Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


РАЗРАБОТКА СУСПЕНЗИОННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ЭКСПРЕССНОЙ ИММУНОДИАГНОСТИКИ СИФИЛИСА

Работа №28070

Тип работы

Диссертация

Предмет

биология

Объем работы99
Год сдачи2004
Стоимость500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
640
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ СИФИЛИСА 10
1.1. Эпидемиология сифилиса 10
1.2 Методы лабораторной диагностики сифилиса. 17
1.3. Использование коллоидного серебра в конструировании диагностических тест-систем
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 31
2.1. Штаммы микроорганизмов, взятые в работу 31
2.2. Питательные среды 31
2.3. Основные химические реактивы и сырье 31
2.4. Аппаратное оснащение исследований 31
2.5. Материалы, полученные из клиник 36
2.6. МИБП и биологичесие препараты 36
2.7. Лабораторные животные, использованные в опытах
2.8. Физико-химические и иммунологические методы 37
2.9. Сублимация МИБП 38
2.10. Статистическая обработка материала 38
Глава 3. СИФИЛИС В РЕСПУБЛИКЕ СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ 39
Глава 4. РАЗРАБОТКА ТРЕПОНЕМНОГО АНТИГЕННОГО СУСПЕНЗИОННОГО ДИАГНОСТИКУМА ДЛЯ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ ЛАТЕКСА 56
Глава 5. РАЗРАБОТКА ТРЕПОНЕМНОГО АНТИГЕН¬НОГО ДИАГНОСТИКУМА С КОЛЛОИДНЫМ
СЕРЕБРОМ ДЛЯ ДОТ-ИММУНО-АНАЛИЗА 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ 98


Сифилис - болезнь оборотень, хамелеон, грозная с хроническим волнообразным течением, способная проявить себя множеством кожных симптомов, поражающая практически все органы и ткани, в глубоком смысле - нейроинфекция, протекающая без особых ощущений для больного, который, находя массу отговорок и объяснений проявлениям её, не обращается к специалисту. Сифилис способен сбить с толку многих врачей не венерологов и требует к себе отношения по принципу - всякая сыпь на коже считается сифилисом,пока не доказано обратное. Необходимо отметить, что заболевания, передающиеся половым путем (ЗППП), и в частности сифилис, способствуют распространению такого смертельно опасного заболевания как ВИЧ-инфекция.
По статистике Минздрава РФ, в России в 2002 г. зарегистрировано 1,047 млн. случаев ЗППП, в том числе 207 тыс. 157 случаев заболевания сифилисом. Заболеваемость сифилисом в России остается крайне высокой и составляет более 143 случаев на 100 тыс. населения. По сравнению с 1989 г. число заболевших сифилисом выросло более чем в 33 раза. За прошедший год зарегистрировано свыше 52 тыс. больных ЗППП в возрасте до 17 лет. У девочек до 14 лет показатель заболеваемости сифилисом по сравнению с 1990 г. возрос в 85 раз. Проведенный в 37 субъектах России анализ путей заражения сифилисом показал, что в 60 % случаев дети заразились половым путем. В таких условиях большое значение приобретает своевременная диагностика данного заболевания, основанная на высокочувствительных и высокоспецифичных реакциях. Особая роль при этом должна отводиться методам массового профилактического обследования населения (скрининга) с целью раннего выявления инфекции, что также диктует необходимость повышения требований к чувствительности и специфичности экспрессных тестов на сифилис (Овчинников Н.М., Беднова, В.Н., Делекторский В.В., 1987; Дмитриев Г.А., 1996; Ткачев В.К., 1997; Сухова Л.П., Машеро В.В., Войнова Н.Н., 1999, Онищенко Г.Г.,2002; Jo- honson P.C., Farnie M.A., 1994; Larsen S.A., Steiner B.M., Rudolf A.N., 1995; Young H., 1998).
В лабораторной практике используют комплекс серологических ре-акций (КСР), включающий отборочную реакцию микропреципитации (МР) с кардиолипиновым антигеном и стандартные серологические реакции - реакцию связывания комплемента (РСК) с кардиолипиновым и трепонемным антигенами. Кроме того, ставят специфические реакции - иммунофлуоресценции (РИФ) и её модификации (РИФ- абс, РИФ - 200), реакцию иммобилизации бледных трепонем (РИБТ), иммуноферментный анализ (ИФА). При этом не все вышеуказанные тесты равнозначны по чувствительности и специфичности из-за разных причин: использование неспецифического кардиолипинового антигена, наличия в исследуемом материале антител к общим антигенам спирохет, перекрестные реакции при других заболеваниях и определенных физиологических состояниях организма.
Поэтому в зоне внимания исследователей постоянно находятся проблемы совершенствования существующих и разработки новых методов диагностики сифилиса с целью расширения арсенала диагностикумов и повышения их качества.
Цель и основные задачи исследования
Цель диссертационной работы - разработка биотехнологии получения новых эффективных специфичных трепонемных иммунпрепаратов и оценка их пригодности для использования в диагностике сифилиса.
Для достижения указанной цели предполагалось решить следующие задачи:
- провести анализ заболеваемости и лабораторной диагностики сифилиса в Республике Северная Осетия-Алания;
- получить высокоспецифичный полноценный комплексный трепонемный антиген для использования его при конструировании медицинских иммунобиологических препаратов (МИБП);
- разработать биотехнологию получения трепонемного антигенного диагностикума на основе полимерной матрицы - латекса для экспресс- диагностики сифилиса в реакции агглютинации (РАЛ);
- разработать трепонемный суспензионный антигенный диагностикум с коллоидным серебром для дот-иммуноанализа (ДИА);
- провести лабораторные и клинические испытания разработанных трепонемных иммунодиагностикумов.
Научная новизна работы
Впервые представлены данные об особенностях эпидемиологии сифилиса в Республике Северная Осетия-Алания за последние пять лет. Методом эпидемиологического районирования определены тенденции распространения этой инфекции и причины высокой заболеваемости в от-дельных районах Республики, которые выше многих территориальных по-казателей по Российской Федерации.
Разработана высокоэффективная схема получения комплексного трепонемного антигена, который использован в качестве лиганда при конструировании иммунодиагностикумов.
Получен трепонемный суспензионный антигенный латексный диагностикум, характеризующийся высокой чувствительностью и специфичностью.
Впервые осуществлена разработка биотехнологии получения трепо-немного антигенного препарата на основе коллоидного серебра для ДИА.
Практическая значимость диссертации
Разработанные суспензионные антигенные трепонемные полиакролеиновый диагностикум для РА и иммунодиагностикум с частицами золя коллоидного серебра для ДИА, как показали лабораторные и клинические испытания, обеспечивают высокую специфичность, чувствительность, и демонстративность при проведении иммуноанализов. Сочетание этих двух тестов позволяет серологически верифицировать сифилис практически у 100 % пациентов и рекомендовать их применение в составе нового комплекса реакций на сифилис.
Результаты реакций учитывают визуально, вследствие чего отпадает нужда в дорогостоящем оборудовании. Простота и экономичность реакций, стабильность их компонентов позволяют осуществлять постановку тестов в лабораториях различного уровня. Это обусловливает их преимущества и особую ценность при проведении массовых скрининговых исследованиях на сифилис.
Материалы научных разработок легли в основу следующих методических документов:
1. Методические рекомендации «Получение и применение суссензионных трепонемных антигенных латексного диагностикума и иммунодиагностикума с коллоидным серебром для экспресс-анализа на сифи-лис», одобрены Ученым советом СтавНИПЧИ (протокол № 8 от 30.09.2004) и утверждены директором СтавНИПЧИ.
2. Информационно-методическое письмо «Характеристика заболеваемости сифилисом с 1999 г. по 2003 г. в Республике Северная Осетия- Алания с учетом региональных особенностей. Совершенствование методов и мер по её снижению», утверждено ЦКМС СОГМА 10.11.2004 г.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы были доложены на 8-й научной сессии сотрудников СОГМА «Актуальные проблемы теоретической и клинической медицины» (Владикавказ, 2001 г.), межлабораторной научной конференции СтавНИПЧИ (Ставрополь, 2004 г.).
Публикации
Основное содержание диссертации отражено в 7 опубликованных работах.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Она изложена на 125 страницах, со-держит 13 таблиц и 20 рисунков. Список литературы включает 165 отечественных и 82 зарубежных источника.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В последнее время насчитывается более 20 инфекций, передаваемых половым путем, среди которых сифилис занимает значительное место. Заболеваемость сифилисом в России остается крайне высокой и составляет более 143 случаев на 100 тыс. населения. По сравнению с 1989 г. число заболевших сифилисом выросло более чем в 33 раза, причем её подъем имеет многие признаки эпидемии: преобладают в структуре свежие формы; про¬исходит рост числа детей с врожденным и приобретенным бытовым сифилисом; появились территории с показателями заболеваемости, значительно превышающими статистические показатели по стране (Аковбян В.А., Про- хоренков В.И., Машкиляйсон А.Л. и др. 1995; Адаскевич В.П., 1999; Родионов А.Н., 2000).
Республика Северная Осетия-Алания является регионом, где наряду с общероссийскими проблемами (увеличение числа социально неадаптированных лиц, более раннее начало половой жизни, рост проституции и др.), имеются и свои особенности, главными из которых являются высокая плотность населения, приближенность к "горячим точкам", наличие большого количества беженцев и вынужденных переселенцев, выраженность миграционных процессов.
Анализируя заболеваемость сифилисом в РСО - А по районам за пять лет, можно отметить, что она носит циклический характер, во всех районах и в г. Владикавказе наблюдается её нестабильность, со «взлётами» и «падениями». Так, подъем заболеваемости в 2003 г. (43,0 на 100 тыс.) произошёл за счёт увеличения случаев сифилиса в Пригородном (в 2 раза), Ардонском (в 2,5 раза), Кировском (более чем в 3 раза) и Алагирском (почти в 5 раз) районах. В других районах Республики и в г. Владикавказе наблюдалось некоторое снижение заболеваемости.
С 1999 г. по 2003 г. стало заметно изменение удельного веса различных форм сифилиса в сторону увеличения раннего (с 43,5% до 56,0%), появления позднего скрытого сифилиса (5,8%) и врожденного сифилиса (1,7%). С 2001 г. отмечены случаи нейросифилиса. В структуре заболеваемости превалируют скрытые формы сифилиса, которые характеризуются полным отсутствием симптоматики и выявляются только по положительным серологическим реакциям при обследовании крови в поликлиниках, стационарах, при устройстве на работу и различных профилактических осмотрах.
Основную массу больных сифилисом составляют лица обоих полов в возрасте от 20 до 39 лет. Однако в последнее время отмечается тенденция к увеличению удельного веса лиц в возрасте свыше 40 лет. По семейному положению основную массу больных составляют лица разведённые (5%), со-стоящие в браке повторно (13,0%) и холостые (60%), т.е. семья является од-ним из сдерживающих факторов в предупреждении случайных половых связей. Анализ социального состава больных сифилисом показал, что основная масса больных (78,9%) представлена нигде не работающими лицами, что в значительной мере затрудняет проведение противоэпидемических мероприятий. Среди причин, влияющих на заболеваемость, необходимо отметить возросшую сексуальную активность подростков, увеличение числа вне- и до-брачных половых связей вследствие возросшей сексуальной раскрепощённости населения, коммерциализацию интимных отношений, широкое распро-странение порнографии, наркомании и т.д.
Таким образом, анализ заболеваемости сифилисом в Республике Се-верная Осетия-Алания свидетельствует о высокой тенденции распространения этого заболевания. Это обусловливает необходимость разработки и интенсивного проведения противоэпидемических мероприятий как в неблагополучных районах, так и в целом по Республике. При этом лабораторные методы играют существенную роль в системе этих мероприятий.
В централизованной лаборатории Северо-Осетинского кожновенерологического диспансера во исполнение приказа МЗ № 87 с 2001 г. для исследования на сифилис широко применяются: тест быстрых плазменных реагинов (RPR), метод иммуноферментного анализа (ИФА), как скрининговый, трепонемные подтверждающие тесты - реакция пассивной гемагглютинации (РПГА) и реакция иммунофлюоресценции (РИФ), позволившие выявить большее количество поздних форм сифилиса: в 2000 г. поздний скрытый сифилис был в 2-х, в 2002 г. - уже в 4-х случаях; в 2000 г. нейросифилис не обнаруживался, а в 2002 г. - уже диагностировали 7 случаев этой тяжёлой формы болезни. Необходимо отметить, что в 12,4% случаях при установлении диагноза раннего скрытого сифилиса и 50,0% - при нейросифилисе при отрицательной реакции Вассермана ИФА была резко положительной.
Дальнейшее расширение арсенала лабораторных методов, и особенно за счет экспрессных, с помощью которых возможно исследовать большое количество людей за короткий промежуток времени и получить достоверную информацию о сложившейся ситуации по этой инфекции , дает возможность принимать оперативные меры в борьбе с заболеваемостью сифилисом.
Нами разработана биотехнология приготовления трепонемного суспензионного антигенного диагностикума для реакции агглютинации и дана оценка его диагностической ценности. Изготовление препарата осуществляли в соответствии с методикой, разработанной И.А.Базиковым (2000), в на¬шей модификации, используя в качестве полимерной матрицы акролар К, полученный из института биоорганической химии им. Шемякина. Гомогенные частицы латекса правильной сферической формы, окрашенные в розовый цвет имели средний диаметр (1,2±0,1) мкм.
Лигандом служил комплексный антитиген, полученный по разработанной нами биотехнологической схеме, состоящий из коммерческого ультраозвученного трепонемного антигена (УЗТА) для РСК производства ФГУП «Аллерген» (г.Ставрополь), подверженного специальной очистке, и цетавло- нового супернатанта, представляющего собой поверхностные антигены трепонем, изолированные нами по методике M.C.Blake, E.C.Goschliech (1982), в соотношении 2:1. Коммерческий антиген и поверхностные антигены извлекали из культуральных бледных трепонем штаммов V, VI, VII, VIII, IX и Рейтера.
УЗТА предварительно подвергали очистке , которая заключалась в иммуносорбции неспецифических антигенов, переосаждении сульфатом аммония, гельфильтрации, стабилизации методом сублимации.
Для извлечения поверхностных антигенов использовали цетавлон, позволяющий изолировать полимерный комплекс, включающий липид, полисахарид в сочетании с протеинами и нуклеиновыми кислотами. Комплексный антиген явился в дальнейшем высококачественным сырьем при конструировании препаратов для иммунодиагностики сифилиса.
Нами получен трепонемный суспензионный диагностикум на основе полиакролеиновой матрицы, При этом отработаны оптимальные условия сенсибилизации латексных микросфер комплексным трепонемным антигеном: 0,20 мг лиганда соединяли с 2 мл с 2 % полимерного носителя. К смеси добавляли 2 мл 0,9% раствора натрия хлорида, рН 7,2. Сенсибилизацию проводили в течение 3 ч при температуре 22 0С на магнитной мешалке. Да¬лее суспензию осаждали центрифугированием при 4000 g в течение 3-4 мин и дважды отмывали от несвязавшегося антигена. Для стабилизации трепо-немного полимерного латексного диагностикума отработан оптимальный режим его лиофильного высушивания.
По вышеописанной технологии изготовлено 10 серий диагностикума. Оценка их диагностической ценности проводилась на базе централизован¬ной лаборатории Северо-Осетинского РКВД . Для исследования были взяты сыворотки крови стационарных больных до лечения и после лечения с различными диагнозами: сифилис первичный серопозитивный; сифилис вторичный свежий, сифилис вторичный рецидивный, сифилис скрытый ранний, сифилис скрытый поздний, нейросифилис ранний в сравнении с КСР (микрореакция преципитации, реакции Вассермана , ИФА, РНГА, РИФ). Контрольной группой служили сыворотки крови 167 лиц, свободных от си-филитической инфекции.
При изучении чувствительности и специфичности диагностикума использовали два варианта постановки РАЛ: на стекле, как скрининг на сифилис (качественный тест), и титрование сывороток в микропланшетах (количественный тест). Для этого использовали 96-луночные микропланшеты для иммунологических реакций из полистирола отечественного и импортного производства.
На основании проведенных испытаний установлено, что изготовленный по разработанной нами технологии трепонемный суспензионный анти¬генный диагностикум позволяет проводить реакцию агглютинации латекса, по чувствительности, сопоставимую с такими трепонемными тестами, как РПГА, ИФА, РИФ, в то же время РАЛ превосходит реакции Вассермана и МР по этому показателю. При сравнительном изучении специфичности РАЛ достоверно установлена его высокая специфичность.
В последние годы в иммунодиагностике широко развиваются направления, связанные с иммунохроматографическими, иммунофильтрационными и так называемыми «дот-блот» методиками, в которых в качестве твердой фазы используют пористые мембраны, а в качестве маркера - ферменты, красители или золи металлов. В поисках доступных и дешевых каталитически активных металлов, способных выявляться «физическим проявлением», мы обратили внимание на коллоидное серебро. Золи серебра достаточно стандартны и легко воспроизводимы, а сконструированные с их участием тест-системы по чувствительности практически не уступают другим твердофазным методам.
Нами отработаны методические подходы при конструировании диагностикума с применением коллоидного серебра в качестве маркера трепонемного антигена для детекции в ДИА специфических антител.
Золь серебра получали восстановлением азотнокислого серебра бор- гидридом натрия. Для этого к 5 мл 0,05% водного раствора боргидрида натрия одномоментно приливали равный объем 0,02% водного раствора азотнокислого серебра. Перемешивали на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 15 мин. При конструировании диагностикума использовали комплексный трепонемный антиген.
Наиболее эффективно стабилизировал золь серебра антиген в количестве 375 мкг на 10 мл золя. Исходя из этого, для приготовления диагностикума к 1 мл антигена (375 мкг белка) при постоянном интенсивном перемешивании добавляли 5 мл золя серебра. После 10-минутного перемешивания на магнитной мешалке при комнатной температуре в раствор добавляли следующую порцию золя - 3 мл, а спустя 10 мин - еще 2 мл золя и 2 мл 10 % водного раствора БСА (для блокирования свободных сайтов связывания на поверхности частиц маркера). Через 30 мин перемешивания диагностикум стабилизировали внесением равного объема 0,02 М фосфатного буфера рН 7,2, содержащего 1 % БСА, 10% НЛС и 0,04% азида натрия. Приготовляемый препарат дополнительно интенсивно встряхивали в течение 30 минут, разли-вали в ампулы ШПВ-6 по 2 мл. Срок хранения диагностикума - 6 месяцев.
Постановку реакции осуществляли традиционным для дотиммуно- анализа способом. Сыворотки крови разводили забуференным физиологическим раствором (ЗФР) рН 7,2 с 0,5% БСА в 200 раз и титровали путем двух-кратного разведения до необходимой концентрации в планшете для иммунологических реакций. Каждое разведение сывороток наносили на твердо-фазный носитель в объеме 1 мкл в виде линейно расположенных точек. В качестве такового мы апробировали НЦМ для электрофореза «Bio-Rad», «Mil- lipor», «Serva» и мембранные фильтры«Атюоп», «Millipor», «Sinpor»H «Владипор» с различным размером пор, исходя из того, что прочность связывания ими антител и их сорбционная емкость может быть неоднозначна.
Проведенные испытания показали, что наименее пригодными оказались мембранные фильтры «Amicon», «Millipor» и «Владипор».Хорошими характеристиками обладали НЦМ и мембранные фильтры «Sinpor» (достаточная сорбционная емкость и прочность связывания наносимого материала).
После нанесения исследуемого материала (1 мкл) на мембрану мы испытали несколько режимов иммобилизации: 20,30,40 мин при (20±1) 0С, 10,15,20 мин при 37 0С. Все режимы сорбции были приемлемы, для дальней-шей работы нами избран режим: 10 мин при 37 0С.
Мембрану после фиксации материала помещали в чашку Петри и однократно промывали ЗФР. Затем подложку заливали ЗФР, содержащим 1 % БСА, блокируя таким образом на ней свободные участки связывания в течение 10-15 мин при комнатной температуре. После двукратного промывания ЗФР мембрану помещали на 5-10 мин в раствор диагностикума, затем тщательно (трехкратно по 2-3 мин) промывали ЗФР и однократно - дистиллированной водой. Визуализацию результатов реакции проводили погружением мембраны в раствор проявителя на 5-8 мин.
Проявитель выбирали по проявляющему веществу: амидол, гидрохинон, глицин, метол, фенидон в разных сочетаниях. Всего нами было апробировано 14 составов проявителей для каталитического усиления сигнала серебряного золя. Результаты испытаний показали, что проявители, содержащие метол, развивали высокую оптическую плотность: исследуемые сыворотки крови, содержащие специфические антитела, проявлялись в виде серокоричневых пятен различной интенсивности в зависимости от количественного содержания антител. В то же время остальные проявители давали светлые, малоконтрастные отложения. В связи с этим в экспериментах мы использовали проявитель, содержащий метол.
Используя сконструированный иммунодиагностикум, исследовано в ДИА с коллоидным серебром 215 проб сывороток крови больных различными формами сифилиса, 55 - обследуемых на сифилис. Контрольной группой служили сыворотки крови 70 лиц, свободных от сифилитической инфекции. Эти же сыворотки параллельно оценивались в МР. Результаты испытаний несомненно свидетельствуют о высокой чувствительности разработанного диагностикума. Так, у 157 (73%) больных обнаруживались антитрепонемные Ат в титрах 1:400, у 58 (27%) человек - 1:800, в то же время как из 215 больных, обследованных в МР, лишь у 165 (77,3 %) больных отмечен положи-тельный результат. Из 55 больных обследуемых на сифилис у 40 (72%) титр сывороток в ДИА был равен 1:400, у 5 (9%) - 1:800, у 10 (18,2%) - отрицательный результат. Реакция микропреципитации с кардиолипиновым антигеном у 45,7% обследуемых (25 человек) была отрицательной. Специфичность иммунодиагностикума на основе коллоидного серебра подтверждена при исследовании 70 сывороток крови лиц, свободных от сифилитической инфекции.
Таким образом, нами сконструирован высокочувствительный и высокоспецифичный иммунодиагностикум для ДИА с использованием комплексного трепонемного антигена, меченного частицами коллоидного серебра. Этот тест, в сравнении с традиционными серологическими реакциями на сифилис, более чувствителен, экспрессен, экономичен и свидетельствует о перспективности использования ДИА со специфическим антигеном трепонем, меченным коллоидным серебром, в качестве экспрессного ультрамикрометода лабораторной диагностики сифилиса.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ