Совершенствование экспрессных методов индикации микобактерий туберкулеза
|
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. Анализ эпидемиологической обстановки по туберкулёзу и современного состояния экспресс-диагностики его возбудителя (обзор литературы) 14
1.1. Эпидемиологическая обстановка по туберкулезу в России. 14
1.2. Анализ современного состояния конструирования диагностических препаратов и индикации возбудителя туберкулеза. 22
1.3. Носители иммобилизованных систем твёрдофазного иммуноанализа 39
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. Материалы и методы 48
2.1. Штаммы микроорганизмов, взятые в работу 48
2.2. Питательные среды, условия культивирования микроорганизмов 48
2.3. Объекты исследования 54
2.4. Получение антигенных комплексов микроорганизмов 54
2.5. Лабораторные животные, использованные в экспериментах 54
2.6. Методы иммунизации животных 55
2.7. Методы контроля антигенов и сывороток 55
2.8. Выделение иммуноглобулинов 55
2.9. Получение и контроль иммунофлуоресцирующих конъюгатов 56
2.10. Получение и контроль липосом 56
2.11. Получение и контроль иммуноферментных конъюгатов 56
2.12. Физико-химические методы
2.13. Иммунохимические методы анализа 57
2.14. Лиофилизация биологического материала 57
2.15. Характеристика реагентов, используемых для получения магноиммуносорбентов
2.16. Методы математической и статистической обработки материалов
ГЛАВА 3. Получение высокоактивного специфического биологического сырья (антигенов и антител) для конструирования диагностических препаратов
3.1. Получение антигенных комплексов микобактерий туберкулёза
3.2. Получение специфической туберкулёзной сыворотки
ГЛАВА 4. Получение иммуноферментных препаратов для экспресс-диагностики туберкулёза
4.1. Получение иммунопероксидазного конъюгата
4.2. Получение липосом и липосомально-иммунопероксидазного конъюгата
ГЛАВА 5. Получение туберкулёзных суспензионных диагностикумов
5.1. Биотехнология изготовления латексного диагностикума
5.2. Разработка биотехнологии получения алюмосиликатного диагностикума
ГЛАВА 6. Конструирование магнитоуправляемых иммуносорбентов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза
6.1. Разработка метода селективного концентрирования возбудителя туберкулёза на магноиммуносорбенте с последующей постановкой иммуноферментного анализа.
6.2. Разработка метода селективного концентрирования возбудителя туберкулёза на магноиммуносорбенте с последующей постановкой количественного иммунофлуоресцентного анализа
ГЛАВА 7. Изучение диагностической ценности разработанных диагностикумов и тест-систем для выявления антигена
возбудителя туберкулеза
ВЫВОДЫ 128
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 148
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 149
ПРИЛОЖЕНИЯ 151
ГЛАВА 1. Анализ эпидемиологической обстановки по туберкулёзу и современного состояния экспресс-диагностики его возбудителя (обзор литературы) 14
1.1. Эпидемиологическая обстановка по туберкулезу в России. 14
1.2. Анализ современного состояния конструирования диагностических препаратов и индикации возбудителя туберкулеза. 22
1.3. Носители иммобилизованных систем твёрдофазного иммуноанализа 39
СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. Материалы и методы 48
2.1. Штаммы микроорганизмов, взятые в работу 48
2.2. Питательные среды, условия культивирования микроорганизмов 48
2.3. Объекты исследования 54
2.4. Получение антигенных комплексов микроорганизмов 54
2.5. Лабораторные животные, использованные в экспериментах 54
2.6. Методы иммунизации животных 55
2.7. Методы контроля антигенов и сывороток 55
2.8. Выделение иммуноглобулинов 55
2.9. Получение и контроль иммунофлуоресцирующих конъюгатов 56
2.10. Получение и контроль липосом 56
2.11. Получение и контроль иммуноферментных конъюгатов 56
2.12. Физико-химические методы
2.13. Иммунохимические методы анализа 57
2.14. Лиофилизация биологического материала 57
2.15. Характеристика реагентов, используемых для получения магноиммуносорбентов
2.16. Методы математической и статистической обработки материалов
ГЛАВА 3. Получение высокоактивного специфического биологического сырья (антигенов и антител) для конструирования диагностических препаратов
3.1. Получение антигенных комплексов микобактерий туберкулёза
3.2. Получение специфической туберкулёзной сыворотки
ГЛАВА 4. Получение иммуноферментных препаратов для экспресс-диагностики туберкулёза
4.1. Получение иммунопероксидазного конъюгата
4.2. Получение липосом и липосомально-иммунопероксидазного конъюгата
ГЛАВА 5. Получение туберкулёзных суспензионных диагностикумов
5.1. Биотехнология изготовления латексного диагностикума
5.2. Разработка биотехнологии получения алюмосиликатного диагностикума
ГЛАВА 6. Конструирование магнитоуправляемых иммуносорбентов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза
6.1. Разработка метода селективного концентрирования возбудителя туберкулёза на магноиммуносорбенте с последующей постановкой иммуноферментного анализа.
6.2. Разработка метода селективного концентрирования возбудителя туберкулёза на магноиммуносорбенте с последующей постановкой количественного иммунофлуоресцентного анализа
ГЛАВА 7. Изучение диагностической ценности разработанных диагностикумов и тест-систем для выявления антигена
возбудителя туберкулеза
ВЫВОДЫ 128
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 148
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 149
ПРИЛОЖЕНИЯ 151
Анализ сложившейся эпидемиологической ситуации показывает, что заболеваемость туберкулёзом в нашей стране носит характер эпидемии (Онищенко Г.Г., 2002; Пунга В.В., Капков Л.П., 1999). По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) в промежутке времени с 2000 по 2020 гг. туберкулёзом в мире заболеют около 200 млн. человек, умрут около 35 млн. человек, будут инфицированы приблизительно 1 млрд. человек (WHO Fact Sheet, 2000). В связи с этим, одной из важных задач мировой медицины является разработка надёжных (активных и специфических), про¬стых в использовании и дешёвых средств для быстрого выявления возбудителя в исследуемом материале.
В нашей стране при диагностике туберкулёза большое внимание уделяется культуральным методам, за рубежом - микроскопии мазка. Но оба эти метода имеют существенные недостатки. Культивирование с момента посева составляет три месяца, причём положительных результатов- 0,5-14 % (Клименко М.Т. с соавт, 1985; Клименко М.Т. с соавт., 1987; Литвинов В.И., 1996). При микроскопии мазка (флуоресцентной) наблюдается до 14 % положительных результатов (Канюк А.Н., 1995). Таким образом, данные методы не могут претендовать на роль основных в лабораторной диагностике туберкулёза. Известны способы диагностики туберкулёза с помощью эритроцитарных диагностикумов (Архангельский Н.И. с соавт., 1985), реакции аг- регатагглютинации (Хоменко А.Г. с соавт,1992), реакции агглютинации латекса, масс-спектроскопии (Маякова Т.И. с соавт., 1995), но данные методы трудоёмки и малоактивны. Существуют препараты для ПЦР-диагностики, но они отличаются значительной дороговизной и сложностью исполнения и по¬этому распространения ещё не получили. В связи с этим, актуальным является разработка диагностических препаратов и методов исследований, обладающих высокой специфической активностью, экспрессностью и информативностью.
ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования:
совершенствование биотехнологий иммунобиологических препаратов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза.
Основные задачи исследования:
- отработать методические подходы по извлечению полноценных антигенных комплексов из микробных биомасс возбудителя туберкулёза и получить высокоактивные иммунные туберкулёзные сыворотки;
- разработать магнитные сорбенты с фиксированными на их поверхности антигенами гетерологичных штаммов для удаления из туберкулёзных иммунных сывороток неспецифических антител;
- отработать биотехнологию изготовления высокочувствительных и стабильных туберкулёзных липосомально-иммунопероксидазных конъюгатов;
- разработать эффективные способы получения суспензионных диагностикумов на основе полиакролеиновой (латексной) и алюмосиликатной матриц для реакций агглютинации;
- отработать биотехнологию аффинных сорбентов с магнитными свойствами для диагностики туберкулёза в экспрессных методах (иммуноферментном анализе - ИФА, количественном иммунофлуоресцентном анализе - КИФА);
- определить диагностическую ценность применения разработанных иммунобиологических препаратов на экспериментальном и клиническом материале.
Научная новизна работы.
Полученные в результате исследований данные представляют интерес с точки зрения поиска путей извлечения полноценных специфических водо-растворимых антигенных комплексов из микобактерий туберкулёза.
Впервые осуществлена научно-методическая разработка биотехнологии производства липосомальных туберкулёзных иммуноферментных конъюгатов, обладающих высокой чувствительностью и стабильностью.
Разработаны приёмы по предварительному селективному концентрированию микобактерий туберкулёза и их антигенов на магноиммуносорбентах (МИС) с последующим проведением экспрессных методов (ИФА, КИ- ФА), позволяющие исследовать объекты внешней среды, материал от больных людей или животных, в том числе и сильно загрязненные, неограниченного объёма пробы с низкой концентрацией микобактерий с чувствительностью, в 1000 и более раз превышающей общепринятые экспрессные методы.
Приоритетность ряда выполненных исследований подтверждена 2 патентами РФ на изобретения: № 2192265 «Способ получения комплекса фосфолипидов» (2002 г.) и № 2195296 «Способ получения ганглиозидов» (2002 г.).
Теоретическая и практическая значимость работы. Основная теоретическая значимость проделанной работы заключается в определении научно-методических аспектов разработки иммунобиологических препаратов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза, которые учитывают характерные особенности антигенной структуры микобактерий, свойства матриц биотической (липиды) и абиотической (органокремнезёмы, латексы) природы, методы конъюгации лигандов и маркёров, определяя на¬правления последовательных стадий и операций биотехнологии производства диагностических туберкулёзных препаратов.
Разработаны научно-методические приёмы по получению полноценно¬го антигенного материала из бакмасс микобактерий, высокоактивных иммунных сывороток, удалению из них перекрёстно реагирующих антител с помощью магнитных сорбентов. Оптимизация параметров иммобилизации антител обеспечила конструирование высокоактивных и специфических диагностических препаратов (иммуноферментных, суспензионных латексных и алюмосиликатных для реакции агглютинации, магноиммуносорбентных).
Разработанные методические подходы по ковалентной фиксации на поверхности мембраны липосом ферментов и иммуноглобулинов позволили повысить стабильность и увеличить срок годности диагностической системы без потери активности с сохранением каталитических свойств.
Сконструированные туберкулёзные магноиммуносорбенты в сочетании с экспрессными методами диагностики повышают их чувствительность до 50-100 микробных клеток в пробе, одновременно сокращая время проведения анализа до 1-1,5 часов за счёт селективного концентрирования на своей поверхности микобактерий, ускорения манипуляций и исключения ряда этапов в ходе анализов.
Результаты проведённых исследований по сочетанным методам магноиммуносорбции с экспрессными анализами и использование липосомальных препаратов дополняют новыми научными данными сведения о возможности использования иммобилизованных систем, способствующих стабильности, увеличению чувствительности методов и проведению эффективной детекции микобактерий туберкулёза.
Материалы научных разработок легли в основу двух методических рекомендаций: «Иммобилизация в липосомы веществ различной химической природы. Стерилизация и стабилизация липосом», утвержденных Главным Государственным санитарным врачом России Г.Г. Онищенко 06.04.2000 г., и «Применение магноиммуносорбентов для выявления микобактерий туберкулёза», утверждённых директором СтавНИПЧИ (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ №3 от 3.03.2005 г.).
На Федеральном уровне утверждены зам. главного санитарного врача РФ Е.Н. Беляевым технические условия (ТУ) 9154-00-01897080-2004 на фосфолипиды для получения липосом (письмо № 12 ФЦ/ 2514 А от 19. 08. 2004 г.). На учрежденческом уровне утверждены два регламента: на липосомальную основу для получения диагностических, лекарственных и косметических препаратов (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ № 4 от 20.04.2004 г.) и на тест-систему липосомально - иммунопероксидазную магноиммуносорбентную для выявления антигена туберкулёза иммуноферментным методом, утверждённую директором СтавНИПЧИ (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ № 3 от 3.03.2005 г.).
Материалы диссертации используются в лекциях и практических занятиях на курсах первичной специализации врачей по особо опасным инфекциям при СтавНИПЧИ по экспресс-диагностике туберкулёза и применению магноиммуносорбентных препаратов в мониторинге микобактерий.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Научно-методические подходы к получению высококачественного биологического сырья (антигенов и антител) для производства диагностических туберкулёзных препаратов. Получены водорастворимые антигены микобактерий, содержащие полный набор антигенных комплексов с высокой активностью (1:32-1:64 в реакции иммунодиффузии (РИД). Подобрана производственная схема для получения иммунных сывороток с высокими титрами антител, основанная на оптимальной комбинации комплекса специфических антигенов и иммуномодуляторов.
2. Методические приёмы конструирования и применения аффинных сорбентов с магнитными свойствами при проведении иммуносорбции неспецифических антител из иммунных туберкулёзных сывороток. Разработанные сорбенты с иммобилизованными гетерологичными антигенами и метод сорбции позволили за один этап получить не только высокоспецифичную сыворотку, но и сохранить её первоначальную серологическую активность.
3. Научно-методические основы изготовления липосомально - иммуноперок- сидазного конъюгата для выявления антигена туберкулёза иммуноферментным методом. Иммобилизованные на мембране липосом фермент и туберкулёзные иммуноглобулины повышают свою стабильность, что приводит к увеличению срока годности диагностической системы.
4. Биотехнология производства суспензионных латексных и алюмосиликатных диагностикумов, обеспечивающая высокую эффективность обнаружения микобактерий туберкулёза в экспериментальных и клинических условиях. Разработанные препараты по чувствительности аналогичны традиционным методам, но превосходят их по простоте изготовления и экспрессности (постановка и учёт результатов реакции с алюмосиликатным диагностикумом 1 - 3 мин).
5. Научно-методические основы биотехнологии изготовления твёрдофазных микрогранулированных аффинных магноиммуносорбентов для избирательного концентрирования микобактерий и их использования в экспрессных методах (ИФА, КИФА). Разработанные препараты позволяют повысить чувствительность более чем в 1000 раз при увеличении вероятности выявления микобактерий за счёт селективного концентрирования антигена на антителе, находящемся на твёрдой матрице.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Медицинская микробиология XXI века» (Саратов, 28-30 сентября 2004); 1-й Всероссийской конференции «Медицинские иммунобиологические препараты для профилактики, диагностики и лечения актуальных инфекций» (Москва, 10-11 октября, 2004); региональном обществе эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Ставрополь, 17 февраля 2005); научно-практической конференции «Актуальные вопросы эпид.надзора за природно-очаговыми и особо опасными инфекциями в регионе Северного Кавказа» (Ставрополь, 14 - 16 апреля 2005), на VI Межгосударственной научно-практической конференции государств-участников СНГ «Санитарная охрана территорий государств участников содружества независимых государств: проблемы биологической безопасности и противодействия биотерроризму в современных условиях» (Волгоград, 2005).
Публикации.
Основное содержание диссертации отражено в 10 опубликованных научных работах (2 патента на изобретение, 1 депонированная работа и 7 трудов в научных сборниках).
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Она изложена на 178 страницах, содержит 18 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 178 отечественных и 99 зарубежных литературных источников.
В нашей стране при диагностике туберкулёза большое внимание уделяется культуральным методам, за рубежом - микроскопии мазка. Но оба эти метода имеют существенные недостатки. Культивирование с момента посева составляет три месяца, причём положительных результатов- 0,5-14 % (Клименко М.Т. с соавт, 1985; Клименко М.Т. с соавт., 1987; Литвинов В.И., 1996). При микроскопии мазка (флуоресцентной) наблюдается до 14 % положительных результатов (Канюк А.Н., 1995). Таким образом, данные методы не могут претендовать на роль основных в лабораторной диагностике туберкулёза. Известны способы диагностики туберкулёза с помощью эритроцитарных диагностикумов (Архангельский Н.И. с соавт., 1985), реакции аг- регатагглютинации (Хоменко А.Г. с соавт,1992), реакции агглютинации латекса, масс-спектроскопии (Маякова Т.И. с соавт., 1995), но данные методы трудоёмки и малоактивны. Существуют препараты для ПЦР-диагностики, но они отличаются значительной дороговизной и сложностью исполнения и по¬этому распространения ещё не получили. В связи с этим, актуальным является разработка диагностических препаратов и методов исследований, обладающих высокой специфической активностью, экспрессностью и информативностью.
ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Цель исследования:
совершенствование биотехнологий иммунобиологических препаратов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза.
Основные задачи исследования:
- отработать методические подходы по извлечению полноценных антигенных комплексов из микробных биомасс возбудителя туберкулёза и получить высокоактивные иммунные туберкулёзные сыворотки;
- разработать магнитные сорбенты с фиксированными на их поверхности антигенами гетерологичных штаммов для удаления из туберкулёзных иммунных сывороток неспецифических антител;
- отработать биотехнологию изготовления высокочувствительных и стабильных туберкулёзных липосомально-иммунопероксидазных конъюгатов;
- разработать эффективные способы получения суспензионных диагностикумов на основе полиакролеиновой (латексной) и алюмосиликатной матриц для реакций агглютинации;
- отработать биотехнологию аффинных сорбентов с магнитными свойствами для диагностики туберкулёза в экспрессных методах (иммуноферментном анализе - ИФА, количественном иммунофлуоресцентном анализе - КИФА);
- определить диагностическую ценность применения разработанных иммунобиологических препаратов на экспериментальном и клиническом материале.
Научная новизна работы.
Полученные в результате исследований данные представляют интерес с точки зрения поиска путей извлечения полноценных специфических водо-растворимых антигенных комплексов из микобактерий туберкулёза.
Впервые осуществлена научно-методическая разработка биотехнологии производства липосомальных туберкулёзных иммуноферментных конъюгатов, обладающих высокой чувствительностью и стабильностью.
Разработаны приёмы по предварительному селективному концентрированию микобактерий туберкулёза и их антигенов на магноиммуносорбентах (МИС) с последующим проведением экспрессных методов (ИФА, КИ- ФА), позволяющие исследовать объекты внешней среды, материал от больных людей или животных, в том числе и сильно загрязненные, неограниченного объёма пробы с низкой концентрацией микобактерий с чувствительностью, в 1000 и более раз превышающей общепринятые экспрессные методы.
Приоритетность ряда выполненных исследований подтверждена 2 патентами РФ на изобретения: № 2192265 «Способ получения комплекса фосфолипидов» (2002 г.) и № 2195296 «Способ получения ганглиозидов» (2002 г.).
Теоретическая и практическая значимость работы. Основная теоретическая значимость проделанной работы заключается в определении научно-методических аспектов разработки иммунобиологических препаратов для экспресс-диагностики микобактерий туберкулёза, которые учитывают характерные особенности антигенной структуры микобактерий, свойства матриц биотической (липиды) и абиотической (органокремнезёмы, латексы) природы, методы конъюгации лигандов и маркёров, определяя на¬правления последовательных стадий и операций биотехнологии производства диагностических туберкулёзных препаратов.
Разработаны научно-методические приёмы по получению полноценно¬го антигенного материала из бакмасс микобактерий, высокоактивных иммунных сывороток, удалению из них перекрёстно реагирующих антител с помощью магнитных сорбентов. Оптимизация параметров иммобилизации антител обеспечила конструирование высокоактивных и специфических диагностических препаратов (иммуноферментных, суспензионных латексных и алюмосиликатных для реакции агглютинации, магноиммуносорбентных).
Разработанные методические подходы по ковалентной фиксации на поверхности мембраны липосом ферментов и иммуноглобулинов позволили повысить стабильность и увеличить срок годности диагностической системы без потери активности с сохранением каталитических свойств.
Сконструированные туберкулёзные магноиммуносорбенты в сочетании с экспрессными методами диагностики повышают их чувствительность до 50-100 микробных клеток в пробе, одновременно сокращая время проведения анализа до 1-1,5 часов за счёт селективного концентрирования на своей поверхности микобактерий, ускорения манипуляций и исключения ряда этапов в ходе анализов.
Результаты проведённых исследований по сочетанным методам магноиммуносорбции с экспрессными анализами и использование липосомальных препаратов дополняют новыми научными данными сведения о возможности использования иммобилизованных систем, способствующих стабильности, увеличению чувствительности методов и проведению эффективной детекции микобактерий туберкулёза.
Материалы научных разработок легли в основу двух методических рекомендаций: «Иммобилизация в липосомы веществ различной химической природы. Стерилизация и стабилизация липосом», утвержденных Главным Государственным санитарным врачом России Г.Г. Онищенко 06.04.2000 г., и «Применение магноиммуносорбентов для выявления микобактерий туберкулёза», утверждённых директором СтавНИПЧИ (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ №3 от 3.03.2005 г.).
На Федеральном уровне утверждены зам. главного санитарного врача РФ Е.Н. Беляевым технические условия (ТУ) 9154-00-01897080-2004 на фосфолипиды для получения липосом (письмо № 12 ФЦ/ 2514 А от 19. 08. 2004 г.). На учрежденческом уровне утверждены два регламента: на липосомальную основу для получения диагностических, лекарственных и косметических препаратов (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ № 4 от 20.04.2004 г.) и на тест-систему липосомально - иммунопероксидазную магноиммуносорбентную для выявления антигена туберкулёза иммуноферментным методом, утверждённую директором СтавНИПЧИ (протокол Учёного Совета СтавНИПЧИ № 3 от 3.03.2005 г.).
Материалы диссертации используются в лекциях и практических занятиях на курсах первичной специализации врачей по особо опасным инфекциям при СтавНИПЧИ по экспресс-диагностике туберкулёза и применению магноиммуносорбентных препаратов в мониторинге микобактерий.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Научно-методические подходы к получению высококачественного биологического сырья (антигенов и антител) для производства диагностических туберкулёзных препаратов. Получены водорастворимые антигены микобактерий, содержащие полный набор антигенных комплексов с высокой активностью (1:32-1:64 в реакции иммунодиффузии (РИД). Подобрана производственная схема для получения иммунных сывороток с высокими титрами антител, основанная на оптимальной комбинации комплекса специфических антигенов и иммуномодуляторов.
2. Методические приёмы конструирования и применения аффинных сорбентов с магнитными свойствами при проведении иммуносорбции неспецифических антител из иммунных туберкулёзных сывороток. Разработанные сорбенты с иммобилизованными гетерологичными антигенами и метод сорбции позволили за один этап получить не только высокоспецифичную сыворотку, но и сохранить её первоначальную серологическую активность.
3. Научно-методические основы изготовления липосомально - иммуноперок- сидазного конъюгата для выявления антигена туберкулёза иммуноферментным методом. Иммобилизованные на мембране липосом фермент и туберкулёзные иммуноглобулины повышают свою стабильность, что приводит к увеличению срока годности диагностической системы.
4. Биотехнология производства суспензионных латексных и алюмосиликатных диагностикумов, обеспечивающая высокую эффективность обнаружения микобактерий туберкулёза в экспериментальных и клинических условиях. Разработанные препараты по чувствительности аналогичны традиционным методам, но превосходят их по простоте изготовления и экспрессности (постановка и учёт результатов реакции с алюмосиликатным диагностикумом 1 - 3 мин).
5. Научно-методические основы биотехнологии изготовления твёрдофазных микрогранулированных аффинных магноиммуносорбентов для избирательного концентрирования микобактерий и их использования в экспрессных методах (ИФА, КИФА). Разработанные препараты позволяют повысить чувствительность более чем в 1000 раз при увеличении вероятности выявления микобактерий за счёт селективного концентрирования антигена на антителе, находящемся на твёрдой матрице.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Медицинская микробиология XXI века» (Саратов, 28-30 сентября 2004); 1-й Всероссийской конференции «Медицинские иммунобиологические препараты для профилактики, диагностики и лечения актуальных инфекций» (Москва, 10-11 октября, 2004); региональном обществе эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Ставрополь, 17 февраля 2005); научно-практической конференции «Актуальные вопросы эпид.надзора за природно-очаговыми и особо опасными инфекциями в регионе Северного Кавказа» (Ставрополь, 14 - 16 апреля 2005), на VI Межгосударственной научно-практической конференции государств-участников СНГ «Санитарная охрана территорий государств участников содружества независимых государств: проблемы биологической безопасности и противодействия биотерроризму в современных условиях» (Волгоград, 2005).
Публикации.
Основное содержание диссертации отражено в 10 опубликованных научных работах (2 патента на изобретение, 1 депонированная работа и 7 трудов в научных сборниках).
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Она изложена на 178 страницах, содержит 18 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 178 отечественных и 99 зарубежных литературных источников.
1. Сочетанное использование водно-солевой экстракции, механической и ультразвуковой дезинтеграции позволило выделять из обеззараженных ацетоном микобактерий туберкулёза полноценные антигенные комплексы с серологической активностью 1:32-1:64 в реакции иммунодиффузии с туберкулёзной сывороткой. Данная биотехнология оказалась пригодной для изолирования антигенов из близкородственных возбудителю туберкулёза в серологическом отношении микроорганизмов.
2. При получении высокоактивных туберкулёзных иммунных сывороток для иммунизации кроликов применяли выделенные антигенные комплексы с иммуномодуляторами феракрилом, тималином и циклофосфаном. Специфическая активность полученных сывороток в непрямой реакции иммунофлуоресценции достигала 1:400 -1:600, а в реакции иммунодиффузии -1:32-1:64.
3. Удаление из туберкулёзных иммунных сывороток перекрёстно реагирующих антител с помощью магнитных сорбентов с ковалентно фиксированными на их поверхности антигенами гетерологичных штаммов обеспечило получение сырья, пригодного для конструирования различных диагностических препаратов.
4. Разработанная биотехнология изготовления липосомальных туберкулёзных иммунопероксидазных конъюгатов обеспечила получение высоко¬чувствительного, специфического диагностикума, отличающегося повышенной стабильностью при хранении по сравнению с традиционным им- мунопероксидазным конъюгатом.
5. Впервые осуществлена научная разработка биотехнологии производства серии высокоспецифических диагностических препаратов и иммобилизованных систем для выявления возбудителя туберкулёза и его антигенов
в искусственно контаминированных пробах и в клиническом материале от больных (моча, мокрота).
6. Чувствительность разработанного туберкулёзного латексного диагностикума в реакции агглютинации латекса (РАЛ) составила 3,9х10 5-7,8х105 м.к./мл, а алюмосиликатного туберкулёзного диагностикума в реакции суспензионной агглютинации (РСА) на стекле- 7,8х105-1,56х106при учёте результатов РАЛ через 16-18 ч, а РСА - через 1-3 мин. В клиническом материале (моча, мокрота) у больных туберкулёзом специфические антигены микобактерий выявлены в РАЛ в 66 % случаев, в РСА- в 65 %.
7. Туберкулёзные магнитные иммуносорбенты, полученные по разработанной биотехнологии, способны селективно концентрировать на своей поверхности микобактерии туберкулёза, его антигены из исследуемых проб большого объёма, включая клинический материал от больных туберкулёзом, и выступать в качестве твёрдой фазы при осуществлении иммуноферментного и количественного иммунофлуоресцентного анализов, обеспечивающих с высокой специфичностью выявление туберкулёзного микроба в течение 1-1,5 ч с чувствительностью 1х102м.к./пробе.
8. В клиническом материале (моча, мокрота) у больных различными формами туберкулёза специфические антигены микобактерий при использовании туберкулёзных магнитных иммуносорбентов в сочетании с иммуноферментным и количественным иммунофлуоресцентным методами вы¬явлены в 91 %, что подчёркивает высокую диагностическую ценность разработанных препаратов.
2. При получении высокоактивных туберкулёзных иммунных сывороток для иммунизации кроликов применяли выделенные антигенные комплексы с иммуномодуляторами феракрилом, тималином и циклофосфаном. Специфическая активность полученных сывороток в непрямой реакции иммунофлуоресценции достигала 1:400 -1:600, а в реакции иммунодиффузии -1:32-1:64.
3. Удаление из туберкулёзных иммунных сывороток перекрёстно реагирующих антител с помощью магнитных сорбентов с ковалентно фиксированными на их поверхности антигенами гетерологичных штаммов обеспечило получение сырья, пригодного для конструирования различных диагностических препаратов.
4. Разработанная биотехнология изготовления липосомальных туберкулёзных иммунопероксидазных конъюгатов обеспечила получение высоко¬чувствительного, специфического диагностикума, отличающегося повышенной стабильностью при хранении по сравнению с традиционным им- мунопероксидазным конъюгатом.
5. Впервые осуществлена научная разработка биотехнологии производства серии высокоспецифических диагностических препаратов и иммобилизованных систем для выявления возбудителя туберкулёза и его антигенов
в искусственно контаминированных пробах и в клиническом материале от больных (моча, мокрота).
6. Чувствительность разработанного туберкулёзного латексного диагностикума в реакции агглютинации латекса (РАЛ) составила 3,9х10 5-7,8х105 м.к./мл, а алюмосиликатного туберкулёзного диагностикума в реакции суспензионной агглютинации (РСА) на стекле- 7,8х105-1,56х106при учёте результатов РАЛ через 16-18 ч, а РСА - через 1-3 мин. В клиническом материале (моча, мокрота) у больных туберкулёзом специфические антигены микобактерий выявлены в РАЛ в 66 % случаев, в РСА- в 65 %.
7. Туберкулёзные магнитные иммуносорбенты, полученные по разработанной биотехнологии, способны селективно концентрировать на своей поверхности микобактерии туберкулёза, его антигены из исследуемых проб большого объёма, включая клинический материал от больных туберкулёзом, и выступать в качестве твёрдой фазы при осуществлении иммуноферментного и количественного иммунофлуоресцентного анализов, обеспечивающих с высокой специфичностью выявление туберкулёзного микроба в течение 1-1,5 ч с чувствительностью 1х102м.к./пробе.
8. В клиническом материале (моча, мокрота) у больных различными формами туберкулёза специфические антигены микобактерий при использовании туберкулёзных магнитных иммуносорбентов в сочетании с иммуноферментным и количественным иммунофлуоресцентным методами вы¬явлены в 91 %, что подчёркивает высокую диагностическую ценность разработанных препаратов.
Подобные работы
- Совершенствование экспрессных методов индикации микобактерий туберкулеза
Диссертации (РГБ), медицина . Язык работы: Русский. Цена: 470 р. Год сдачи: 2005 - Совершенствование экспрессных методов индикации микобактерий туберкулеза
Диссертации (РГБ), биотехнология. Язык работы: Русский. Цена: 770 р. Год сдачи: 2005



