Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка автономного набора для мультиплексного выявления антител к возбудителям гемотрансмиссивных инфекций (гепатитов В и С, синдрома приобретенного иммунодефицита, цитомегаловирусной инфекции, сифилиса и токсоплазмоза) в препаратах крови

Номер контракта: 14.607.21.0020

Руководитель: Полтавченко Александр Георгиевич

Должность: Заведующий лабораторией иммунохимических методов диагностики ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор"

Организация: Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека
Организация докладчика: Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
гемотрансмиссивные инфекции, диагностика, мультиплексный иммуноанализ, белковые матрицы

Цель проекта:
1. Проект направлен на решение проблемы обеспечения комплексного подхода к диагностике гемотрансмиссивных инфекций (ГТИ), сокращения времени и стоимости первичного тестирования доноров и групп населения с повышенным риском заболевания, повышения производительности труда медицинского персонала и доступности обследования для пациентов. 2. Целью проекта является создание простого в применении, полностью укомплектованного и автономного набора для одновременного выявления в образцах крови антител к 6 возбудителям наиболее значимых ГТИ.

Основные планируемые результаты проекта:
- Подбор совместимых материалов и иммунокомпонентов для создания набора.
- Разработка и изготовление уникальных автоматических устройств: для нанесения антигенов на подложку и заполнения аналитических ванн растворами.
- Экспериментальный стенд для изготовления наборов с целью отработки отдельных стадий и всего технологического процесса их производства, включающий разработанное и изготовленное в рамках проекта технологическое оборудование для автоматизации наиболее трудоемких стадий этого процесса.
- Программа инструментального учета результатов анализа, обеспечивающая полуколичественную.
- Инструкция по применению набора.
- Экспериментальные образцы набора и результаты их испытаний.
- Лабораторный технологический регламент получения диагностического набора.
- Проекты НТД для регистрации набора и рекомендации для индустриального партнера.

Устройство для автоматического нанесения антигенов на подложку матрицы предназначено для дискретного многоканального распределения на поверхности заготовок из синтетической бумаги жидких иммунореагентов захвата в виде капель объемом 0,1-3,0 мкл с точностью 0,1 мм и производительностью до 50 матриц/мин.
Устройство для автоматического заполнения аналитических ванн предназначено для точного многоканального дозирования рабочих растворов в диапазоне объемов 0,1-1,5 с погрешностью до 10 % и производительностью 1 ванна/мин.
Экспериментальный стенд для изготовления наборов предназначен для отработки технологического процесса изготовления наборов и представляет собой прототип производственной линии, воспроизводящей основные стадии этого процесса.
Программа инструментального учета результатов анализа предназначена для компьютерной обработки отсканированного изображения матриц с целью полуколичественной оценки оптических сигналов по каждому аналиту, формирования банка данных и вывода на печать протокола анализа.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В настоящем проекте предлагается создать автономный, простой в применении и недорогой набор для одновременного выявления маркеров 6 основных гемотрансмиссивных инфекций, позволяющий проводить тестирование препаратов крови, как в лабораторных, так и во внелабораторных условиях. Набор должен быть рассчитан на выполнение 20 мультиплексных анализов и включать: набор беловых матриц; аналитические ванны, заполненные рабочими растворами; флакон с жидким компонентом проявляющей системы, добавляемым в ячейку ванны в процессе анализа; инструкцию по применению набора и упаковку. Набор должен быть полностью укомплектован, обладать диагностической чувствительностью и специфичностью не менее 95 % и позволять как визуальный, так и инструментальный учет результатов. Время анализа не более 70 мин при комнатной температуре, сроки хранения набора при 4 °С – не менее 12 мес.
Предлагаемый набор не имеет мировых аналогов, принятых для клинического применения.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемый набор предназначен для комплексного выявления антител к шести возбудителям основных гемотрансмиссивных инфекций в лабораторных и внелабораторных условиях. Такие тест-системы могут быть использованы в медицинской диагностике и санитарно - эпидемиологическом контроле, а также при обследовании доноров и оценке риска для персонала при хирургических вмешательствах (в том числе экстренных, когда анализ в диагностической лаборатории затруднен или недоступен).
Относительная простота и дешевизна изготовления тест-систем в совокупности с их высокими эксплуатационными характеристиками позволят наладить их быстрый выпуск индустриальным партнером - ЗАО «ИмДи» (Новосибирск) и стимулировать спрос конечным потребителем.
Внедрение таких наборов в практику позволит сделать комплексное серологическое обследование доноров и групп риска более простым, быстрым и существенно более дешевым. Автономность и простота выполнения теста позволят использовать такие тест-системы повсеместно. В России потребность в рынке в комплексных анализах ГТИ составляет 17 млн/год. Предполагаемая экономическая эффективность от замены 10% российского рынка на предлагаемые наборы ежегодно составит около 2 млрд. руб.

Текущие результаты проекта:
На основании анализа данных литературы обоснован выбор наиболее перспективных форматов, а также подходов, методических и технологических приемов изготовления наборов для мультиплексного первичного тестирования гемотрансмиссивных инфекций. Проведены патентные исследования в области темы разработки.
Выполнены эксперименты по исследованию целевых свойств новых материалов для изготовления подложки белковых матриц. Наиболее пригодной для изготовления подложек белковых матриц признана синтетическая бумага «Pentaprint» марки PR-M480/09-07/8101-482D8.
Экспериментально оценены целевые свойства рекомбинантных антигенов возбудителей ГТИ от отечественных, китайских и украинских производителей. Отобраны наиболее перспективные варианты и подобраны условия иммобилизации каждого антигена на поверхности синтетической бумаги.
Проведена оценка разных способов выкройки заготовок матриц из листового материала. Наиболее подходящей по требованиям технологичности, качества и цены признана вырубка при помощи типографского пресса.
Разработаны и изготовлены уникальные автоматические устройства для нанесения антигенов на подложку белковой матрицы и автоматического заполнения растворами ячеек аналитических ванн, обеспечивающие необходимые точность и производительность дозирования.
Экспериментально обосновано применение в наборах системы детекции на основе коллоидного золота. Показано, что иммунозоли золота позволяют выявлять в дот-иммуноанализе до до 10 пг антител, нанесённых на подложку, с динамическим диапазоном изменения оптической плотности пятен от 1,2 нг до 10 пг IgG. Предложены приемы приготовления зонда, позволяющие сохранять его функциональную активность в течение 1 года.
Проведена сравнительная оценка эффективности использования для приготовления проявителя доступных реагентов. Выявлены различия в качестве разных марок метола и нитрата серебра. Сделаны выводы о необходимости тщательной проверки химикатов перед применением. Отработана процедура изготовления тритурационных таблеток сухой смеси проявителя массой 4 мг.
Оптимизирована процедура выполнения мультиплексного дот-иммуноанализа антител. Подготовлена инструкция по применению диагностического набора.
Создан экспериментальный стенд для отработки стадий производства диагностического набора. Стенд расположен в 3 смежных лабораторных помещениях, состоит из 7 целевых участков, оснащенных современным оборудованием, в том числе, уникальными устройствами для автоматического нанесения антигенов и заполнения аналитических ванн, разработанными и изготовленными в рамках проекта.
С использованием стенда изготовлены экспериментальные образцы набора.
Индустриальным партнером (ЗАО «ИмДи» за счет собственных средств создана рабочая панель из 24 сывороток, содержащих маркеры гемотрансмиссивных инфекций в разных сочетаниях и концентрациях; а также компьютерная программа полуколичественного инструментального учета результатов мультиплексного дот-иммуноанализа.
По результатам исследований подготовлены 3 статьи для журналов, индексируемых в базе данных «Scopus», получен 1 патент РФ. Результаты представлены на 6 конференциях разного уровня и использованы при защите 1 диссертации на соискание степени кандидата биологических наук.