Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка новых методов иммунохимического контроля ветеринарных препаратов, их производных и метаболитов с регулируемой специфичностью для мониторинга качества и безопасности продуктов питания

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
иммуноанализ, селективность, предел обнаружения, антибиотики, иммунные комплексы, контроль продуктов питания, контроль продукции животноводства, класс-специфический анализ, иммуноферментный анализ, иммунохроматография

Цель проекта:
Целью настоящего проекта является разработка новых методов иммунохимического контроля ветеринарных препаратов,их производных и метаболитов с регулируемой специфичностью для мониторинга качества и безопасности продуктов питания,а также развитие международного (российско-китайского) сотрудничества в области биоаналитических технологий. Разработка в результате выполнения проекта новых методик контроля токсичных контаминант обеспечит возможность эффективного мониторингасельскохозяйственной и пищевой продукции, повышения ее качества и безопасности. Работы по проекту включают выбор методических решений, обеспечивающих возможность дальнейшего масштабируемого изготовленияи внедрения в практику новых тест-систем, основанных на предлагаемых подходах.

Основные планируемые результаты проекта:
Разработк и экспериментальная характеристика иммунохимических тест-систем для индивидуального и класс-специфического контроля антибиотиков разных классов в вариантах:
иммунохроматографического анализа;
иммуноферментного анализа;
поляризационного иммунофлуоресцентного анализа.
Экспериментальная оценка взаимодействия с антителами в тест-системах антибиотиков классов:
фторхинолоны – 27 основных представителей (4 поколения),
бета-лактамы – 17 основных представителей (4 класса),
сульфаниламиды – 3 основных представителя.
В сравнении с существующими аналогами разработанные тест-системы характеризуются экспрессностью, высокой чувствительностью и регулируемой специфичностью определения антибиотиков.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разработанные аналитические тест-системы обеспечивают либо индивидуальное выявление и измерение содержания целевого соединения в присутствии структурно близких антибиотиков, либо получение достоверной информации о суммарном содержании всех веществ, относящихся к данному химическому классу. Эффективность предложенных тест-систем подтверждена совместными испытаниями на репрезентативных выборках проб пищевой продукции. Охарактеризована высокая степень корреляции результатов, получаемых новыми разработанными иммунохимическими и массово используемыми физико-химическими аналитическими методами. Изучение и характеристика математических моделей структурно близких антибиотиков обусловлено практической значимостью контроля контаминант пищевой продукции и удобством их изучения с помощью как компьютерного моделирования, так и лабораторных исследований.
В работе использованы современные методы характеристики иммунореагентов, компонентов разработанных тест-систем. Пранализирован вклад различных дескрипторов молекулярных структур антибиотиков классов фторхинолонов и бета-лактамов в аффинность иммунного распознавания.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Характеризуемые в рамках проекта антибиотики входят в число приоритетных контролируемых токсичных контаминант сельскохозяйственной и пищевой продукции. Разработка новых, более производительных и достоверных методик контроля их содержания, в том числе во внелабораторных условиях, и внедрение в практику тест-систем на их основе обеспечит возможность широкого мониторинга контаминации, предотвращения рисков для потребителей и в конечном счете – защиту здоровья и безопасности населения.
Анализ низкомолекулярных антигенов, таких как ветеринарные препараты и их метаболиты играет важную роль в мониторинге окружающей среды, медицине и сельском хозяйстве. Присутствие данных контаминант в пищевых и кормовых продуктах может представлять непосредственную опасность для здоровья животных и человека. Исследования показывают высокий уровень контаминации пищевых и кормовых продуктов как в развитых, так и в развивающихся странах. В связи с увеличением количества загрязняющих веществ в пищевых продуктах реализация эффективных программ безопасности повышает требования к создаваемым и используемым аналитическим методам по широкому ряду параметров, таких как чувствительность и специфичность, стоимость определения, простота проведения анализа и продолжительность измерения. Помимо этого, если раньше анализ был направлен на определение конкретных токсичных соединений, то сейчас, с получением новой информации о метаболитах и путях их разложения, появляется необходимость мониторинга не только самого целевого соединения, но и избирательного контроля его производных. Различная степень токсичности близких по структуре метаболитов значительно усложняет задачу получения общего интегрального показателя опасности анализируемого образца.
Крайне актуальной становится задача изучения влияния на иммуноаналитическое распознавание тонких особенностей структуры антигенов, закономерностей индивидуального и класс-специфического анализа структурно близких низкомолекулярных органических соединений. Рас-смотрение последних обусловлено практической значимостью контроля контаминант пищевой продукции, целевых соединений мониторинга окружающей среды, медицинских препаратов и их метаболитов и удобством их изучения с помощью как компьютерного моделирования, так и лабораторных исследований широкого спектра получаемых гомологичных соединений.
Разрабатываемые изделия будут предназначены для использования в лабораторной диагностике – в работе служб агротехнического и ветеринарного контроля, санитарно-эпидемического контроля, в системе Роспотребнадзора, в производственных лабораториях предприятий пищевой промышленности. Внедрение изделий в практику обеспечит оперативное выявление контаминации и своевременное принятие мер, направленных на защиту здоровья потребителей. При этом аналитические характеристики разработанных тест-систем обеспечат высокую конкурентоспособность и дадут возможность продвижения продукции на новые площадки и сферы рынка.

Текущие результаты проекта:
Разработаны тест-системы с узкой и широкой специфичностью по отношению к структурно близким антибиотикам классов фторхинолонов и бета-лактамов на основе иммунохроматографического, иммуноферментного и поляризационного флуоресцентного анализа.
Тест-системы для определения левофлоксацина характеризуются узкой специфичностью, для определения ципрофлоксацина - широкой специфичностью (>50%) по отношению к пяти антибиотикам фторхинолонового ряда.
Пранализирован вклад различных дескрипторов молекулярных структур антибиотиков классов фторхинолонов и бета-лактамов в аффинность иммунного распознавания.
Проведенные расчеты позволяют прогнозировать селективность антител и специфичность аналитических тест-систем.
Подана заявка на патент, описывающий методические решения по модуляции специфичности, предела обнаружения и рабочего диапазона разработанных иммунохроматографических тест-систем.
Проведенная теоретическая и экспериментальная оптимизация тест-систем позволила снизить предел детекции в 5-10 раз и расширить их рабочий диапазон в 2-5 раз в зависимости от определяемого антибиотика.
Изготовленные экспериментальные образцы тест-систем для иммунохроматографического, иммуноферментного и поляризационного флуоресцентного иммуноанализа антибиотиков успешно прошли испытания, проведенные совместно с китайским партнером.
Сформирована репрезентативная панель проб пищевых продуктов для валидации разработанных тест-систем с учетом приоритетных объектов при контроле пищевой безопасности в РФ и Китае.
Проведен скрининг новых иммунореагентов, используемых в тест-системах.
Определены метрологические характеристики разработанных методик иммунодетекции ветеринарных препаратов.
Информирование потребителей разработанных тест-систем китайскими партнерами.