ميکروبيولوژي علمي است که به مطالعه ميکروارگانيسم‌ها (مانند باکتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها) مي‌پردازد. اين علم به بررسي ساختار، فيزيولوژي، تکامل، بيوشيمي، تکنولوژي و بيولوژي ميکروارگانيسم‌ها مي‌پردازد
ميکروبيولوژي در حوزه‌هاي گوناگوني از پزشکي تا کشاورزي و محيط زيست به کار مي‌رود. به عنوان مثال، در پزشکي، ميکروبيولوژي به بررسي عفونت‌ها، بيماري‌هاي واگير و نحوه مقاومت ميکروارگانيسم‌ها در برابر داروها مي‌پردازد.
در کشاورزي، ميکروبيولوژي براي بهبود کيفيت خاک و کشاورزي بيولوژيک استفاده مي‌شود. در محيط زيست، اين علم به بررسي تأثيرات ميکروارگانيسم‌ها بر محيط زيست و روش‌هاي تصفيه آب و فاضلاب مي‌پردازد.
در کل، ميکروبيولوژي اهميت زيادي در درک و کنترل ميکروارگانيسم‌ها و نقش آن‌ها در زندگي و سلامت انسان و محيط زيست دارد.
ميکروبيولوژي به طور کلي به دو شاخه اصلي تقسيم مي‌شود:
ميکروبيولوژي اختصاصي: اين شاخه از ميکروبيولوژي بر روي مطالعه و تحقيق در مورد ميکروارگانيسم‌هاي خاص متمرکز است. به عنوان مثال، ميکروبيولوژي باکتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها از جمله زيرشاخه‌هاي ميکروبيولوژي اختصاصي هستند.
ميکروبيولوژي کاربردي: اين شاخه از ميکروبيولوژي بر روي کاربردهاي عملي ميکروبيولوژي در زمينه‌هاي مختلف مانند پزشکي، صنايع غذايي، کشاورزي، محيط زيست و فناوري‌هاي مرتبط تمرکز دارد.
همچنين، ميکروبيولوژي به شاخه‌هاي فرعي ديگري همچون ميکروبيولوژي باليني (مرتبط با بيماري‌ها و عفونت‌هاي انساني)، ميکروبيولوژي محيط زيست (مرتبط با مطالعه ميکروارگانيسم‌ها در محيط زيست) و ميکروبيولوژي کشاورزي (مرتبط با کاربردهاي ميکروبيولوژي در کشاورزي) تقسيم مي‌شود.
در ميکروبيولوژي، ابزارها و تکنيک‌هاي مختلفي براي مطالعه، شناسايي و کاربردهاي مختلف ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شود. برخي از اين ابزارها عبارتند از:
ميکروسکوپ‌ها: اين ابزارها براي مشاهده و تشخيص ميکروارگانيسم‌ها تحت نور مستقيم يا فلورسانت استفاده مي‌شوند. ميکروسکوپ‌ها مي‌توانند انواع مختلفي داشته باشند، از جمله ميکروسکوپ‌هاي نوري، ميکروسکوپ‌هاي الکتروني و ميکروسکوپ‌هاي فلورسانت.
روش‌هاي کشت: اين روش‌ها شامل روش‌هاي کشت سطحي (مانند کشت در محيط‌هاي مختلفي مانند آگار، مولتن، سابورو و ...) و کشت عميق (مانند کشت در محيط‌هاي مايع) مي‌شود.
تکنيک‌هاي مولکولي: از جمله تکنيک‌هاي PCR (Polymerase Chain Reaction)، سکوئنسينگ ژنوم، روش‌هاي هيبريداسيون و ... که براي شناسايي و تحليل ژنتيکي ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شوند.
تکنيک‌هاي اندازه‌گيري فعاليت ميکروبي: اين تکنيک‌ها شامل روش‌هايي مانند ميکروسکوپي، فلوئورسانس، کروماتوگرافي و تکنيک‌هاي مولکولي مي‌شود که براي اندازه‌گيري و مشاهده فعاليت ميکروبي در محيط‌هاي مختلف استفاده مي‌شوند.
تکنيک‌هاي تصويربرداري: از تکنيک‌هاي تصويربرداري مانند ميکروسکوپ الکتروني و تصاوير ميکروسکوپي براي مشاهده و ثبت تصاوير ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شود.
اين تنها چند مثال از ابزارها و تکنيک‌هايي هستند که در ميکروبيولوژي براي مطالعه و شناسايي ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شود.
مواد شيميايي در ميکروبيولوژي براي مختلف کاربردها استفاده مي‌شوند. اين مواد شامل موادي هستند که براي کشت و رشد ميکروارگانيسم‌ها، تشخيص و شناسايي آن‌ها، انجام آزمايش‌هاي بيوشيميايي و مولکولي، و همچنين براي کنترل عفونت‌ها و استريل کردن محيط‌ها و وسايل مورد استفاده مي‌باشند.
برخي از مواد شيميايي مورد استفاده در ميکروبيولوژي عبارتند از:
محيط‌هاي کشت: محيط‌هاي مختلفي مانند آگار، مولتن، سابورو و ... براي کشت و رشد ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شوند.
مواد شيميايي بيوشيميايي: موادي مانند آمينو اسيدها، پپتون، ساکاروز، نيترات، سولفات، فسفات و ... براي انجام آزمايش‌هاي بيوشيميايي بر روي ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شوند.
مواد شيميايي مولکولي: موادي مانند تريزول، EDTA، DTT و ... براي استفاده در تکنيک‌هاي مولکولي مانند PCR و سکوئنسينگ ژنوم استفاده مي‌شوند.
مواد ضدعفوني‌کننده: موادي مانند الکل، فرمالدهيد، پروکسيد هيدروژن و ... براي کنترل عفونت‌ها و استريل کردن محيط‌ها و وسايل استفاده مي‌شوند.
مواد شيميايي جهت تشخيص و شناسايي: موادي مانند رنگ‌ها، مواد شيميايي نشانگر و ... براي تشخيص و شناسايي ميکروارگانيسم‌ها استفاده مي‌شوند.
اين تنها چند مثال از مواد شيميايي هستند که در ميکروبيولوژي براي مختلف کاربردها استفاده مي‌شوند.
ميکروبيولوژي صنعتي يک حوزه مهم در علوم زيستي است که به بررسي و کاربرد ميکروارگانيسم‌ها در فرايندها و صنايع مختلف مي‌پردازد.
اين حوزه از ميکروبيولوژي شامل کاربردهاي گسترده‌اي در صنايع مختلف از جمله صنايع غذايي، دارويي، کشاورزي، محيط زيست، نفت و گاز، و صنايع شيميايي دارد. در زير به برخي از کاربردهاي اصليژی ميکروبيولوژي صنعتي اشاره مي‌کنيم:
صنايع غذايي: ميکروبيولوژي صنعتي در توليد مواد غذايي مانند نان، پنير، ماست، نوشيدني‌هاي ترشي، آب‌ميوه و ... مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مثلاً، براي توليد پنير، ميکروارگانيسم‌هاي لاکتيک اسيد باکتريايي براي فرماندهي واکنشات شيره‌گري و توليد اسيد لاکتيک استفاده مي‌شوند.
صنايع دارويي: ميکروبيولوژي صنعتي در توليد داروها، آنتي‌بيوتيک‌ها، واکسن‌ها و ديگر محصولات دارويي نقش مهمي دارد. براي مثال، پروتئين‌هاي باکتريايي ميکروارگانيسم‌ها براي توليد داروهاي بيولوژيکي مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
صنايع محيط زيست: ميکروبيولوژي صنعتي به منظور تصفيه فاضلاب، تصفيه آلودگي‌هاي محيطي، کمک به بازيافت مواد و کنترل آلودگي هوا و آب استفاده مي‌شود.
صنايع نفت و گاز: ميکروبيولوژي صنعتي در فرايندهايي مانند تخريب بيولوژيکي مواد آلي در مخازن نفتي، توليد گازهاي طبيعي و کنترل توليد هيدروژن سولفيد در صنايع نفت و گاز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
کشاورزي: کاربردهاي ميکروبيولوژي صنعتي در کشاورزي شامل استفاده از ميکروارگانيسم‌ها براي توليد کودهاي آلي، کنترل آفات گياهي و تقويت رشد گياهان مي‌شود.
اين تنها چند مثال از کاربردهاي ميکروبيولوژي صنعتي هستند که در صنايع مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
