مع تطور العلوم والتكنولوجيا، تحل الأدوات الميكروبيولوجية محل العمليات اليدوية تدريجيًا، خاصة في زراعة الدم الآلية، والتعرف الآلي على البكتيريا، وتحليل حساسية الأدوية، حيث تم تحقيق اختراقات. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، لا يمكنهم استبدال العمليات اليدوية بشكل كامل. واستنادًا إلى ما إذا كانت العزلة والثقافة مطلوبة، يتم تقسيمهما إلى أنظمة ثقافة آلية وأنظمة غير{2}}ثقافية.
أنظمة الاستزراع الآلي: تنقسم أنظمة الاستزراع الآلي إلى فئتين رئيسيتين وفقًا لوظائفها: أنظمة الكشف عن ثقافة الدم الآلية وتحليلها وأنظمة التعرف الآلي على الميكروبات وتحليل حساسية الأدوية.
الأنظمة الآلية للكشف عن ثقافة الدم وتحليلها: تكتشف الأنظمة الآلية للكشف عن ثقافة الدم وتحليلها في المقام الأول وجود الكائنات الحية الدقيقة في عينات الدم. أثناء عملية الاستنبات، يقوم نظام الكشف والتحليل بالكمبيوتر تلقائيًا بمسح زجاجات الاستزراع المصنعة باستخدام عمليات خاصة. من خلال المراقبة النوعية المستمرة في الوقت الفعلي-على مدار 24 ساعة، إذا حدثت تغييرات في نمو الميكروبات والتمثيل الغذائي، يصدر الجهاز إنذارًا تلقائيًا للإشارة إلى وجود مسببات الأمراض.
أنظمة التعرف الآلي على الميكروبات وتحليل حساسية الأدوية: عادة، بعد عزل البكتيريا المشتبه فيها من العينة من خلال الاستنبات اليدوي، يلزم تحديد يدوي واختبار حساسية الكائنات الحية الدقيقة للأدوية. لا تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً-ومعقدة فحسب، ولكنها أيضًا عرضة للعديد من العوامل المؤثرة. تحل أنظمة تحديد الميكروبات الآلية واختبار حساسية الأدوية محل العمل اليدوي في الكشف والتحليل الآلي. يتم إجراء تحديد الميكروبات وتحليل حساسية الدواء في وقت واحد. استنادا إلى مبادئ تحديد الهوية الرقمية الحيوية، يتم تشكيل نظام تعريف فريد من نوعه. في الوقت نفسه، يتم إجراء تحليل آلي لحساسية الدواء باستخدام طرق نشر القرص أو تخفيف المرق الدقيق، مما يؤدي إلى زيادة توفير الوقت إلى أقصى حد، وتقليل العمليات اليدوية، وتحسين كفاءة العمل، وضمان دقة نتائج الاختبار.
تشير الأنظمة غير المزروعة- إلى الأنظمة التي لا تتطلب زراعة مسببات الأمراض. وهي تركز على الاكتشاف السريع والديناميكي لمؤشرات حيوية محددة، أو مكونات خلوية، أو مستقلبات في الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. إنهم يحققون بشكل غير مباشر تشخيصًا مسببًا سريعًا باستخدام التقنيات البيولوجية البيوكيميائية والمناعية والجزيئية. الأداة الأساسية المستخدمة هي محلل ميكروبي سريع.
اكتشاف العلامات الحيوية: من خلال اكتشاف المؤشرات الحيوية للعدوى البكتيرية، يمكن التمييز بين العدوى-والعدوى، ويمكن تقييم شدة المرض ديناميكيًا، ويمكن توجيه الاستخدام الرشيد للأدوية المضادة للميكروبات. تشمل المؤشرات الرئيسية البروكالسيتونين، والبروتين التفاعلي C-، والإنترلوكينات، والتي يتم اكتشافها عادةً باستخدام طرق المقايسة المناعية.
الكشف عن مكونات العامل الممرض: غالبًا ما يعاني المرضى المصابون بأمراض معدية من ارتفاع في درجة الحرارة، ويرتبط ذلك في المقام الأول بمكونات العامل الممرض نفسه. يساعد الكشف عن مكونات مسببات الأمراض نفسها في تشخيص الالتهابات البكتيرية أو الفطرية. تستخدم الطرق البيوكيميائية أو المناعية بشكل شائع. بالنسبة للسموم الداخلية البكتيرية، يمكن استخدام تقنيات مثل الفصل الكهربائي للهلام، وقياس الألوان، والتألق الكيميائي؛ بالنسبة لـ 1،3- -D- جلوكان في جدران الخلايا الفطرية، يمكن استخدام طرق مثل اختبار عامل G Limulus Amebosis Lysate (LAL) وELSA وقياس التعكر المناعي؛ وبالنسبة للجالاكتومانان في جدران الخلايا الفطرية، يمكن استخدام طرق مثل تراص اللاتكس، والمقايسة المناعية الإشعاعية، والمقايسة المناعية الإنزيمية.
يسمح الكشف البيولوجي الجزيئي لمكونات الحمض النووي بالاستخراج المباشر للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي (RNA) من العينة، دون النظر إلى الخصائص البيولوجية للعامل الممرض نفسه. يتم تحديد هوية العامل الممرض من خلال تحليل تسلسلات الحمض النووي المحددة الخاصة به. تشمل تقنيات الكشف بشكل رئيسي تضخيم الجينات، و16S rRNA، وتحديد الحمض النووي، والبروتينات، وكلها تظهر وعدًا كبيرًا للكشف السريع عن مسببات الأمراض.
تعد أنظمة زراعة الدم الآلية وأنظمة تحديد الميكروبات الآلية واختبار حساسية الأدوية نظامين تحليليين رئيسيين في الاختبارات الميكروبية. تُستخدم أنظمة زراعة الدم الآلية للكشف عن وجود مسببات الأمراض في العينات؛ يمكن لأنظمة تحديد الميكروبات الآلية واختبار حساسية الأدوية تحديد مسببات الأمراض المعزولة وإجراء اختبارات حساسية الأدوية في المختبر. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام أدوات الكشف الميكروبي السريع التي تستخدم طرقًا غير مزروعة-على نطاق واسع.
