Antibiotika-følsomhedstest (Kirby-Bauer)

Bioteknologi A · STX · A-niveau · Eksperimentelt arbejde

🧫 Antibiotika-følsomhedstest (Kirby-Bauer)

Industriel bioteknologi producerer ~$300 mia/år.

Insulin: Eli Lilly (Humulin), Novo Nordisk (NovoLog, Levemir, Tresiba) — Novo er verdens største insulin-producent, ~50% verdensmarked, dansk firma siden 1923. Antibiotika: Pfizer (Zithromax), GSK (Augmentin), Pivovar Pivovary (~30% af verdens penicillin produceres i fermenteringstanke fra Penicillium chrysogenum). Produktionsprocesser optimeret over 80 år — Fleming's stamme producerede 0,1 mg/L, moderne stammer 50.000 mg/L (500.000 gange forbedring via mutagenese + selektion).

Enzymer: Novozymes (dansk verdensledende, ~50% global enzym-marked). Produkter: lipase, protease, amylase, cellulase, lactase i vaskemidler, fødevarer, biodiesel, tekstiler.

Bioreaktorer: rustfri stål-tanke 100-300.000 L. Stirret-tank-reaktorer mest almindelige. Nøgle-parametre: temperatur, pH, ilttilgang (kg O₂/m³/h), substrat-feed, agitation.

Down-stream processing (~50% af omkostningen): centrifugering, filtrering (mikro/ultra/diafiltration), kromatografi (ion-exchange, affinitet, gel-permeation), krystallisering, lyofilisering. Kvalitetskontrol: HPLC, masspektrometri, ELISA, sterilfiltrering, partikel-test.

Læringsmål

• Udføre disk-diffusionstest (Kirby-Bauer) og måle hæmningszoner
• Fortolke resultater i forhold til kliniske breakpoints (S/I/R)
• Diskutere antibiotikaresistensmekanismer (effluxpumper, enzymatisk inaktivering)
• Koble antibiotikaresistens til global sundhed og antimikrobiel stewardship

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar princippet bag Kirby-Bauer-metoden til at teste antibiotikafølsomhed
• Beskriv, hvordan man måler og tolker hæmningszonens størrelse
• Diskutér hvordan denne metode kan bruges til at afgøre, om en bakterie er resistent

Eksperiment-forslag

• Gennemfør en Kirby-Bauer-test: spred bakterier på agarplader, læg antibiotika-skiver på, og mål inhibitionszonernes diameter efter inkubation.
• Sammenlign resistensmønstre for forskellige bakteriestammer/antibiotika, og diskutér hvad en lille vs. stor inhibitionszone betyder for resistens.
• Beregn produktionsudbytte-forbedringen fra Flemings oprindelige penicillin-stamme (0,1 mg/L) til moderne stammer (50.000 mg/L) som faktor — diskutér hvilke metoder (mutagenese, selektion) der ligger bag.

Brobygning

Når man har testet bakteriers følsomhed, kan man kvantificere resultater spektrofotometrisk — næste emne er 'Spektrofotometri og proteinanalyse'.