A gnotobiotikus (az ógörögül γνῶσις - tudás és βίος - élet) egy olyan kifejezés, amely a csíramentes környezet vagy egy olyan csíramentes állat leírására szolgál, amelyet bizonyos ismert mikroorganizmusokkal injekcióznak be.
A gnotobiotikus állatokat steril körülmények között, mikroorganizmusoktól teljesen mentesen nevelik. Ezután gondosan kiválasztott baktérium-, vírus- vagy más mikroorganizmus-törzseket juttatnak szervezetükbe. Ez lehetővé teszi az ilyen állatok mikroflórájának pontos szabályozását tudományos kísérletekhez.
A gnotobiotikus modelleket széles körben alkalmazzák a mikrobiológiában, immunológiában, gasztroenterológiában és más területeken a mikroorganizmusok és makroorganizmusok kölcsönhatásának, a mikrobiota betegségek kialakulásában betöltött szerepének tanulmányozására, probiotikumok és prebiotikumok tesztelésére. Ezenkívül gnotobiotikus állatokat használnak ismert mikrobiológiai állapotú, csíramentes laboratóriumi állatok tenyésztésére.
A gnotobiológia (angolul gnotobiology; az ógörögül γνώθι - „tudni” és βιολογία - „biológia”) a biológia egyik ága, amely az élő szervezeteket és a környezettel való kölcsönhatását vizsgálja mesterségesen létrehozott tisztaság és sterilitás körülményei között. Jelenleg a gnotobiológiát leggyakrabban a mikrobiológia azon ágának nevezik, amely mikroorganizmusok és baktériumközösségek vizsgálatával foglalkozik mikrobiális környezet hiányában.
A gnoobiológiai modellek lehetővé teszik mind a mikroorganizmusok gazdaszervezetre gyakorolt hatásának, mind a gazdaszervezetnek a mikroorganizmusok fejlődésére gyakorolt hatásának tanulmányozását. A gnotobiológiai megközelítés lehetővé teszi, hogy tanulmányozzuk a mikrobák hatását a fiziológiai folyamatokra, valamint a test különböző szerveinek és rendszereinek fejlődési és működési folyamataira. Az emberek és állatok mikrobiómájának vizsgálata a modern biológia egyik legfontosabb feladata.
Jelenleg különféle módszereket alkalmaznak steril organizmusok létrehozására, például antibiotikumot használnak a baktériumok növekedésének gátlására egy állatban, vagy olyan szervezet létrehozását, amelyben minden sejt egyetlen megtermékenyített petesejtből származik. Létezik egy olyan organizmus létrehozásának módszere is, amelyben minden sejt genetikailag módosított, ami az összes ismert mikrobát eltávolítja a szervezetből.
Ma már számos módszer létezik a csíramentes környezet kialakítására, de a leghatékonyabb az antibiotikumok alkalmazása. Az antibiotikumokat a mikrobák növekedésének visszaszorítására használják a szervezetben, steril környezetet teremtve. Az antibiotikumok alkalmazása azonban rezisztencia kialakulásához vezethet a mikroorganizmusokban, ami lehetetlenné teheti e módszerek további alkalmazását. Ezért a steril környezet megteremtésére szolgáló új módszerek kidolgozása a modern biológia sürgető feladata.
A gnotobiotikumok olyan élő szervezetek, amelyeket olyan körülmények között termesztenek, amelyek kizárják őket a gombákkal, baktériumokkal és más mikroorganizmusokkal való érintkezéstől egész életük során. Arra használják, hogy tanulmányozzák a mikrobák hatását az élőlények fejlődésére és növekedésére.
Ezeket az organizmusokat a mikroorganizmusoktól való izolálással nyerik, a következőkkel: * antimikrobiális/antibi