Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει συστηματικά τις διαθέσιμες τεχνολογίες και στρατηγικές για την ανίχνευση μικροοργανισμών που αποτελούν κίνδυνο για τη δημόσια υγεία. Εστιάζει στους κύριους παθογόνους μικροοργανισμούς, όπως βακτήρια (E. coli, Salmonella spp., Pseudomonas aeruginosa), πρωτόζωα (Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum), κυανοβακτήρια (Microcystis spp., Anabaena spp.), και ιούς. Παρουσιάζονται οι ασθένειες που προκαλούν, όπως γαστρεντερίτιδα, δυσεντερία, χολέρα, καθώς και πιο σοβαρές λοιμώξεις σε ανοσοκατεσταλμένους.

Η εργασία περιγράφει τεχνικές ανίχνευσης, ξεκινώντας από παραδοσιακές μεθόδους, όπως η καλλιέργεια σε θρεπτικά μέσα, που αν και οικονομική, είναι χρονοβόρα και περιορισμένη σε καλλιεργήσιμα βακτήρια. Συγχρόνως, σύγχρονες μοριακές μέθοδοι, όπως η PCR, qPCR, και DigitalPCR, επιτρέπουν την ταχεία και ακριβή ανίχνευση DNA. Αναδεικνύεται η χρησιμότητα της κυτταρομετρίας ροής για την ανάλυση μοριακών δεικτών, της τεχνολογίας μικροσυστοιχιών DNA για ταυτοποίηση μικροβίων, καθώς και η αξιοποίηση βιοαισθητήρων και νανοτεχνολογίας για ανίχνευση σε πραγματικό χρόνο. Η ανάλυση υπογραμμίζει την εφαρμογή της τεχνολογίας CRISPR-Cas για την ταχεία ανίχνευση παθογόνων βακτηρίων, ενώ γίνεται αναφορά στη χρήση τεχνικών φθορισμού και ανοσοενζυμικών δοκιμών (ELISA). Εξετάζονται, επίσης, η αλληλούχιση 16S rDNA και η ολοκληρωμένη μεταγονιδιωματική ανάλυση.

Το έγγραφο καταλήγει στη σημασία της διαρκούς παρακολούθησης της ποιότητας του νερού, της εφαρμογής προληπτικών μέτρων και της υιοθέτησης καινοτόμων τεχνολογιών για την πρόληψη ασθενειών που συνδέονται με το μολυσμένο νερό. Η πολυπλοκότητα και το εύρος των τεχνικών που περιγράφονται αντικατοπτρίζουν τις εξελίξεις στον τομέα και τονίζουν την ανάγκη για διεπιστημονική προσέγγιση στη διαχείριση υδάτινων πόρων.

This thesis systematically examines the available technologies and strategies for detecting microorganisms that pose a risk to public health. It focuses on key pathogenic microorganisms, including bacteria (E. coli, Salmonella spp., Pseudomonas aeruginosa), protozoa (Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum), cyanobacteria (Microcystis spp., Anabaena spp.), and viruses. The diseases they cause are presented, such as gastroenteritis, dysentery, cholera, as well as more severe infections in immunocompromised individuals.

The study describes detection techniques, starting with traditional methods such as culture on nutrient media, which, although cost-effective, are time-consuming and limited to culturable bacteria. Simultaneously, modern molecular methods, such as PCR, qPCR, and Digital PCR, allow for rapid and precise DNA detection. The utility of flow cytometry for analyzing molecular markers, DNA microarray technology for microbial identification, and the application of biosensors and nanotechnology for real-time detection is highlighted. The analysis emphasizes the application of CRISPR-Cas technology for the rapid detection of pathogenic bacteria, while also referencing the use of fluorescence techniques and immunoenzymatic assays (ELISA). Additionally, 16S rDNA sequencing and comprehensive metagenomic analysis are examined.

The document concludes by stressing the importance of continuous water quality monitoring, the implementation of preventive measures, and the adoption of innovative technologies to prevent diseases associated with contaminated water. The complexity and range of techniques described reflect advancements in the field and underscore the need for an interdisciplinary approach to water resource management.