ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เครื่องมือทางจุลชีววิทยาจึงค่อย ๆ เข้ามาแทนที่การดำเนินการด้วยตนเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเพาะเลี้ยงเลือดแบบอัตโนมัติ การระบุแบคทีเรียแบบอัตโนมัติ และการวิเคราะห์ความไวของยา ซึ่งเป็นจุดที่สามารถบรรลุความก้าวหน้าครั้งใหม่ได้ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันไม่สามารถทดแทนการทำงานแบบแมนนวลได้ทั้งหมด ขึ้นอยู่กับว่าจำเป็นต้องมีการแยกตัวและการเพาะเลี้ยงหรือไม่ พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นระบบการเพาะเลี้ยงแบบอัตโนมัติและที่ไม่ใช่-ระบบการเพาะเลี้ยง
ระบบการเพาะเลี้ยงแบบอัตโนมัติ: ระบบการเพาะเลี้ยงแบบอัตโนมัติยังแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักตามหน้าที่ ได้แก่ ระบบการตรวจจับและวิเคราะห์การเพาะเลี้ยงเลือดแบบอัตโนมัติ และระบบการระบุจุลินทรีย์อัตโนมัติและการวิเคราะห์ความไวของยา
ระบบตรวจจับและวิเคราะห์การเพาะเลี้ยงเลือดอัตโนมัติ: ระบบตรวจจับและวิเคราะห์การเพาะเลี้ยงเลือดอัตโนมัติจะตรวจจับการมีอยู่ของจุลินทรีย์ในตัวอย่างเลือดเป็นหลัก ในระหว่างกระบวนการเพาะเลี้ยง ระบบตรวจจับและวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์จะสแกนขวดเพาะเลี้ยงที่ผลิตโดยใช้กระบวนการพิเศษโดยอัตโนมัติ ด้วยการตรวจสอบเชิงคุณภาพแบบเรียลไทม์-อย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง หากมีการเปลี่ยนแปลงในการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของจุลินทรีย์ เครื่องมือจะแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติเพื่อบ่งชี้ว่ามีเชื้อโรค
ระบบการระบุจุลินทรีย์อัตโนมัติและการวิเคราะห์ความไวต่อยา: โดยทั่วไป หลังจากแยกแบคทีเรียที่น่าสงสัยออกจากตัวอย่างผ่านการเพาะเลี้ยงด้วยตนเองแล้ว จำเป็นต้องมีการระบุจุลินทรีย์ด้วยตนเองและการทดสอบความไวต่อยาของจุลินทรีย์ กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ใช้เวลา-และซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังเสี่ยงต่อปัจจัยที่มีอิทธิพลหลายประการอีกด้วย ระบบการระบุจุลินทรีย์อัตโนมัติและการทดสอบความไวของยาแทนที่การใช้แรงงานคนในการตรวจจับและวิเคราะห์อัตโนมัติ การระบุจุลินทรีย์และการวิเคราะห์ความไวของยาจะดำเนินการพร้อมกัน ตามหลักการของการระบุชีวสารสนเทศศาสตร์ดิจิทัล ระบบการระบุตัวตนที่มีลักษณะเฉพาะจึงถูกสร้างขึ้น ในเวลาเดียวกัน การวิเคราะห์ความไวของยาอัตโนมัติจะดำเนินการโดยใช้วิธีการแพร่กระจายของดิสก์หรือวิธีการเจือจางน้ำซุปแบบไมโคร- ซึ่งช่วยประหยัดเวลาได้สูงสุด ลดการดำเนินการด้วยตนเอง ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน และรับรองความถูกต้องของผลการทดสอบ
ระบบที่ไม่ใช่-การเพาะเลี้ยงหมายถึงระบบที่ไม่ต้องการการเพาะเลี้ยงเชื้อโรค โดยมุ่งเน้นที่การตรวจจับที่รวดเร็วและไดนามิกของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ ส่วนประกอบของเซลล์ หรือสารเมตาบอไลต์ในจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค พวกเขาได้รับการวินิจฉัยสาเหตุทางอ้อมอย่างรวดเร็วโดยใช้เทคนิคทางชีวเคมี ภูมิคุ้มกัน และอณูชีววิทยา เครื่องมือหลักที่ใช้คือเครื่องวิเคราะห์จุลินทรีย์แบบรวดเร็ว
การตรวจหาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ: โดยการตรวจหาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการติดเชื้อแบคทีเรีย การติดเชื้อและไม่ติดเชื้อ-สามารถแยกแยะได้ ประเมินความรุนแรงของโรคได้แบบไดนามิก และให้คำแนะนำในการใช้ยาต้านจุลชีพอย่างสมเหตุสมผล ตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่ โพรแคลซิโทนิน โปรตีนรีแอกทีฟ C- และอินเตอร์ลิวคิน ซึ่งโดยทั่วไปตรวจพบได้โดยใช้วิธีอิมมูโนแอสเสย์
การตรวจหาองค์ประกอบของเชื้อโรค: ผู้ป่วยที่เป็นโรคติดเชื้อมักมีไข้สูง โดยหลักแล้วจะเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของเชื้อโรคเอง การตรวจหาส่วนประกอบของเชื้อโรคช่วยในการวินิจฉัยการติดเชื้อแบคทีเรียหรือเชื้อรา มักใช้วิธีทางชีวเคมีหรือภูมิคุ้มกัน สำหรับเอนโดทอกซินจากแบคทีเรีย สามารถใช้เทคนิคต่างๆ เช่น เจลอิเล็กโทรโฟรีซิส การวัดสี และเคมีเรืองแสงได้ สำหรับ 1,3- -D-กลูแคนในผนังเซลล์ของเชื้อรา สามารถใช้วิธีการต่างๆ เช่น การทดสอบปัจจัย G ของ Limulus Amebocyte Lysate (LAL), ELSA และอิมมูโนเทอร์บิไดเมทรีได้ และสำหรับกาแลคโตแมนแนนในผนังเซลล์ของเชื้อรา สามารถใช้วิธีการต่างๆ เช่น การเกาะติดกันของยางธรรมชาติ การตรวจภูมิคุ้มกันด้วยรังสี และเอนไซม์อิมมูโนแอสเสย์ได้
การตรวจจับทางอณูชีววิทยาของส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกช่วยให้สามารถสกัด DNA หรือ RNA จากตัวอย่างได้โดยตรง โดยไม่คำนึงถึงลักษณะทางชีวภาพของเชื้อโรค การจำแนกเชื้อโรคทำได้โดยการวิเคราะห์ลำดับกรดนิวคลีอิกจำเพาะของมัน เทคนิคการตรวจจับส่วนใหญ่ประกอบด้วยการขยายยีน, 16S rRNA, การระบุกรดนิวคลีอิก และโปรตีโอมิกส์ ซึ่งทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นถึงสัญญาณที่ดีเยี่ยมสำหรับการตรวจหาเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว
ระบบการเพาะเลี้ยงเลือดอัตโนมัติและระบบการระบุจุลินทรีย์อัตโนมัติและระบบทดสอบความไวต่อยาเป็นระบบการวิเคราะห์ที่สำคัญสองระบบในการทดสอบจุลินทรีย์ ระบบเพาะเลี้ยงเลือดอัตโนมัติใช้เพื่อตรวจจับการมีอยู่ของเชื้อโรคในตัวอย่าง ระบบการระบุจุลินทรีย์อัตโนมัติและการทดสอบความไวต่อยาสามารถระบุเชื้อโรคที่แยกได้และดำเนินการทดสอบความไวต่อยาในหลอดทดลอง นอกจากนี้ เครื่องมือตรวจจับจุลินทรีย์ที่รวดเร็วโดยใช้วิธีการที่ไม่ใช่-การเพาะเลี้ยงยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
