Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie vervangen microbiologische instrumenten geleidelijk handmatige handelingen, vooral op het gebied van geautomatiseerde bloedkweek, geautomatiseerde bacteriële identificatie en analyse van de gevoeligheid voor geneesmiddelen, waar doorbraken zijn bereikt. Momenteel kunnen ze handmatige handelingen echter niet volledig vervangen. Op basis van de vraag of isolatie en cultuur vereist zijn, worden ze onderverdeeld in geautomatiseerde cultuursystemen en niet-cultuursystemen.
Geautomatiseerde kweeksystemen: Geautomatiseerde kweeksystemen zijn verder onderverdeeld in twee hoofdcategorieën op basis van hun functies: geautomatiseerde systemen voor detectie en analyse van bloedkweken en geautomatiseerde systemen voor microbiële identificatie en analyse van de gevoeligheid voor geneesmiddelen.
Geautomatiseerde bloedcultuurdetectie- en analysesystemen: Geautomatiseerde bloedcultuurdetectie- en analysesystemen detecteren voornamelijk de aanwezigheid van micro-organismen in bloedmonsters. Tijdens het kweekproces scant een computerdetectie- en analysesysteem automatisch de kweekflessen die volgens speciale processen zijn vervaardigd. Door continue realtime kwalitatieve monitoring gedurende 24 uur geeft het instrument automatisch een alarmsignaal om de aanwezigheid van ziekteverwekkers aan te geven als er veranderingen optreden in de microbiële groei en het metabolisme.
Geautomatiseerde systemen voor microbiële identificatie en analyse van de geneesmiddelgevoeligheid: Nadat vermoedelijke bacteriën uit het monster zijn geïsoleerd door middel van handmatige kweek, zijn handmatige identificatie en testen van de geneesmiddelgevoeligheid van de micro-organismen vereist. Dit proces is niet alleen tijdrovend en complex-, maar ook onderhevig aan vele beïnvloedende factoren. Geautomatiseerde microbiële identificatie- en testsystemen voor medicijngevoeligheid vervangen handmatige arbeid bij geautomatiseerde detectie en analyse. Microbiële identificatie en analyse van de geneesmiddelgevoeligheid worden gelijktijdig uitgevoerd. Gebaseerd op de principes van digitale bio-informatica-identificatie, wordt een uniek identificatiesysteem gevormd. Tegelijkertijd wordt een geautomatiseerde analyse van de geneesmiddelgevoeligheid uitgevoerd met behulp van schijfdiffusie- of micro-bouillonverdunningsmethoden, waardoor de tijdbesparing wordt gemaximaliseerd, handmatige handelingen worden verminderd, de werkefficiëntie wordt verbeterd en de nauwkeurigheid van de testresultaten wordt gegarandeerd.
Niet-kweeksystemen verwijzen naar systemen waarvoor geen kweek van ziekteverwekkers nodig is. Ze richten zich op de snelle en dynamische detectie van specifieke biomarkers, cellulaire componenten of metabolieten in pathogene micro-organismen. Ze bereiken indirect een snelle etiologische diagnose met behulp van biochemische, immunologische en moleculair biologische technieken. Het belangrijkste instrument dat wordt gebruikt is een snelle microbiële analysator.
Detectie van biomarkers: Door biomarkers van bacteriële infecties te detecteren, kunnen infectie en niet-{0}}infectie worden onderscheiden, kan de ernst van de ziekte dynamisch worden beoordeeld en kan het rationele gebruik van antimicrobiële geneesmiddelen worden begeleid. Belangrijke indicatoren zijn onder meer procalcitonine, C-reactief eiwit en interleukinen, die doorgaans worden gedetecteerd met behulp van immunoassaymethoden.
Detectie van pathogene componenten: Patiënten met infectieziekten ervaren vaak hoge koorts, voornamelijk gerelateerd aan de componenten van de ziekteverwekker zelf. Detectie van de componenten van pathogenen zelf helpt bij de diagnose van bacteriële of schimmelinfecties. Biochemische of immunologische methoden worden vaak gebruikt. Voor bacteriële endotoxinen kunnen technieken zoals gelelektroforese, colorimetrie en chemiluminescentie worden gebruikt; voor 1,3- -D-glucaan in schimmelcelwanden kunnen methoden zoals de Limulus Amebocyte Lysate (LAL) G-factor assay, ELSA en immunoturbidimetrie worden gebruikt; en voor galactomannan in schimmelcelwanden kunnen methoden zoals latexagglutinatie, radio-immunoassay en enzymimmunoassay worden gebruikt.
Moleculair biologische detectie van nucleïnezuurcomponenten maakt de directe extractie van DNA of RNA uit het monster mogelijk, zonder rekening te houden met de biologische kenmerken van de ziekteverwekker zelf. Pathogeenidentificatie wordt bereikt door de specifieke nucleïnezuursequenties ervan te analyseren. Detectietechnieken omvatten voornamelijk genamplificatie, 16S-rRNA, nucleïnezuuridentificatie en proteomics, die allemaal veelbelovend zijn voor snelle detectie van pathogenen.
Geautomatiseerde bloedkweeksystemen en geautomatiseerde microbiële identificatie- en testsystemen voor de gevoeligheid van geneesmiddelen zijn twee belangrijke analytische systemen bij microbiële tests. Geautomatiseerde bloedkweeksystemen worden gebruikt om de aanwezigheid van ziekteverwekkers in monsters te detecteren; Automatische microbiële identificatie en testsystemen voor de gevoeligheid van geneesmiddelen kunnen geïsoleerde ziekteverwekkers identificeren en in vitro testen op de gevoeligheid voor geneesmiddelen uitvoeren. Bovendien worden instrumenten voor snelle microbiële detectie die gebruikmaken van niet--kweekmethoden op grote schaal gebruikt.
