医学微生物学发展概况
  • 2023-12-18 09:29
  • 来源: 微生物检验所
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  微生物检验是人类探索微生物世界、了解微生物对人健康的影响、研究微生物演变规律与人类社会活动相互关系的重要手段。

  由于微生物结构简单且数量繁多、微生物样本是极容易获得的生物材料、实验过程不涉及社会伦理道德,因此微生物检验技术在科学领域全方位发展的带动下发展迅速,并在实验生命科学中一直起着领军作用。医学微生物学作为微生物学的重要分支,因与人类自身关系最为密切,其发展尤为迅猛。在近代社会进程中,伴随着人类遭遇的一次又一次重大传染病灾害,医学微生物学及其检验技术在保障人类健康方面取得了一个又一个巨大成就,至今已成为临床医学和公共卫生领域的最重要技术手段之一。

  医学微生物学发展过程大致分为三个时期。

  一、微生物学经验时期

  早在远古时代,人类就懂得利用微生物为自身服务,公元前两千多年的我国夏禹时代已有酿酒的记载,北魏时期也有酿醋方法的详细记录。我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。明李时珍《本草纲目》中指出,对病人的衣服蒸过再穿就不会患上相同的疾病,表明已具有消毒的经验。在明隆庆年间我国已广泛使用人痘接种预防天花。18世纪清乾隆年间,我国已有鼠疫流行的生动描写。

  二、实验微生物学时期

  自从荷兰列文虎克于1676年发明了显微镜并利用其观察到了微生物,才标志着实验微生物学时期的开始。19世纪60年代法国学者巴斯德用实验证明了有机物的腐败是由微生物的发酵引起,并创立了一直沿用至今的巴氏消毒法。微生物学的另一位奠基人德国学者郭霍创用固体培养基从环境和病人标本中分离出细菌的纯培养,并创用了染色方法和实验性动物感染方法,为发现各种病原体提供了实验手段。

  1884年郭霍还提出了著名的郭霍法则:(1)在相同的疾病中可发现同一种病原菌,而该种病原菌在健康人中不存在;(2)这种病原菌可在体外获得纯培养;(3)将纯培养接种易感动物可发生相同疾病;(4)在人工感染的实验动物体内重新分离到该病原菌的纯培养。19世纪的最后20年中,在这一法则的指导下,人们相继发现并分离出了很多细菌性疾病的病原体。且这一法则一直沿用至今,并在21世纪初人类抗击“非典”中再次被成功应用。

  1892年俄国植物生理学家通过实验手段发现了烟草花叶病原体并称之为滤过性病毒,这是人类发现的第一个病毒即后来命名的烟草花叶病毒。20世纪电子显微镜问世,人类观察到比细菌更加微小的另一类微生物——病毒。随着微生物检验技术的不断发展,越来越多的可引起人类疾病的病毒相继被发现。

  随着免疫学的兴起,人们对机体免疫机制有了较全面的认识,尤其是抗原抗体理论的建立。研究人员发现对应的抗原抗体在体内和体外具有相同的特异结合能力,从而建立了基于抗原抗体原理的另一类微生物检验方法,为血清免疫学检测技术的发展奠定了基础,并成为当今大部分微生物检验中都不可缺少的技术环节。

  三、现代微生物学时期

  近几十年来,随着化学、物理学、生物化学、遗传学、细胞生物学、免疫学和分子生物学等学科的发展,电子显微镜技术、细胞培养、组织化学、生物标记、电泳技术、色谱技术、核酸杂交和电子计算机等新技术的建立和不断改进,使医学微生物学得到了迅速的发展。

  在现代微生物学时期,分子生物学技术的涌现和发展是重要的标志。随着新的病毒不断出现,学者们更倾向于采用这种具有简单生物学结构的理想材料从分子水平研究微生物,从而加速了分子生物学技术的飞跃。

  在新的检验技术推动下,19671971年间,仅有RNA分子结构的致病因子——类病毒和卫星病毒(1983年均被命名为亚病毒)先后被发现。1982年一种只含有蛋白质而无核酸组分的致病因子——朊病毒被发现。

  20世纪后10年间,是分子生物学技术飞跃发展时期,1995年第一个细菌全基因组DNA测序完成。随后,核酸杂交、基因探针、多聚酶链式反应(PCR)等分子生物学检测技术以快速、敏感、特异、微量、具溯源性等优点很快占据了微生物检验领域的主导地位并得以广泛应用。这一时期微生物检验技术在方法学上有了质的飞跃,也给临床医学诊断和流行病学分析带来了深远影响。

  与此同时,免疫荧光、放射免疫、酶联免疫三大免疫标记技术在临床微生物检验中被广泛应用。在这一领域中,商品化试剂盒和自动化检测仪器的研发和推广普及,使微生物常规检验的速度有了很大的提高,并朝着商品化、自动化、标准化、微量化、便捷化的方向发展。



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