เนื่องจากสถานการณ์การป้องกันและควบคุมโรคติดเชื้อระดับโลกมีความซับซ้อนมากขึ้น ความสำคัญของห้องปฏิบัติการไวรัสของ CDC ในด้านสาธารณสุขจึงเด่นชัดขึ้นเรื่อยๆ โดยมีบทบาทสำคัญที่ไม่อาจทดแทนได้ในการป้องกันและควบคุมโรคติดเชื้อ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงถูกใช้งานอย่างกว้างขวางและลึกซึ้งในห้องปฏิบัติการไวรัสของ CDC กล้องจุลทรรศน์เหล่านี้มีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้ในการตรวจหาไวรัส การวิจัยกลไก และการสนับสนุนการป้องกันควบคุมโรค ซึ่งเป็นการสนับสนุนที่แข็งแกร่งต่อการพัฒนาวิชาไวรัสวิทยาและการป้องกันควบคุมโรคด้านสาธารณสุข
1. การประยุกต์ใช้กล้องจุลทรรศน์ในห้องปฏิบัติการไวรัส
ห้องปฏิบัติการไวรัสของ CDC เป็นแพลตฟอร์มสนับสนุนทางเทคนิคหลักสำหรับการป้องกันและควบคุมโรคติดเชื้อ การวิจัยเชื้อก่อโรค และการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินด้านสาธารณสุข กล้องจุลทรรศน์ในฐานะเครื่องมือพื้นฐานของห้องปฏิบัติการ มีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้ในการตรวจหาไวรัส การวิจัยกลไก และการตัดสินใจด้านการป้องกันควบคุมโรค
|การตรวจหาและวินิจฉัยไวรัส
การทดสอบแบบ 7-in-1/9-in-1 สำหรับโรคทางเดินหายใจ ใช้เทคนิคอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์เพื่อตรวจหาสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ผ่านกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ สามารถตรวจหาเชื้อก่อโรคทางเดินหายใจได้หลายชนิดอย่างรวดเร็วและแม่นยำ ให้ข้อมูลด้านสาเหตุของโรคแก่แพทย์ได้อย่างทันท่วงที ช่วยในการวางแผนการรักษาที่เหมาะสม เพิ่มอัตราการหายและความเร็วในการฟื้นตัวของผู้ป่วย และลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายของโรค
ภาพอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ของการทดสอบทางเดินหายใจ 7 ชนิด ถ่ายด้วย MSHOT MF31 (สีเขียวแสดงปฏิกิริยาของไวรัส)
| การสังเกตรูปร่างและโครงสร้างของไวรัส
การรุกรานของไวรัสทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพในเซลล์หรือเนื้อเยื่อ โดยสามารถสังเกตรูปร่างทางพยาธิสภาพของเซลล์หรือเนื้อเยื่อที่ย้อมด้วย IHC หรือ HE ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบสนามสว่างได้
ภาพตัดเนื้อเยื่อทางพยาธิสภาพของผู้ป่วยโรคปอดอักเสบรุนแรงที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 (ภาพจากอินเทอร์เน็ต)
|ระบาดวิทยาของการเพาะเลี้ยงเซลล์ (CPE)
การคัดกรองเบื้องต้นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว: สังเกตการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ทุกวันและบันทึกความก้าวหน้าของรอยโรค (เช่น การเกิด vacuole และการหลุดลอก) การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์: ใช้แอนติบอดีหรือสีย้อมที่ติดฉลากฟลูออเรสเซนต์เพื่อระบุตำแหน่งบริเวณที่ติดเชื้อไวรัสได้อย่างแม่นยำ
เซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสโรตา (สีเขียว) เริ่มเกิด vacuole แล้ว
|การวิจัยปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับโฮสต์
เทคนิคฟลูออเรสเซนต์อินซิทูไฮบริไดเซชัน (FISH): ด้วยการทำไฮบริไดเซชันของโพรบกรดนิวคลีอิกที่ติดฉลากฟลูออเรสเซนต์กับจีโนมของไวรัส และตรวจหาสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ สามารถระบุตำแหน่งและตรวจหากรดนิวคลีอิกของไวรัสได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการวินิจฉัยการติดเชื้อไวรัสในระยะเริ่มต้นและการติดตามโรค
ภาพ FISH ถ่ายด้วย MSHOT MF43-N
2. ความท้าทายของการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ในการสังเกตไวรัส
ไวรัสมักมีขนาดเล็กกว่า 100nm ซึ่งเล็กกว่าขีดจำกัดความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (ประมาณ 200nm) มาก จึงเป็นการยากที่จะสังเกตรูปร่างและโครงสร้างของไวรัสได้โดยตรงและชัดเจนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในการใช้งานจริง การตรวจหาตามปกติต้องอาศัยวิธีทางอ้อม: สังเกตการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทางพยาธิสภาพในเซลล์โฮสต์ที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัส (เช่น การเกิด vacuole การรวมตัวเป็นซินซิเทียม) หรือลักษณะความเสียหายของเนื้อเยื่อ เพื่อประเมินสถานะการติดเชื้อในเบื้องต้น
หากใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ในการตรวจหา สามารถระบุตำแหน่งองค์ประกอบของไวรัสในระดับ subcellular ได้ผ่านกลยุทธ์การติดฉลากฟลูออเรสเซนต์เฉพาะ (เช่น การติดฉลากแอนติเจนของไวรัสด้วยแอนติบอดีอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ หรือการติดฉลากจีโนมของไวรัสด้วยโพรบกรดนิวคลีอิก) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอนุภาคไวรัสมีขนาดเล็กและจำนวนสำเนาต่ำ ความเข้มของสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ที่เกิดจากการติดฉลากจึงถูกจำกัดอย่างมาก เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องใช้แสงกระตุ้นความเข้มสูงและกล้องดิจิทัลสำหรับกล้องจุลทรรศน์ที่มีความไวสูงในการถ่ายภาพ เพื่อเพิ่มการจับและบันทึกสัญญาณ จึงช่วยเพิ่มความแม่นยำและความไวในการตรวจหาไวรัส
3. โซลูชันกล้องจุลทรรศน์ MSHOT
1) แผนการทดสอบทางเดินหายใจแบบ 7-in-1/9-in-1
แนะนำกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์แบบตั้ง MF31/MF23 + กล้องดิจิทัลสำหรับกล้องจุลทรรศน์ MD60/MDX10 (คำแนะนำหลัก): เหมาะสำหรับการสังเกตฟลูออเรสเซนต์ในการทดสอบทางเดินหายใจแบบ 7 ชนิดและ 9 ชนิด โดยการกระตุ้นแสง B (460-490nm) จะแสดงปฏิกิริยาฟลูออเรสเซนต์สีเขียว
2) แผนการสังเกตตามปกติสำหรับชิ้นเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อไวรัสและชิ้นเนื้ออิมมูโนฮิสโตเคมี
แนะนำกล้องจุลทรรศน์ชีววิทยาแบบตั้ง ML51-N/ML45/ML31 + กล้องดิจิทัลสำหรับกล้องจุลทรรศน์ MDX10/MD60 เป็นต้น
3) แผนการสังเกตรอยโรคจากการเพาะเลี้ยงเซลล์ (CPE)
แนะนำ: ① กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์แบบกลับหัว MIX60-FL (สามสี) + MSX3/MDX10; ② กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์แบบกลับหัว MF53-N + MSX11-C
4) แผนการตรวจหาด้วยเทคนิคฟลูออเรสเซนต์อินซิทูไฮบริไดเซชัน (FISH)
แนะนำ: MF43-N + แหล่งกำเนิดแสงกำลังสูงแบบสเปกตรัมกว้าง MG-100/MG-120 + กล้องความไวสูง MC50-S/MS23/MSX3 + ซอฟต์แวร์ FISH
