จุลชีววิทยา (อังกฤษ: Microbiology) คือการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ซึ่งเรียกว่าจุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย อาร์เคีย ไวรัส เชื้อรา และ ยีสต์
ประวัติศาสตร์ของจุลชีววิทยาแบคทีเรียถูกค้นพบเป็นครั้งแรกโดย แอนโทนี แวน ลีเวนฮุค ในปี 1676 (พ.ศ. 2219) โดยใช้กล้องจุลทรรศน์เลนส์เดียวที่เขาออกแบบเองส่องจนพบ เขาได้รับการยกย่องว่าเป็นนักจุลชีววิทยาคนแรกของโลกสาขาวิชาแบคทีเรียวิทยา ซึ่งภายหลังได้เป็นสาขาย่อยในจุลชีววิทยา ได้ริเริ่มโดย เฟอร์ดินานด์ โคห์น นักพฤกษศาสตร์ผู้ซึ่งศึกษาสาหร่ายและแบคทีเรียที่สังเคราห์แสงได้ จากการศึกษาของเขาทำให้ทราบเกี่ยวกับแบคทีเรียหลายชนิด และเฟอร์ดินานด์ โคห์น ยังเป็นคนแรกที่วางแบบแผนการจัดหมวดหมู่แบคทีเรียตามหลักอนุกรมวิธานหลุยส์ ปาสเตอร์ แล
ะโรเบิร์ต คอคซ์ เป็นผู้ที่มีชีวิตอยู่ในยุคสมัยเดียวกับโคห์น และถือได้ว่าเป็นผู้ริเริ่มสาขาวิชาจุลชีววิทยาทางการแพทย์ หลุยส์ ปาสเตอร์เป็นที่รู้จักมากที่สุดจากการทดลองเพื่อพิสูจน์หักล้างทฤษฎีสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งทำให้จุลชีววิทยาได้รับการยอมรับว่าเป็นสาขาหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ปาสเตอร์ยังได้ออกแบบวิธีการถนอมอาหารโดยการพาสเจอร์ไรซ์ และคิดค้นวัคซีนป้องกันโรคต่างๆอย่างเช่นโรคแอนแทรกซ์ อหิวาตกโรคจากสัตว์ปีก และโรคพิษสุนัขบ้า ส่วนโรเบิร์ต คอคซ์ มีชื่อเสียงจากการสนับสนุนทฤษฎีการเกิดโรค ซึ่งพิสูจน์ว่าโรคชนิดใดๆจะเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์เฉพาะที่ก่อโรคนั้นๆเท่านั้น ต่อมาทฤษฎีนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า สมมติฐานของคอคซ์ และคอคซ์ยังเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งศึกษาการแยกตัวของแบคทีเรียในการทำเชื้อให้บริสุทธิ์ ซึ่งทำให้เขาค้นพบเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่ๆมากมาย เช่น เชื้อ Mycobacterium tuberculosis ที่เป็นสาเหตุของวัณโรคแม้ว่าโดยทั่วไปมักจะถือว่า หลุยส์ ปาสเตอร์ และโรเบิร์ต คอคซ์ เป็นผู้ริเริ่มสาขาจุลชีววิทยา แต่ผลงานของพวกเขาก็ยังไม่สามารถอธิบายความแตกต่างของจุลินทรีย์ชนิดต่างๆได้อย่างถูกต้องนัก เพราะพวกเขามุ่งศึกษาเฉพาะจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการแพทย์เท่านั้น ผู้ที่ถือได้ว่าริเริ่มสาขาวิชาจุลชีววิทยาทั่วไปอย่างแท้จริง คือ มาร์ตินุส ไบเจอริงค์ และเซลเก ไวโนแกลดสกี พวกเขาได้ทำให้ขอบเขตการศึกษาจุลชีววิทยากว้างขวางออกไป ไบเจอริงค์มีผลงานสำคัญทางด้านจุลชีววิทยา 2 ผลงาน คือ การค้นพบไวรัส และการพัฒนาวิธีเพาะเชื้อแบบเอนริช ผลงานการศึกษาไวรัสโรคลายด่างในยาสูบของเขาได้เป็นรากฐานของสาขาไวรัสวิทยา และการเพาะเชื้อแบบเอนริชมีบทบาทสำคัญต่อวงการจุลชีววิทยา โดยทำให้สามารถเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่ยังไม่เคยเพาะเลี้ยงได้ ส่วนไวโนแกลดสกี เป็นคนแรกที่คิดค้นแนวคิดเกี่ยวกับเคมีของดิน ซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินที่เป็นกระบวนการทางเคมี และทำให้เขาค้นพบแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้
สาขาของจุลชีววิทยาเนื้อหาของจุลชีววิทยาสามารถแบ่งออกเป็นสาขาย่อยได้มากมาย ได้แก่• สรีรวิทยาของจุลินทรีย์ ศึกษาหน้าที่ทางชีวเคมี การเจริญเติบโต เมตาบอลิซึม และโครงสร้างของเซลล์ของจุลินทรีย์ • พันธุศาสตร์ของจุลินทรีย์ ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างหน้าที่ของเซลล์ของจุลินทรีย์และการสร้างหรือควบคุมยีน สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับอณูชีววิทยา • จุลชีววิทยาทางการแพทย์ ศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในโรคของมนุษย์ กระบวนการก่อโรคของจุลินทรีย์ และระบาดวิทยา สาขานี้มีความเกี่ยวข้อกับพยาธิวิทยาและวิทยาภูมิคุ้มกัน • จุลชีววิทยาของสิ่งแวดล้อม ศึกษาหน้าที่และความหลากหลายของจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ รวมทั้งนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ บทบาทของจุลินทรีย์ในวัฏจักรสารอาหาร • จุลชีววิทยาของอุตสาหกรรม ศึกษาการใช้จุลินทรีย์ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น การหมัก การบำบัดน้ำเสีย สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ • จุลชีววิทยาของอากาศ ศึกษาจุลินทรีย์ที่อยู่ในอากาศ • จุลชีววิทยาของอาหาร ศึกษาการเน่าเสียของอาหารที่มีสาเหตุจากจุลินทรีย์
ประโยชน์ของการศึกษาจุลชีววิทยาขณะที่จุลินทรีย์มักจะถูกมองในแง่ลบเนื่องจากเกี่ยวข้องกับโรคภัยไข้เจ็บของมนุษย์ จุลินทรีย์บางชนิดก็มีความจำเป็นในกระบวนการที่เป็นประโยชน์ เช่น การหมัก (ใช้ผลิตแอลกอฮอล์และผลิตภัณฑ์ต่างๆจากนม) การผลิตยาปฏิชีวนะ และเป็นสื่อสำหรับโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอย่างเช่นพืช นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับจุลินทรีย์ในการผลิตเอนไซม์ที่สำคัญๆด้วยวิธีทางเทคโนโลยีชีวภาพ
ประวัติศาสตร์ของจุลชีววิทยาแบคทีเรียถูกค้นพบเป็นครั้งแรกโดย แอนโทนี แวน ลีเวนฮุค ในปี 1676 (พ.ศ. 2219) โดยใช้กล้องจุลทรรศน์เลนส์เดียวที่เขาออกแบบเองส่องจนพบ เขาได้รับการยกย่องว่าเป็นนักจุลชีววิทยาคนแรกของโลกสาขาวิชาแบคทีเรียวิทยา ซึ่งภายหลังได้เป็นสาขาย่อยในจุลชีววิทยา ได้ริเริ่มโดย เฟอร์ดินานด์ โคห์น นักพฤกษศาสตร์ผู้ซึ่งศึกษาสาหร่ายและแบคทีเรียที่สังเคราห์แสงได้ จากการศึกษาของเขาทำให้ทราบเกี่ยวกับแบคทีเรียหลายชนิด และเฟอร์ดินานด์ โคห์น ยังเป็นคนแรกที่วางแบบแผนการจัดหมวดหมู่แบคทีเรียตามหลักอนุกรมวิธานหลุยส์ ปาสเตอร์ แล
ะโรเบิร์ต คอคซ์ เป็นผู้ที่มีชีวิตอยู่ในยุคสมัยเดียวกับโคห์น และถือได้ว่าเป็นผู้ริเริ่มสาขาวิชาจุลชีววิทยาทางการแพทย์ หลุยส์ ปาสเตอร์เป็นที่รู้จักมากที่สุดจากการทดลองเพื่อพิสูจน์หักล้างทฤษฎีสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งทำให้จุลชีววิทยาได้รับการยอมรับว่าเป็นสาขาหนึ่งในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ปาสเตอร์ยังได้ออกแบบวิธีการถนอมอาหารโดยการพาสเจอร์ไรซ์ และคิดค้นวัคซีนป้องกันโรคต่างๆอย่างเช่นโรคแอนแทรกซ์ อหิวาตกโรคจากสัตว์ปีก และโรคพิษสุนัขบ้า ส่วนโรเบิร์ต คอคซ์ มีชื่อเสียงจากการสนับสนุนทฤษฎีการเกิดโรค ซึ่งพิสูจน์ว่าโรคชนิดใดๆจะเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์เฉพาะที่ก่อโรคนั้นๆเท่านั้น ต่อมาทฤษฎีนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า สมมติฐานของคอคซ์ และคอคซ์ยังเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งศึกษาการแยกตัวของแบคทีเรียในการทำเชื้อให้บริสุทธิ์ ซึ่งทำให้เขาค้นพบเชื้อแบคทีเรียชนิดใหม่ๆมากมาย เช่น เชื้อ Mycobacterium tuberculosis ที่เป็นสาเหตุของวัณโรคแม้ว่าโดยทั่วไปมักจะถือว่า หลุยส์ ปาสเตอร์ และโรเบิร์ต คอคซ์ เป็นผู้ริเริ่มสาขาจุลชีววิทยา แต่ผลงานของพวกเขาก็ยังไม่สามารถอธิบายความแตกต่างของจุลินทรีย์ชนิดต่างๆได้อย่างถูกต้องนัก เพราะพวกเขามุ่งศึกษาเฉพาะจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการแพทย์เท่านั้น ผู้ที่ถือได้ว่าริเริ่มสาขาวิชาจุลชีววิทยาทั่วไปอย่างแท้จริง คือ มาร์ตินุส ไบเจอริงค์ และเซลเก ไวโนแกลดสกี พวกเขาได้ทำให้ขอบเขตการศึกษาจุลชีววิทยากว้างขวางออกไป ไบเจอริงค์มีผลงานสำคัญทางด้านจุลชีววิทยา 2 ผลงาน คือ การค้นพบไวรัส และการพัฒนาวิธีเพาะเชื้อแบบเอนริช ผลงานการศึกษาไวรัสโรคลายด่างในยาสูบของเขาได้เป็นรากฐานของสาขาไวรัสวิทยา และการเพาะเชื้อแบบเอนริชมีบทบาทสำคัญต่อวงการจุลชีววิทยา โดยทำให้สามารถเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่ยังไม่เคยเพาะเลี้ยงได้ ส่วนไวโนแกลดสกี เป็นคนแรกที่คิดค้นแนวคิดเกี่ยวกับเคมีของดิน ซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินที่เป็นกระบวนการทางเคมี และทำให้เขาค้นพบแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้สาขาของจุลชีววิทยาเนื้อหาของจุลชีววิทยาสามารถแบ่งออกเป็นสาขาย่อยได้มากมาย ได้แก่• สรีรวิทยาของจุลินทรีย์ ศึกษาหน้าที่ทางชีวเคมี การเจริญเติบโต เมตาบอลิซึม และโครงสร้างของเซลล์ของจุลินทรีย์ • พันธุศาสตร์ของจุลินทรีย์ ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างหน้าที่ของเซลล์ของจุลินทรีย์และการสร้างหรือควบคุมยีน สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับอณูชีววิทยา • จุลชีววิทยาทางการแพทย์ ศึกษาบทบาทของจุลินทรีย์ในโรคของมนุษย์ กระบวนการก่อโรคของจุลินทรีย์ และระบาดวิทยา สาขานี้มีความเกี่ยวข้อกับพยาธิวิทยาและวิทยาภูมิคุ้มกัน • จุลชีววิทยาของสิ่งแวดล้อม ศึกษาหน้าที่และความหลากหลายของจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ รวมทั้งนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ บทบาทของจุลินทรีย์ในวัฏจักรสารอาหาร • จุลชีววิทยาของอุตสาหกรรม ศึกษาการใช้จุลินทรีย์ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น การหมัก การบำบัดน้ำเสีย สาขานี้มีความเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีชีวภาพ • จุลชีววิทยาของอากาศ ศึกษาจุลินทรีย์ที่อยู่ในอากาศ • จุลชีววิทยาของอาหาร ศึกษาการเน่าเสียของอาหารที่มีสาเหตุจากจุลินทรีย์
ประโยชน์ของการศึกษาจุลชีววิทยาขณะที่จุลินทรีย์มักจะถูกมองในแง่ลบเนื่องจากเกี่ยวข้องกับโรคภัยไข้เจ็บของมนุษย์ จุลินทรีย์บางชนิดก็มีความจำเป็นในกระบวนการที่เป็นประโยชน์ เช่น การหมัก (ใช้ผลิตแอลกอฮอล์และผลิตภัณฑ์ต่างๆจากนม) การผลิตยาปฏิชีวนะ และเป็นสื่อสำหรับโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอย่างเช่นพืช นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับจุลินทรีย์ในการผลิตเอนไซม์ที่สำคัญๆด้วยวิธีทางเทคโนโลยีชีวภาพ
การติดเชื้อไวรัสตับอักเสบซีสามารถนำไปสู่การป่วยเป็นโรคตับเรื้อรัง และมะเร็งตับ การติดเชื้อนี้ยังคงเป็นปัญหาใหญ่ที่พบได้ทั่วโลก จากการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของไวรัสตับอักเสบที่พบในบริเวณภูมิภาคต่าง ๆ สามารถแบ่งออกได้เป็นอย่างน้อย 6 จีโนทัยป์ การศึกษาหาจีโนทัยป์สามารถทำได้หลายวิธี เช่น competitivePCR, PCR-RFLP, INNO-LiPA และการอ่านรหัสลำดับเบส การศึกษานี้เป็นการศึกษาสายพันธุ์ของไวรัสตับอักเสบซีจีโนทัยป์ที่ตรวจพบในผู้บริจาคโลหิตที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบซี เพื่อใช้ในการศึกษาระบบภูมิต้านทานและใช้เป็นองค์ความรู้พื้นฐานในการพัฒนาวัคซีน จึงได้ทำการศึกษาหาวิธีที่เหมาะสมในการจัดแบ่งกลุ่มไวรัสตับอักเสบซีที่พบบ่อยในแถบเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ ได้ศึกษาการตรวจหาจีโนทัยป์ 4 วิธี ได้แก่RFLP 2 แบบที่ใช้เอนไซม์ต่างชนิดกัน, INNO-LiPA เปรียบเทียบกับการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์โดยตรงในจำนวน 35 ตัวอย่าง พบว่าวิธีการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์โดยตรงยังคงเป็นวิธีที่ถูกต้องและเหมาะสมที่สุด ดังนั้นจึงได้เลือกวิธีนี้เป็นวิธีหลักในการจัดกลุ่มจีโนทัยป์ไวรัสตับอักเสบซีในการศึกษาขั้นต่อไป ศึกษาการกระจายของไวรัสตับอักเสบซี จีโนทัยป์ต่างๆ ที่พบในกลุ่มผู้บริจาคโลหิตชาวไทย ทำการศึกษาในกลุ่มผู้บริจาคโลหิต 100 ราย ที่พบมีแอนติบอดีต่อไวรัสตับอักเสบซี 90 รายตรวจพบ HCV RNA ภายหลังจากการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ในส่วนแกนกลาง(core) ของไวรัสจาก 77 ตัวอย่าง แยกได้เป็นจีโนทัยป์ 1 ; 39%, จีโนทัยป์ 3 ; 44.2%และจีโนทัยป์ 6a ; 16.8% ได้ทำการศึกษาถึงการตอบสนองด้านเซลล์ที่จำเพาะต่อไวรัสตับอักเสบซีของเม็ดเลือดขาวในกระแสโลหิต (PBMCs) จาก 41 ตัวอย่างต่อโปรตีนที่มาจากไวรัสตับอักเสบซีจีโนทัยป์ 1a ด้วยวิธีตรวจโดยใช้แอนติเจนกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์และการสร้างอินเตอร์ฟีรอนแกมม่า (IFN-(+,g)) ไม่พบความแตกต่างของการตอบสนองที่จำเพาะต่อไวรัสตับอักเสบซีใน PBMCs ที่มาจากผู้ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบซีแต่ละจีโนทัยป์ต่อโปรตีนแอนติเจนของไวรัสตับอักเสบซี ที่นำมาทดสอบ (core, NS3/4, NS5) และพบว่าโปรตีนส่วนNS3/4 กระตุ้นได้มากที่สุด สามารถตรวจพบว่ากระตุ้นภูมิคุ้มกันด้านเซลล์ของกลุ่มตัวอย่างส่วนใหญ่ได้ เนื่องจากโปรตีนที่ใช้นำมาจากไวรัสตับอักเสบซี จีโนทัยป์ 1aและสามารถตรวจพบการตอบสนองต่อโปรตีนนี้ในผู้บริจาคที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบซีจีโนทัยป์อื่น จึงกล่าวได้ว่ามีการตอบสนองข้ามกลุ่มจีโนทัยป์ต่อโปรตีนของไวรัสตับอักเสบซี นอกจากการใช้ core, NS3/4 และ NS5 โปรตีนเป็นตัวทดสอบแล้ว B cell lines (BLCL)ที่ผ่านการ transfection ด้วยพลาสมิดที่มีการแสดงออกของ NS3/4 โปรตีน ได้ถูกนำมาใช้ทดสอบความสามารถในการกระตุ้นการตอบสนองที่จำเพาะต่อไวรัสตับอักเสบซีในผู้ติดเชื้อการสร้าง IFN-(+,g) ต่อโปรตีนของไวรัสตับอักเสบ ซี ตรวจพบได้เมื่อใช้ลิมโฟซัยท์จากตับ (liver-infiltrating Iymphocyte) เป็นตัวทดสอบ แต่ไม่สามารถตรวจพบเมื่อใช้PBMCs อย่างหนึ่งที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ก็คือการพบมี T เซลล์ที่จำเพาะต่อไวรัสตับอักเสบซีมีปริมาณน้อยในกระแสโลหิต
การศึกษาครั้งนี้ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับจีโนทัยป์ของไวรัสตับอักเสบซีที่พบได้ในกลุ่มผู้บริจาคโลหิต และพบการตอบสนองอย่างจำเพาะของผู้บริจาคโลหิตที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบซี จีโนทัยป์ต่างๆ ว่ามีการตอบสนองข้ามกลุ่มกับโปรตีนที่ได้จากไวรัสตับอักเสบซี จีโนทัยป์ 1a ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาวัคซีนที่จะมีขึ้นในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อใช้กับประชากรในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้..
ไม่มีรูปภาพด้วยหรอคะ บทความน่าจะมีย่อหน้าด้วยนะ จะน่าอ่านมากขึ้น
ตอบลบเนื้อไม่ค่อยสนใจผูอ่านเท่าไรค่ะ
ตอบลบรูปแบบจัดบทความเรียบเกินไป
เนื้อหาดี แต่เยอะไปหน่อยนะครับ
ตอบลบความคิดเห็นนี้ถูกผู้เขียนลบ
ตอบลบ