Микротехнологии в экспресс-диагностике токсигенных штаммов Corynebacterium diphtheriae

Наиболее важным моментом в микробиологической диагностике дифтерии является определение токсигенности изолированных штаммов. В ходе прошедшей эпидемии дифтерии в России был использован ряд тестов для определения дифтерийного токсина. Наиболее перспективным оказался ICS-тест: он обладал наибольшей чувствительностью (0,5 нг/мл) и специфичностью, прост в исполнении. Однако для постановки метода требуется несколько часов (время пробоподготовки и проведения самой реакции). Кроме того, в настоящее время при сниженном внимании клиницистов к дифтерийной инфекции возрастает вероятность взятия материала от больного для микробиологического исследования в поздние сроки и нередко на фоне применения антибиотиков. В таких случаях необходимы методы детекции токсина в биологических субстратах организма с более высокой чувствительностью.

В последние годы технологии микроэлектроники открывают новые возможности в использовании миниатюрных аналитических устройств для диагностики. Такие устройства обладают более коротким временем анализа, подвижностью, автоматизацией и предназначены для массового скринингового обследования населения и среды обитания.

Цель исследования – разработать способ экспресс-диагностики токсигенных штаммов C.diphtheriae на основе микротехнологий.

Использовали референс-штаммы Corynebacterium diphtheriae 10648 (tox+) в качестве положительного и C.diphtheriae NCTC 10356 (tox-) в качестве отрицательного контроля из Central Health Laboratory, London. Аналитическая система для реализации экспресс-способа диагностики токсигенных штаммов состоит из двух составляющих: иммуно-биологической (латексный диагностикум) и приборной части (микроридер со сменными чипами). В основу создания диагностикума положена реакция взаимодействия антигена и антитела. Для создания диагностикума использовали фракции высокоавидных антител, полученных в результате последовательного фракционирования положительных антитоксических сывороток крови, которые нагружали на частицы полиакриламидного латекса диаметром 0,81 мкм. Для контроля способа использовали 20 штаммов C.diphtheriae, положительные в Elek-тесте, и 20 штаммов C.diphtheriae, отрицательные в ПЦР на поиск tox гена, то есть истинно нетоксигенные (НИИЭМ). В качестве метода количественного контроля активности токсина использовали реакцию непрямой гемагглютинации с антительным противодифтерийным диагностикумом, в качестве тестов качественного контроля – ПЦР, Elek-тест и ICS-тест.

Специфичность диагностикума составила 97%, чувствительность – 98%. Время для подготовки проб составляет 15-20 минут, время проведения реакции – 2-3 минуты, на одном чипе можно исследовать до 93 проб.

Разработанный способ обладает высокой чувствительностью и специфичностью, прост в исполнении, занимает мало времени на подготовку и проведение реакции. Портативность прибора позволяет использовать микрообъемы реагентов. (См. статью: Краева Л.А. с соавт. "Микротехнологии в экспресс-диагностике токсигенных штаммов Corynebacterium diphtheriae"). "Журн. микробиол.", 2011, № 2, с. 62 - 66.

Все новости

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий