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En plus d'être intéressé par les micro-organismes eux-mêmes, le domaine de la microbiologie médicale est également préoccupé par l'immunologie, en regardant les défenses humaines contre ces organismes et comment elles peuvent être améliorées ou renforcées. Les chercheurs étudient également la pathologie, le cours que prend la maladie dans le corps, et de l'épidémiologie, la science concernée par comment et pourquoi les maladies se propagent. Microbiologistes médicaux ont des compétences qui peuvent être appliquées à des flambées de maladies émergentes, les problèmes en cours avec des micro-organismes, et une variété d'autres problèmes médicaux.
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Comme d'autres chercheurs en microbiologie, microbiologistes médicaux sont intéressés par l'identification et la catégorisation des organismes qu'ils voient. Cette information peut aider les gens à voir ce qu'ils ont affaire, et il peut aider à l'élaboration de traitements. Comprendre la relation entre les organismes peut également être important lorsque les chercheurs explorent des méthodes de transmission. Le processus d'identification peut également inclure des enquêtes sur l'origine et l'histoire de l'organisme;  apprentissage où un virus de la grippe a développé, par exemple, peut être important pour comprendre comment une épidémie s'est produite.
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Microbiologie médicale est une branche dans le domaine de la microbiologie qui met l'accent sur les micro-organismes d'intérêt médical. Microbiologistes médicaux étudient les organismes qui peuvent causer des maladies chez les personnes, en regardant le cycle de vie de ces organismes, comment ils causent des infections chez l'homme, la façon dont ils se propagent, ce qu'ils font pour le corps humain, et comment ils peuvent être éradiquées. Les gens dans ce domaine peuvent travailler dans les laboratoires de recherche qui étudient les micro-organismes, ou ils peuvent travailler dans les laboratoires de diagnostic, effectuer des tests pour identifier les organismes pathogènes chez les patients et faire des recommandations de traitement.
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Les bactéries, les champignons, les protozoaires et les virus peuvent tous provoquer une maladie chez l'homme. Les êtres humains ont été colonisés par des micro-organismes de la nuit des temps, et les micro-organismes sont en constante évolution et le changement pour contrecarrer les tentatives humaines à les contrôler. Le domaine de la microbiologie médicale est en prise avec l'identification de nouveaux micro-organismes, le suivi des changements dans les espèces en mutation rapide, et faire face aux défis en cours en microbiologie, depuis le développement de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries à la contamination de l'approvisionnement en eau avec les protozoaires.
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Alors que l'école de médecine, de nombreux médecins passent un certain temps à étudier la microbiologie médicale, avec quelques médecins passent plus de temps à étudier ce sujet que d'autres. Comprendre comment les microorganismes travaillent est important pour les médecins, parce que cette connaissance peut être appliquée au diagnostic et au traitement des infections. Certains médecins peuvent aller sur se concentrer sur la fin de la recherche de la microbiologie médicale, de travailler à développer de nouvelles méthodes de lutte contre les micro-organismes et la réalisation d'études cliniques à amasser des informations sur les nouveaux médicaments, l'efficacité des protocoles de traitement proposés, et d'autres questions.
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