Биологические сигналы
Под биологическим сигналом понимают любое вещество, которое отличимо от других присутствующих в той же среде веществ. Подобно электрическим сигналам, биологический сигнал должен быть выделен из шума и преобразован таким образом, чтобы его можно было воспринять и оценить. Такими сигналами являются структурные компоненты бактерий, грибов и вирусов; специфические антигены; конечные продукты метаболизма микроорганизмов; уникальные нуклеотидные последовательности ДНК и РНК; поверхностные полисахариды, ферменты, токсины и другие белки.
Системы обнаружения. Чтобы уловить сигнал и выделить его из шума, необходима система обнаружения. Такой системой является и глаз исследователя, проводящего микроскопию, и газо-жидкостный хроматограф. Понятно, что разные системы резко отличаются друг от друга по своей чувствительности. Однако система обнаружения должна быть не только чувствительной, но и специфичной, то есть выделять слабые сигналы из шума. В клинической микробиологии широко используются иммунофлюоресценция, колориметрия, фотометрия, хемилюминесцентные олигонуклеотидные зонды, нефелометрия и оценка цитопатического действия вируса в культуре клеток.
Усиление сигнала. Усиление позволяет уловить даже слабые сигналы. Самый распространенный способ усиления сигнала в микробиологии - культивирование , в результате которого на плотных питательных средах каждая бактерия образует отдельную колонию, а в жидких - взвесь одинаковых бактерий. Для культивирования требуется всего лишь создать микроорганизмам подходящие условия для роста, однако оно занимает много времени. Значительно меньше времени требуют ПЦР и лигазная цепная реакция, позволяющие идентифицировать ДНК и РНК, электронное усиление (например, в газо-жидкостной хроматографии), ИФА , концентрирование и разделение антигенов или антител путем иммуносорбции и иммуноаффинной хроматографии, гель-фильтрация и ультрацентрифугирование. В арсенале исследовательских лабораторий имеется множество методов обнаружения и усиления биологических сигналов, но далеко не все из них доказали свою пригодность для клинической микробиологии.
