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Nichtnukleinsäurebasierte Identifikationsmethoden

Von

Kevin C. Hazen

, PhD, Duke University Health System

Inhalt zuletzt geändert Jun 2018
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Sobald ein Erreger kulturell isoliert wurde, muss er identifiziert werden. Nicht-nukleinsäurebasierte Identifikationsmethoden verwenden eher phänotypische (funktionelle oder morphologische) Erregercharakteristika als genetische Merkmale.

Charakteristika des Erregerwachstums auf Kulturmedien wie z. B. Koloniegröße, -farbe und -form liefern Hinweise für die Erregeridentifikation und, kombiniert mit der Gram-Färbung, für weitere Tests.

Es sind zahlreiche biochemische Tests verfügbar, jeder wird jeweils nur für bestimmte Erregertypen (z. B. aerobe oder anaerobe Bakterien) angewendet. Manche untersuchen die Fähigkeit eines Erregers, verschiedene Wachstumssubstrate zu metabolisieren. Andere untersuchen das Vorhandensein oder die Aktivität von Schlüsselenzymen (z. B. Koagulase, Katalase). Tests werden sequenziell durchgeführt, vorangehende Testergebnisse bestimmen den nächsten durchzuführenden Test. Es gibt unzählige mögliche Testsequenzen, und sie differieren etwas zwischen verschiedenen Laboren.

Nicht-nukleinsäurebasierte Identifikationsverfahren können Folgendes beinhalten.

  • Manuelle Methoden

  • Automatisierte Systeme

  • Chromatographische Methoden

  • Massenspektroskopie

Einige kommerziell verfügbare Kits enthalten eine Batterie individueller Tests, die gleichzeitig mit einem einzelnen Inokulum eines Mikroorganismus durchgeführt werden und für ein breiteres Spektrum von Erregern hilfreich sein können. Multiple Testsysteme können sehr genau sein, können aber auch mehrere Tage bis zum Erhalt der Ergebnisse erfordern.

Chromatographische Methoden

Mikrobielle Komponenten oder Produkte können mittels Hochdruck-Flüssig-Chromatographie (HPLC) oder Gaschromatographie getrennt und identifiziert werden. Meist erfolgt die Identifikation durch Vergleich erregerspezifischer Fettsäuren mit einer Datenbank.

Chromatographische Methoden können zur Identifikation aerober und anaerober Bakterien, von Mykobakterien und Pilzen verwendet werden. Die Testgenauigkeit hängt von den Bedingungen der Erregerkultur sowie von der Qualität der Datenbank ab, die ungenau oder inkomplett sein kann.

Massenspektroskopie

Massenspektrometrie kann verschiedene Proteine unterschiedliche Massen in einer Probe erkennen. Spezifische Pathogene besitzen einzigartige Proteine und die relative Masse und Fülle jedes Proteins kann manchmal verwendet werden, um einen Mikroorganismus zu identifizieren. Die Massenspektroskopie ist eine aus einer Reihe von innovativen Technologien, die entwickelt wurden oder werden, um biologische Kriegsführung und Bioterrorismus-Substanzen zu erkennen und zu identifizieren. Jedoch ist dieses Verfahren beschränkt, da es, im Gegensatz zu einigen Nukleinsäure-basierenden Verfahren, nicht ohne weiteres auf diesem Gebiet einsetzbar ist.

Derzeit wird eine Form der Massenspektrometrie verwendet, eine so genannte matrix-unterstützte Laser-Desorptions-Ionisations-Flugzeit (MALDI-TOF), um Bakterien (einschließlich Mykobakterien), Hefen, Schimmelpilze und potenzielle Viren identifizieren. Der Vorteil dieser Methode ist, dass Mikroorganismen in < 1 h gegenüber herkömmlichen Verfahren, die 24-48 h erfordern, identifiziert werden können.

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HINWEIS: Dies ist die Ausgabe für medizinische Fachkreise. LAIEN: Hier klicken, um zur Ausgabe für Patienten zu gelangen.

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