Der Bakteriennachweis ist in vielen Branchen wichtig, um Lebensmittel, Luft und Wasser vor Kontamination zu schützen oder um die Infektionsquelle in einer medizinischen Umgebung zu identifizieren. Herkömmliche Methoden zum Nachweis von Bakterien, wie die Kultursammlung, sind effektiv, es kann jedoch Stunden oder Tage dauern, bis Ergebnisse angezeigt werden, und können die meisten Bakterienarten übersehen. Es werden neuere, schnellere Methoden zum Nachweis von Bakterien entwickelt, um den Prozess zu rationalisieren und die Nachweisraten zu erhöhen. Einige davon umfassen die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Infrarotgeräte, die Bakterien in Lebensmitteln erkennen, und Schnellscans, die eine bakterielle Kontamination in Blutplättchen erkennen. Viele dieser Methoden erkennen Bakterien, indem sie den Sauerstoffgehalt oder winzige elektrische Störungen messen, die auf das Vorhandensein von Bakterien hinweisen.
Die traditionelle Methode des Bakteriennachweises besteht darin, eine Probe zu entnehmen, eine Bakterienkultur zu züchten und die wachsenden Bakterien zu zählen. Diese Methode wird häufig in medizinischen Einrichtungen verwendet, in denen Blutplättchenprodukte aufbewahrt werden. Da Thrombozytenprodukte bei Raumtemperatur gelagert werden müssen, besteht ein hohes Risiko für eine bakterielle Kontamination.
Traditionelle Kulturtechniken erkennen Veränderungen des Sauerstoffgehalts, die auf das Vorhandensein von Bakterien hinweisen, aber die Ergebnisse können sieben Tage dauern. Es gibt neuere, schnellere Systeme zum Nachweis von Bakterien, wie die Festphasenzytometrie, die alle fluoreszenzmarkierten Bakterien innerhalb von drei Minuten erkennt und zählt.
Wie bei den Methoden zum Nachweis von Bakterien in Blutplättchenprodukten erfordert der Bakteriennachweis in Wasser oder Luft typischerweise eine Blutplättchenzählung, bei der Wasser auf eine Agaroberfläche gegeben und eine Kultur wachsen gelassen wird. Nach ausreichender Zeit, damit sich die Bakterien vermehren können, werden die Bakterienkolonien gezählt. Eine andere Möglichkeit, Bakterien im Wasser zu identifizieren, besteht darin, Bakterien mit einem Virus mit fluoreszierenden Reportermolekülen zu infizieren, die durch Fluoreszenzspektroskopie identifiziert werden können.
Eine neuere Methode zum Nachweis von Bakterien, die ein breites Anwendungsspektrum bietet, ist ein Sensor, der mit bakteriellen Antikörpern beschichtet ist, durch die ein elektrischer Strom geleitet wird. Wenn dieser Sensor mit Bakterien in Kontakt kommt, erkennt der Sensor Frequenzänderungen, die auf das Vorhandensein von Bakterien hinweisen. Diese Technologie wurde verwendet, um den Nachweis von Escherichia coli (E. coli)-Bakterien in fleischverarbeitenden Betrieben sowie den Nachweis von Microcystin-LR (MC-LR)-Toxin in Trinkwasser zu verbessern. Diese Technologie weist Bakterien in Minuten nach, während die ältere Kulturmethode Stunden bis Tage dauert.
Die PCR ist eine molekulare Methode zur Identifizierung von Bakterien, die gegenüber anderen Methoden des Bakteriennachweises mehrere Vorteile bietet. Einige Schätzungen besagen, dass mehr als 99 Prozent aller Bakterien im menschlichen Körper nicht kultiviert werden können, was traditionelle Techniken für viele Anwendungen ungeeignet macht. Mithilfe von RNA- und DNA-Amplifikationstechniken kann die PCR geringe Bakterienmengen sehr schnell nachweisen.