تشخیص باکتری با دستگاه اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتر یکی از دستگاه های آزمایشگاهی می باشد که در زمینه های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه در صنایع نفت و پتروشیمی، صنایع غذایی، میکروب شناسی، داروسازی، آزمون های ترکیبات خون (بیوشیمی) و حتی تشخیص برخی بیماری ها به کار می رود. تشخیص بیماری با دستگاه اسپکتروفتومتر وابسته به امواج مرئی و فرابنفش می باشد که با شناسایی میزان جذب نور در طول موج مورد نظر نتیجه نهایی ارائه می شود.

عملکرد دستگاه اسپکتروفتومتر برای تشخیص وجود باکتری در نمونه

تشخیص وجود باکتری در یک نمونه بالینی از فرد بیمار بسیار دشوار بوده و با روش هایی دقیق و حساس باید انجام شود. مدرن ترین دستگاهی که در این زمینه دقیق ترین آمار را ارائه می دهد اسپکتروفتومتر بوده و در کوتاه ترین زمان نتیجه را مشخص می کند. برای تشخیص وجود باکتری یا اندازه گیری کمی میزان باکتری موجود در نمونه، منابع نور مرئی و فرابنفش به نمونه تابیده می شوند.

طبق عملکرد کلی این دستگاه، شدت امواج خروجی از یک منبع نوری در یک طول موج خاص، قبل و بعد از تابیده شدن نور به نمونه  اندازه گیری میشوند. امواج نوری پس از عبور از نمونه تجزیه شده و شدت نور برای هر طول موج مشخص می شود. با اندازه گیری جذب نوری  برای هر طول موج می توان غلظت باکتری یا هر میکروب دیگری که مورد آزمایش است را در طول موج مورد نظر مشخص کرد.

چگونگی تشخیص تراکم میکروب در نمونه

با توجه به حساسیتی که در رابطه با اینگونه آزمایش ها وجود دارد، شرایط بخصوصی برای دریافت نمونه از فرد بیمار وجود دارد. یکی از این شرایط که در اولویت می باشد عبارت است از درصد خلوص نمونه، به این منظور که بافت مولکولی نمونه یا مرجع باید به گونه ای باشد که از دقت نتیجه نکاهد. (به مفهوم دیگر جداسازی نمونه باید به درستی انجام شود.)

استخراج ژنوم و تشخیص بیماری با دستگاه اسپکتروفتومتر

پی سی آر از روش های مبتنی بر اسپکتروفتومتری بهره می گیرد که در آن جهش های ژنتیکی و نوع DNA مشخص می شوند. این کار با رونویسی معکوس DNA صورت می گیرد. طی این فرایند از DNA یک نسخه آر ان آ ساخته می شود. RNA در واقع نسخه رونویسی شده دی ان آ بوده و معکوس رشته رونویسی شده از آن mRNA نامیده می شود. از آنجا که با این دستگاه امکان مشاهده رونویسی و تغییراتی که ایجاد میشود فراهم می باشد، فرایند در حال رخداد لحظه به لحظه (Real time PCR) تحت کنترل قرار می گیرد. به همین خاطر می توان از دقت و صحت نتیجه اطمینان حاصل کرد.

تشخیص کیفیت نمونه استخراجی با دستگاه اسپکتروفتومتر نانودراپ نانو مبنا

پیش نیاز تست پی سی آر که از تکنیک های آزمایش های تشخیصی مولکولی و ژنتیک به حساب می آید با دستگاه اسپکتروفتومتر اجرا می شود. یکی از مزایای استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر قابلیت تعیین کیفیت و خلوص نمونه پیش از ارسال برای تست پی سی آر می باشد. در صورتی که کیفیت نمونه یا مرجع پایین باشد، برای آزمایش فرستاده نمی شود.

تشخیص و پایش بیماری‌های بافت

هنگامی که نور به سطح بافت بیولوژیکی برخورد می کند، ترکیبی از فرآیندهای نوری مانند بازتاب، جذب، پراکندگی الاستیک و غیر الاستیک و فلورسانس رخ می دهد. تجزیه و تحلیل این فعل و انفعالات نوری با بافت بینشی در مورد وضعیت متابولیک و پاتولوژیک بافت فراهم می کند. علاوه بر این، تشخیص in vivo بیماری‌ها با استفاده از طیف‌سنجی نوری، تصمیم‌گیری سریع بالینی را بدون بیوپسی تهاجمی در محل ممکن می‌سازد. برای سناریوهای in vivo، نور فرودی را می توان به صورت کاملاً موضعی به بافت از طریق فیبرهای نوری، که در کانال های کاری ابزارهای بالینی کم تهاجمی، مانند آندوسکوپ ها قرار می گیرند، تحویل داد. از زمانی که اولین نمونه‌های in vivo در اوایل دهه 90 در مقالات آکادمیک منتشر شد، پیشرفت گسترده‌ای در دقت و ویژگی این تکنیک‌های طیف‌سنجی نوری صورت گرفته است و اکنون سیستم‌های تجاری در دسترس هستند که تحت آزمایش‌های پزشکی و بالینی قرار گرفته‌اند. به طور کلی، انواع مختلفی از تکنیک‌های طیف‌سنجی نوری (طیف‌سنجی پراکندگی نوری الاستیک، طیف‌سنجی فلورسانس، طیف‌سنجی رامان، و طیف‌سنجی چندوجهی) برای تشخیص و پایش وضعیت‌های بیماری‌های بافت در یک محیط in vivo معرفی و بررسی می‌شوند.

به طور مثال بروز ملانوم در اروپا در دهه های اخیر به طور پیوسته و سریعتر از هر سرطان دیگری در حال افزایش بوده است. بروز ملانوم در سراسر اروپا عمیقاً متفاوت است و بیشترین میزان بروز آن در کشورهای اسکاندیناوی است. خطر ابتلا به ملانوم در کل جمعیت قفقازی 1:535 نفر تخمین زده می شود. بروز در افرادی با پوست روشن که در معرض سطوح بالایی از اشعه UV-B قرار گرفته اند بیشتر است. مرگ و میر ناشی از ملانوم متاستاتیک در مردان و زنان به سرعت افزایش یافته است. چنین بیماری تنها 4 درصد از سرطان های پوست را تشکیل می دهد، اما 79 درصد از مرگ و میرهای مرتبط با سرطان پوست را شامل می شود. به ویژه، میزان مرگ و میر در مردان بیشتر از زنان است. مرگ و میر در مردان طی 25 سال گذشته دو برابر شده است. باز هم، نرخ مرگ و میر در افراد با پوست روشن بیشتر است. از سال 2002 تا 2006، متوسط ​​سن مرگ ناشی از ملانوم متاستاتیک پوست 68 سال بود. هم میزان بروز و هم مرگ و میر در استرالیا و نیوزلند بالاترین میزان است. میزان بقای 5 ساله برای بیماران مبتلا به ملانوم پیشرفته کمتر از 10٪ است.

دقت تشخیصی ضایعات پوستی رنگدانه با استفاده از چشم غیرمسلح حدود 60 درصد برآورد شده است. برای بهبود دقت تشخیص ملانوم، ابزارهای تشخیصی مختلفی ساخته شده است: درموسکوپی، تصویربرداری چند طیفی، میکروسکوپ لیزری کانفوکال، اولتراسونوگرافی، توموگرافی انسجام نوری، یا تصویربرداری تشدید مغناطیسی. در این میان درموسکوپی روشی است که دقت تشخیصی ملانوما را به طور چشم گیری بهبود میبخشد. از آنجایی که حساسیت و ویژگی درموسکوپی به طور قابل توجهی در بین مطالعات مختلف بدون رسیدن به اعتبار 100% متفاوت است، تکنیک‌های غیرتهاجمی اضافی مانند آنالیز داخل جلدی اسپکتروفتومتری (SIA) و اسپکتروفتومتری (SPT) برای بهبود تشخیص زودهنگام ملانوم معرفی شده‌اند. اسپکتروفتومتری روشی است که رنگ ضایعه را با اندازه گیری بازتاب آن به عنوان تابعی از طول موج ارزیابی می کند. پژوهشگران زیادی در این زمینه درحال مطالعه میباشند.

نتیجه گیری

تشخیص بیماری با دستگاه اسپکتروفتومتر یکی دیگر از کاربردهای این دستگاه می باشد. به این معنا که علاوه بر تعیین غلظت و کیفیت نمونه های مجهول که مربوط به امور شیمیایی و صنعتی است قابلیت تشخیص ترکیبات خون (بیوشیمی)، باکتری و دیگر میکروب ها را شامل دارد. یکی از روش های تشخیص بیماری با اسپکتروفتومتر، تست پی سی آر می باشد که خود از مزایای بسیاری برخوردار است.

همانطور که می دانیم برای شناسایی یک میکروب یا باکتری باید دی ان آ آن را با درصد خلوص بالا استخراج  کرد. این موضوع برای یک تست  PCR بسیار کارآمد می باشد. چرا که پیش از آزمایش میزان کیفیت نمونه را بررسی می کند و پس از تایید، تست پی سی آر انجام می شود.

سوالات متداول

1. آزمایش با دستگاه اسپکتروفتومتر چه مدت زمان می برد؟ تست هایی که با روش اسپکتروفتومتری انجام می شوند در چند ثانیه انجام می شود.
2. چه مواقعی از کووت و چه مواقعی از نگهدارنده میکرولیتری (نانو دراپ) در آزمایش های اسپکتروفتومتری چه می باشد؟ هنگامی که حجم نمونه زیاد است و  غلظت آن کم است از کووت و در شرایطی که غلظت زیاد بوده و حجم نمونه ناچیز است از نانودراپ استفاده میشود.
3. این دستگاه در انجام آزمایش کرونا و دیگر ویروس ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد؟ بله به عنوان پیش نیاز تست پی سی آر در این زمینه بسیار کاربردی می باشد.