ανθρωπικών παραγόντων (που σχετίζονται με την ανθρώπινη δραστηριότητα), οι οποίοι, δεδομένης της μικρής διάρκειας ζωής τους και του υψηλού ρυθμού αναπαραγωγής, συμβάλλουν στην ταχεία εξέλιξή τους.

Οι πιο διαβόητοι είναι παθογόνοι μικροοργανισμοί (μικρόβια-παθογόνα) - παθογόνα ασθενειών ανθρώπων, ζώων, φυτών, εντόμων. Οι μικροοργανισμοί που αποκτούν στη διαδικασία της εξελικτικής παθογένειας για τον άνθρωπο (την ικανότητα να προκαλούν ασθένειες), προκαλούν επιδημίες που απαιτούν εκατομμύρια ζωές. Μέχρι τώρα, οι μολυσματικές ασθένειες που προκαλούνται από μικροοργανισμούς παραμένουν μια από τις κύριες αιτίες θανάτου, προκαλώντας σημαντική ζημιά στην οικονομία.

Η μεταβλητότητα των παθογόνων μικροοργανισμών είναι η κύρια κινητήρια δύναμη στην ανάπτυξη και βελτίωση συστημάτων για την προστασία ανώτερων ζώων και ανθρώπων από οτιδήποτε αλλοδαπό (γενετικές πληροφορίες για αλλοδαπούς). Επιπλέον, οι μικροοργανισμοί ήταν, μέχρι πρόσφατα, ένας σημαντικός παράγοντας στη φυσική επιλογή στον ανθρώπινο πληθυσμό (για παράδειγμα, η πανούκλα και η σύγχρονη κατανομή των ομάδων αίματος). Επί του παρόντος, ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) έχει εισβάλει στα ιερά του ανθρώπου - το ανοσοποιητικό του σύστημα.

Τα κύρια στάδια της ανάπτυξης της μικροβιολογίας, της ιολογίας και της ανοσολογίας

1.Εμπειρικές γνώσεις (πριν από την εφεύρεση μικροσκοπίων και τη χρήση τους για τη μελέτη του microworld).

Ο Γ. Φρακάστορο (1546) πρότεινε τη ζωντανή φύση των παραγόντων μολυσματικών ασθενειών - contagiumvivum.

2.Μορφολογική περίοδος χρειάστηκαν περίπου διακόσια χρόνια.

Anthony van Leeuwenhoek το 1675 περιέγραψε για πρώτη φορά τα πρωτόζωα, το 1683 - τις κύριες μορφές βακτηρίων. Η ατέλεια των οργάνων (η μέγιστη μεγέθυνση των μικροσκοπίων X300) και οι μέθοδοι μελέτης του microworld δεν συνέβαλαν στην ταχεία συσσώρευση επιστημονικών γνώσεων σχετικά με τους μικροοργανισμούς.

3.Φυσιολογική περίοδος (από το 1875) - η εποχή των L. Pasteur και R. Koch.

L. Pasteur - μελέτη των μικροβιολογικών βάσεων των διαδικασιών ζύμωσης και αποσύνθεσης, ανάπτυξη της βιομηχανικής μικροβιολογίας, διευκρίνιση του ρόλου των μικροοργανισμών στην κυκλοφορία των ουσιών στη φύση, ανακάλυψη αναερόβιων μικροοργανισμών, ανάπτυξη των αρχών της ασηψίας, μέθοδοι αποστείρωσης, αποδυνάμωσης (εξασθένησης) μολυσματικότητας και παραγωγής εμβολίων (στελέχη εμβολίου).

R. Koch - μια μέθοδος απομόνωσης καθαρών καλλιεργειών σε στερεά θρεπτικά μέσα, μέθοδοι χρώσης βακτηρίων με βαφές ανιλίνης, η ανακάλυψη των αιτιολογικών παραγόντων του άνθρακα, της χολέρας (κόμμα του Koch), της φυματίωσης (ραβδιά Koch), βελτιώνοντας την τεχνική της μικροσκοπίας. Πειραματική τεκμηρίωση των κριτηρίων Henle, γνωστά ως αξιώματα (τριάδα) του Henle-Koch.

4.Ανοσολογική περίοδος.

Ι.Ι. Ο Mechnikov είναι «ποιητής της μικροβιολογίας» από τον εικονιστικό ορισμό του Emil Roux. Δημιούργησε μια νέα εποχή στη μικροβιολογία - το δόγμα της ανοσίας (ανοσία), αναπτύσσοντας τη θεωρία της φαγοκυττάρωσης και τεκμηριώνοντας την κυτταρική θεωρία της ανοσίας.

Ταυτόχρονα, συγκεντρώθηκαν δεδομένα σχετικά με την παραγωγή αντισωμάτων κατά των βακτηρίων και των τοξινών τους στο σώμα, τα οποία επέτρεψαν στον P. Ehrlich να αναπτύξει μια χιουμοριστική θεωρία της ανοσίας. Στην επακόλουθη μακροπρόθεσμη και εποικοδομητική συζήτηση μεταξύ των υποστηρικτών των φαγοκυτταρικών και χυμικών θεωριών, αποκαλύφθηκαν πολλοί μηχανισμοί ανοσίας και γεννήθηκε η επιστήμη της ανοσολογίας.

Αργότερα διαπιστώθηκε ότι η κληρονομική και επίκτητη ανοσία εξαρτάται από τη συντονισμένη δραστηριότητα πέντε κύριων συστημάτων: μακροφάγοι, συμπλήρωμα, Τ και Β λεμφοκύτταρα, ιντερφερόνες, το κύριο σύστημα ιστοσυμβατότητας, παρέχοντας διάφορες μορφές ανοσοαπόκρισης. I.I. Mechnikov και P.Erlich το 1908. απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ.

12 Φεβρουαρίου 1892 σε μια συνάντηση της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, ο Ντι Ιβάνοβσκι είπε ότι ο αιτιολογικός παράγοντας της νόσου του μωσαϊκού καπνού είναι ένας φιλτραρισμένος ιός. Αυτή η ημερομηνία μπορεί να θεωρηθεί τα γενέθλια της ιολογίας και D.I. Ivanovsky - ο ιδρυτής του. Στη συνέχεια, αποδείχθηκε ότι οι ιοί προκαλούν ασθένειες όχι μόνο των φυτών, αλλά και των ανθρώπων, των ζώων και ακόμη και των βακτηρίων. Ωστόσο, μόνο μετά τον προσδιορισμό της φύσης του γονιδίου και του γενετικού κώδικα, οι ιοί ταξινομήθηκαν ως ζωντανή φύση.

5. Το επόμενο σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της μικροβιολογίας ήταν η ανακάλυψη αντιβιοτικών ... Το 1929. Ο A. Fleming ανακάλυψε την πενικιλίνη και ξεκίνησε την εποχή της αντιβιοτικής θεραπείας, η οποία οδήγησε στην επαναστατική πρόοδο της ιατρικής. Αργότερα κατέστη σαφές ότι τα μικρόβια προσαρμόζονται στα αντιβιοτικά και η μελέτη των μηχανισμών αντοχής στα φάρμακα οδήγησε στην ανακάλυψη του δεύτερου, εξωχρωμοσωμικού (πλασμιδίου) βακτηριακού γονιδιώματος.

Η μελέτη των πλασμιδίων έδειξε ότι είναι ακόμη πιο απλοί οργανισμοί από τους ιούς και, σε αντίθεση με τους βακτηριοφάγους, δεν βλάπτουν τα βακτήρια, αλλά τους προσδίδουν πρόσθετες βιολογικές ιδιότητες. Η ανακάλυψη πλασμιδίων συμπλήρωσε σημαντικά την κατανόηση των μορφών ύπαρξης ζωής και τους πιθανούς τρόπους εξέλιξής της.

6. Σύγχρονο μοριακό γενετικό στάδιο Η ανάπτυξη της μικροβιολογίας, της ιολογίας και της ανοσολογίας ξεκίνησε το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα σε σχέση με τα επιτεύγματα της γενετικής και της μοριακής βιολογίας, τη δημιουργία ενός ηλεκτρονίου μικροσκόπιο.

Σε πειράματα με βακτήρια, αποδείχθηκε ο ρόλος του DNA στη μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών. Η χρήση βακτηρίων, ιών και έπειτα πλασμιδίων ως αντικειμένων μοριακής βιολογικής και γενετικής έρευνας οδήγησε σε μια βαθύτερη κατανόηση των θεμελιωδών διαδικασιών στις οποίες βασίζεται η ζωή. Η αποσαφήνιση των αρχών κωδικοποίησης γενετικών πληροφοριών στο DNA των βακτηρίων και η καθιέρωση της καθολικότητας του γενετικού κώδικα επέτρεψε την καλύτερη κατανόηση των μοριακών γενετικών νόμων που είναι εγγενείς σε πιο οργανωμένους οργανισμούς.

Η αποκρυπτογράφηση του γονιδιώματος E.coli κατέστησε δυνατή την κατασκευή και μεταμόσχευση γονιδίων. Μέχρι σήμερα, η γενετική μηχανική έχει δημιουργήσει νέους τομείς της βιοτεχνολογίας.

Η μοριακή γενετική οργάνωση πολλών ιών και οι μηχανισμοί της αλληλεπίδρασής τους με κύτταρα έχουν αποκρυπτογραφηθεί, η ικανότητα του ιού DNA να ενσωματωθεί στο γονιδίωμα ενός ευαίσθητου κυττάρου και οι κύριοι μηχανισμοί της ιικής καρκινογένεσης έχουν τεκμηριωθεί.

Η ανοσολογία έχει υποστεί μια πραγματική επανάσταση, πέρα \u200b\u200bαπό το πεδίο της μολυσματικής ανοσολογίας και έχει γίνει ένας από τους σημαντικότερους θεμελιώδεις βιοϊατρικούς κλάδους. Μέχρι τώρα, η ανοσολογία είναι μια επιστήμη που μελετά όχι μόνο την προστασία από λοιμώξεις. Με τη σύγχρονη έννοια Η ανοσολογία είναι μια επιστήμη που μελετά τους μηχανισμούς αυτοάμυνας ενός οργανισμού από οτιδήποτε γενετικά ξένο, διατηρώντας τη δομική και λειτουργική ακεραιότητα του οργανισμού.

Η ανοσολογία περιλαμβάνει επί του παρόντος έναν αριθμό εξειδικευμένων περιοχών, μεταξύ των οποίων, μαζί με τη μολυσματική ανοσολογία, οι πιο σημαντικές περιλαμβάνουν ανοσογενετική, ανοσομορφολογία, ανοσολογία μοσχεύματος, ανοσοπαθολογία, ανοσοαιματολογία, ογκοανοσολογία, ανοσολογία οντογένεσης, εμβολιολογία και εφαρμοσμένη ανοσοδιαγνωστική.

Μικροβιολογία και ιολογία ως βασικές βιολογικές επιστήμες περιλαμβάνουν επίσης έναν αριθμό ανεξάρτητων επιστημονικών επιστημών με τους δικούς τους σκοπούς και στόχους: γενικά, τεχνικά (βιομηχανικά), γεωργικά, κτηνιατρικά και με τη μεγαλύτερη σημασία για την ανθρωπότητα ιατρική μικροβιολογία και ιολογία.

Η ιατρική μικροβιολογία και ιολογία μελετά τους αιτιολογικούς παράγοντες των ανθρώπινων μολυσματικών ασθενειών (μορφολογία, φυσιολογία, οικολογία, βιολογικά και γενετικά χαρακτηριστικά τους), αναπτύσσει μεθόδους καλλιέργειας και ταυτοποίησης, συγκεκριμένες μεθόδους για τη διάγνωση, τη θεραπεία και την πρόληψή τους.

7.Προοπτικές ανάπτυξης .

Στο κατώφλι του 21ου αιώνα, η μικροβιολογία, η ιολογία και η ανοσολογία αντιπροσωπεύουν έναν από τους κορυφαίους τομείς της βιολογίας και της ιατρικής, η οποία αναπτύσσεται γρήγορα και επεκτείνει τα όρια της ανθρώπινης γνώσης.

Η ανοσολογία πλησίασε στη ρύθμιση των μηχανισμών αυτοάμυνας του σώματος, στη διόρθωση των ανοσοανεπάρκειων, στην επίλυση του προβλήματος του AIDS και στην καταπολέμηση του καρκίνου.

Δημιουργούνται νέα γενετικά τροποποιημένα εμβόλια, εμφανίζονται νέα δεδομένα σχετικά με την ανακάλυψη μολυσματικών παραγόντων - αιτιολογικοί παράγοντες "σωματικών" ασθενειών (πεπτικό έλκος, γαστρίτιδα, ηπατίτιδα, έμφραγμα του μυοκαρδίου, σκλήρυνση, ορισμένες μορφές βρογχικού άσθματος, σχιζοφρένεια κ.λπ.).

Έχει εμφανιστεί η έννοια των νέων και επαναλαμβανόμενων λοιμώξεων (αναδυόμενες και επαναλαμβανόμενες λοιμώξεις). Παραδείγματα αποκατάστασης παλαιών παθογόνων - mycobacterium tuberculosis, rickettsiae της ομάδας κηλίδων πυρετού με κρότωνες και ορισμένων άλλων παθογόνων φυσικών εστιακών λοιμώξεων. Μεταξύ των νέων παθογόνων είναι ο ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV), Legionella, Bartonella, Ehrlichia, Helicobacter, Chlamydia (Chlamydiapneumoniae). Τέλος, ανακαλύφθηκαν ιοειδή και πρίον, νέες κατηγορίες μολυσματικών παραγόντων.

Τα ιοειδή είναι μολυσματικοί παράγοντες που προκαλούν αλλοιώσεις σε φυτά παρόμοια με αυτά των ιών, αλλά αυτά τα παθογόνα διαφέρουν από τους ιούς σε διάφορα σημεία: την απουσία πρωτεϊνικής επικάλυψης (γυμνό μολυσματικό RNA), αντιγονικές ιδιότητες, μονόκλωνες δακτυλιοειδής δομή του RNA (από ιούς - μόνο στον ιό της ηπατίτιδας D), μικρά μεγέθη RNA.

Τα πριόνια (πρωτεϊνούχα λοιμώδη σωματίδια-πρωτεΐνες που μοιάζουν με μολυσματικά σωματίδια) είναι πρωτεϊνικές δομές στερούμενες από RNA, οι οποίες είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες ορισμένων αργών λοιμώξεων σε ανθρώπους και ζώα, που χαρακτηρίζονται από θανατηφόρες βλάβες του κεντρικού νευρικού συστήματος του τύπου σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια th - kuru, νόσος Creutzfeldt-Jakob, σύνδρομο Gerstmann-Straussler-Scheinker, αμνιοτροφική λευκοσπογγίωση, σπογγώδης εγκεφαλοπάθεια των βοοειδών (νόσος τρελών αγελάδων), τρομώδης νόσος στα πρόβατα, εγκεφαλοπάθεια βιζόν, ασθένεια χρόνιων ελαφιών και σπατάλη. Υποτίθεται ότι τα πρίον μπορεί να παίξουν ρόλο στην αιτιολογία της σχιζοφρένειας και των μυοπαθειών. Σημαντικές διαφορές από ιούς, πρώτα απ 'όλα, η απουσία του δικού τους γονιδιώματος, δεν μας επιτρέπουν ακόμη να θεωρήσουμε τα prion ως εκπροσώπους της ζωντανής φύσης.

3. Καθήκοντα της ιατρικής μικροβιολογίας.

Αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Καθορισμός του αιτιολογικού (αιτιώδους) ρόλου των μικροοργανισμών στην υγεία και τις ασθένειες.

2. Ανάπτυξη μεθόδων διάγνωσης, ειδικής πρόληψης και θεραπείας μολυσματικών ασθενειών, ένδειξη (ανίχνευση) και αναγνώριση (προσδιορισμός) παθογόνων.

3. Βακτηριολογικός και ιολογικός έλεγχος του περιβάλλοντος, των τροφίμων, συμμόρφωση με το καθεστώς αποστείρωσης και επίβλεψη των πηγών μόλυνσης σε νοσοκομεία και παιδικά ιδρύματα.

4. Έλεγχος της ευαισθησίας των μικροοργανισμών στα αντιβιοτικά και άλλα φαρμακευτικά προϊόντα, την κατάσταση των μικροβιοκυττάρων ( μικροχλωρίδα) επιφάνειες και κοιλότητες του ανθρώπινου σώματος.

4. Μέθοδοι μικροβιολογικών διαγνωστικών.

Οι μέθοδοι εργαστηριακής διάγνωσης μολυσματικών παραγόντων είναι πολυάριθμες, οι κυριότερες περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

1. Μικροσκοπικό - χρησιμοποιώντας όργανα μικροσκοπίας. Προσδιορίστε το σχήμα, το μέγεθος, την παρεμβολή μικροοργανισμών, τη δομή τους, την ικανότητα χρώσης με ορισμένες βαφές.

Οι κύριες μέθοδοι μικροσκοπίας περιλαμβάνουν φως μικροσκόπηση (με ποικιλίες - εμβάπτιση, σκοτεινό πεδίο, αντίθεση φάσης, φωταύγεια κ.λπ.) και ηλεκτρονικός μικροσκοπία. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν αυτοραδιογραφία (μέθοδος ανίχνευσης ισοτόπων).

2. Μικροβιολογική (βακτηριολογική και ιολογική) - απομόνωση μιας καθαρής καλλιέργειας και της ταυτοποίησής της.

3. Βιολογική - μόλυνση εργαστηριακών ζώων με την αναπαραγωγή της μολυσματικής διαδικασίας σε ευαίσθητα μοντέλα (βιοπροσδιορισμός).

4. Ανοσολογική (επιλογές - ορολογικές, αλλεργικές) - χρησιμοποιείται για την ταυτοποίηση των παθογόνων αντιγόνων ή αντισωμάτων σε αυτά.

5. Μοριακοί γενετικοί - ανιχνευτές DNA και RNA, αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) και πολλά άλλα.

Κλείνοντας το δηλωμένο υλικό, είναι απαραίτητο να σημειωθεί η θεωρητική σημασία της σύγχρονης μικροβιολογίας, της ιολογίας και της ανοσολογίας. Τα επιτεύγματα αυτών των επιστημών κατέστησαν δυνατή τη μελέτη των θεμελιωδών διαδικασιών της ζωής σε μοριακό γενετικό επίπεδο. Καθορίζουν τη σύγχρονη κατανόηση της ουσίας των μηχανισμών ανάπτυξης πολλών ασθενειών και την κατεύθυνση της αποτελεσματικότερης πρόληψης και θεραπείας τους.

Λογοτεχνία:

1. Pokrovsky V.I. "Ιατρική μικροβιολογία, ανοσολογία, ιολογία". Ένα βιβλίο για φοιτητές του αγροκτήματος. Πανεπιστήμια, 2002.

2. Borisov LB "Ιατρική Μικροβιολογία, Ιολογία και Ανοσολογία". Ένα βιβλίο για μαθητές μελιού. Πανεπιστήμια, 1994.

3. Vorobiev A.A. "Μικροβιολογία". Ένα βιβλίο για μαθητές μελιού. Πανεπιστήμια, 1994.

4. Κοροτάγιεφ Α.Ι. "Ιατρική Μικροβιολογία, Ιολογία και Ανοσολογία", 1998.

5. Bukrinskaya A.G. "Virology", 1986.