Регистрация / Вход
Прислать материал

14.607.21.0095

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.607.21.0095
Тематическое направление
Науки о жизни
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт аналитического приборостроения Российской академии наук
Название доклада
Разработка высокопроизводительного анализатора с многоканальным детектированием для молекулярно-генетических исследований.
Докладчик
Курочкин Владимир Ефимович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
1 Разработка высокопроизводительного анализатора с многоканальным детектированием для молекулярно-генетических исследований методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (далее по тексту – Анализатор).
2 Обеспечение молекулярно-генетических исследований современным, доступным по цене, соответствующим мировому уровню по техническим и превосходящим мировой уровень по пользовательским характеристикам высокопроизводительным анализатором нуклеиновых кислот.
Актуальность и новизна исследования
Молекулярный анализ генетических последовательностей позволяет выявлять и точно идентифицировать возбудителей инфекционных заболеваний (вирусы, бактерии, паразиты), уточнять их биологические особенности (степень патогенности), а также определять тактику лечения и профилактики (например, устанавливать чувствительность к определенным лекарственным препаратам). Анализ генетических особенностей индивидуального организма может предоставить данные о наличии у него наследственной патологии и предрасположенности к развитию многофакторных заболеваний, а также решить задачу контроля социально-значимых заболеваний и повысить результативность их лечения .
Выполнено сравнение показателей технического уровня разрабатываемого Анализатора с прибором DTprime фирмы «ДНК-технология» (Российская Федерация) и прибором CFX 96 фирмы Bio-Rad (США). Показано, что разрабатываемый Анализатор соответствует современному уровню.
ИАП РАН является собственником 3 патентов, которые имеют названия: «Устройство для одновременного контроля в реальном масштабе времени множества амплификаций нуклеиновой кислоты». В патентах решены задачи оптимизации конструкции, увеличения точности и достоверности определений при одновременном решении вопроса импортозамещения. Поданы заявки на изобретение и полезную модель, целью которых является повышение производительности и уменьшение погрешности измерений.
Описание исследования

В процессе исследования были решены следующие задачи.

1. Создание теплового блока, позволяющего использовать планшеты для ПЦР на 96 образцов, обладающего высокой скоростью и однородностью теплового поля. Решение данной задачи обеспечило высокую точность и воспроизводимость получаемых данных, что особенно важно при проведении абсолютного количественного анализа, а также уменьшило время получения результата, что особенно важно при потоковых исследованиях.

2. Создание нового универсального блока оптической детекции, позволяющего регистрировать сигнал от 96 образцов на 6 и более каналах флуоресценции. Решение данной задачи обеспечило многопараметричность исследования, позволяя определять в одной пробирке 6 и более мишеней нуклеиновых кислот.

3. Обеспечение возможности интеграции Ализатора в автоматизированные комплексы. Автоматизация обеспечило работу прибора по заданному протоколу исследования в составе роботизированных комплексов, объединяющих пробоподготовку, выделение нуклеиновых кислот, их внесение в разрабатываемый Анализатор, проведение реакции, получение и анализ данных.

4. Создание программного обеспечения, позволяющего автоматически формировать готовые протоколы исследования, осуществлять выполнение сложных экспериментов (многопараметрический качественный и количественный анализ, плавление высокого разрешения, анализ однонуклеотидных полиморфизмов и пр.), а также обеспечивать удаленный доступ к управлению прибором, сбору, анализу данных и выдаче результатов исследования в виде протокола исследования.

Результаты исследования

Проведены исследовательские испытания экспериментального образца Анализатора. Подтверждено выполнение основных технических параметров:

Количество лунок для пробирок с пробами – не менее 96.

Количество каналов возбуждения и регистрации флуоресценции – не менее 6.

Порог чувствительности по флуоресцеину – не более 2*10–9 М.

Скорость нагревания (охлаждения) пробирок – не менее 3,5°С в секунду.

Возможность работы Анализатора без оператора, при полной автоматизации. Интеграция в лабораторную информационную систему.

Практическая значимость исследования
Разрабатываемый Анализатор будет применяться для диагностики на лечение пациентов с помощью генетических анализов, в том числе для обнаружения мутаций в геноме микобактерий туберкулёза, ответственных за лекарственную устойчивость к антибактериальным препаратам, а также для диагностики возбудителей особо опасных инфекций. Потребителями Анализатора будут лаборатории НИИ, ВУЗов, университетов, ведомственных структур, таких как МВД, ФСБ, судебно-медицинские лаборатории Минздравсоцразвития РФ, Министерства обороны РФ, испытательные лаборатории Минсельхоза РФ, научно-исследовательские лаборатории Минобрнауки РФ и целого ряда других частных и государственных учреждений в РФ и за рубежом.