Способ определения концентрации с-реактивного протеина методом иммуноимпедансного анализа



 


Владельцы патента RU 2553370:

Мишланов Виталий Юрьевич (RU)
Мишланова Ирина Витальевна (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови в лунках иммунологического планшета. Для исследования применяют биполярный метод электроимпедансометрии с определением модульного значения электрического импеданса |Z|, измеренного на частоте 20000 Гц переменного тока малой мощности, раствора моноклональных антител, исследуемого и контрольного образцов. При этом расчет концентрации выполняют на основании решения математического уравнения отношений исследуемой и известной концентраций вещества к величинам модульного значения электрического импеданса, измеренным в опытной лунке и контрольной пробе. Изобретение позволяет при проведении метода устранить применение дополнительных к моноклональным антителам химических реактивов и части лабораторного оборудования, уменьшить время выполнения исследования. 3 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для повышения эффективности определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови и других биологических жидкостях.

Наиболее близким аналогом является метод иммуноферментного анализа, основанный на фотометрическом измерении интенсивности окраски раствора субстрата, связанного с иммунным комплексом С-реактивного протеина и моноклональных антител, изменяющего цвет раствора пропорционально количеству связанного вещества под действием фермента миелопероксидазы (Клиническая лабораторная аналитика Том II. Частные аналитические технологии в клинической лаборатории / Под ред. В.В. Меньшикова. - М.: Лабинформ-РАМЛД, 1999. - С.201). Метод иммуноферментного анализа для определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови выполняется следующим образом. Образцы сыворотки крови разводят буферным раствором для разведения образцов в 100 раз и тщательно перемешивают. В лунки иммунологического планшета с фиксированными моноклональными антителами вносят по 50 мкл разведенных образцов сыворотки крови и контрольных образцов с известными концентрациями С-реактивного протеина. Во все лунки, включая контрольные, содержащие известные концентрации С-реактивного протеина, и опытные, вносят по 100 мкл моноклональных антител определенной концентрации, конъюгированных с ферментом миелопероксидазой хрена. Планшет инкубируют 30 минут при комнатной температуре. Выполняют процедуру 3-х кратной отмывки промывающим буферным раствором, тщательно удаляют влагу из лунок. В каждую лунку вносят по 100 мкл хромогенного субстрата, инкубируют 30 минут при комнатной температуре и, затем, добавляют останавливающий раствор, содержащий концентрированную серную кислоту. Изменение цвета раствора в лунках исследуют методом фотометрии. Затем рассчитывают концентрацию С-реактивного протеина в каждом опытном образце сыворотки крови, сравнивая полученное значение с калибровочным графиком, построенным на основании контрольных образцов с известными концентрациями С-реактивного протеина.

Недостатки прототипа: существующий метод иммуноферментного анализа недостаточно эффективный, требует применения моноклональных антител и дополнительных дорогостоящих химических реактивов, а также лабораторного оборудования, специально обученного медицинского персонала (лаборант), имеет продолжительность не менее 2,5 часов, предназначен для применения в условиях лечебно-профилактического учреждения и недостаточно экономически эффективен.

Изобретение направлено на решение задачи - упрощение процесса.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как способ определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови или других биологических жидкостях в лунках иммунологического планшета, и отличительных, существенных признаков, таких как для исследования применяют биполярный метод электроимпедансометрии с определением модульного значения электрического импеданса | Z | , измеренного на частоте 20000 Гц переменного тока малой мощности, раствора моноклональных антител и исследуемого или контрольного образца, и расчет концентрации выполняют на основании отношений исследуемой и известной концентраций вещества к величинам модульного значения электрического импеданса, измеренным в опытной лунке и контрольной пробе.

Технический результат от вышеперечисленной совокупности существенных признаков - повышение эффективности метода за счет устранения необходимости в применении дополнительных к моноклональным антителам химических реактивов и части лабораторного оборудования, уменьшение времени выполнения исследования и снижение себестоимости применения метода.

Решение указанной задачи достигается путем измерения электрического импеданса раствора моноклональных антител, помещенного в лунки стандартного иммунологического планшета, объемом 300 мкл, по 250 мкл с последующим внесением 50 мкл исследуемого образца сыворотки крови, биполярным методом с применением зондирования переменным электрическим током малой мощности с частотой 20000 Гц. Для повышения точности метода измерения повторяют не менее 576000 раз в течение 3 секунд, и рассчитывают среднюю величину модульного значения электрического импеданса | Z | . Одновременно, параллельно выполняется контрольный тест с внесением 50 мкл образца, содержащего известную концентрацию С-реактивного протеина в лунку, содержащую 250 мкл раствора моноклональных антител, аналогично опытной пробе. После этого рассчитывают концентрацию С-реактивного протеина в исследуемом образце (опытной пробе) на основании уравнения С о п / | Z | о п = С к / | Z | к и эквивалентного уравнения С о п = С к × | Z | о п / | Z | к , где Соп - исследуемая концентрация С-реактивного протеина в опытной пробе, | Z | о п - модульное значение электрического импеданса в опытной пробе, Ск - концентрация С-реактивного протеина в контрольной пробе с известной концентрацией, | Z | к - модульное значение электрического импеданса в контрольной пробе с известной концентрацией С-реактивного протеина.

Способ осуществляют следующим образом. Кровь для исследования берут из локтевой вены или пальца пациента. Выделяют сыворотку крови и 50 мкл ее вносят в лунку иммунологического планшета, содержащую 250 мкл раствора моноклональных антител с помощью пипетки-дозатора. Иммунологический планшет инкубируют 30 минут при комнатной температуре. Электроды программно-аппаратного комплекса, например, «БИА-лаб Спиро» (Патент РФ №2487662, 20.07.13 г., МПК A61B 5/08 опубл. 20.07.13 г. или Медасс АВС-01, или другого (Патент РФ «Устройство для измерения импеданса биологических сред» №2462185 от 19.07.2011. МПК A61B 5/08, опубл. 27.09.12 г.) подключают к электродам, помещенным в лунки иммунологического планшета, включают прибор в режиме посекундной визуализации результатов на частоте 20000 Гц, затем осуществляют запись результатов исследования. Общая продолжительность записи не менее 3 секунд, в течение которых регистрируют не менее 576000 результатов измерений. Результат записывается автоматически в электронную папку, названную по фамилии пациента. Общее время выполнение исследования в одной лунке иммунологического планшета не превышает 3-4 секунд, а стрипа стандартного иммунологического планшета, содержащего 8 лунок, - 12 секунд.

Диагностика концентрации С-реактивного протеина в исследуемом образце сыворотки крови может осуществляться в автоматическом режиме с помощью программы для ЭВМ.

Погрешность метода для определения концентрации С-реактивного протеина не превышает 0,001 мкг/мл, что сопоставимо с результатами иммуноферментного анализа.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

Пациент Ч., 53 лет, диагноз: ишемическая болезнь сердца, стенокардия напряжения 2 ф.к.

Концентрация С-реактивного протеина в сыворотке крови, определенная иммуноферментным методом, составляет 2,8 мкг/мл.

Методом иммуноимпедансного анализа определена концентрация: С-реактивного протеина в сыворотке крови 2,8 мкг/мл.

Представленный пример демонстрирует высокую точность применения иммуноимпедансного анализа в случае диагностики концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови в клинической практике при нормальном значении определяемого параметра (менее 3 мкг/мл).

Пример 2

Пациент С., 54 года. Диагноз: Цереброваскулярная болезнь. Последствия острого нарушения мозгового кровообращения в бассейне левой средней мозговой артерии, перенесенного в 2010 г. Правосторонний гемипарез. Энцефалопатия сосудистого генеза.

Концентрация С-реактивного протеина в сыворотке крови, определенная иммуноферментным методом, составляет 6,1 мкг/мл.

Методом иммуноимпедансного анализа определена концентрация: С-реактивного протеина в сыворотке крови 6,1 мкг/мл.

Представленный пример демонстрирует высокую точность применения иммуноимпедансного анализа в случае диагностики концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови больного в случае превышения нормального диапазона.

Пример 3

Пациент П., 27 лет. Диагноз: Внебольничная пневмония, в нижней доле слева, не тяжелое течение. ОДН 1 ст.

Концентрация С-реактивного протеина в сыворотке крови, определенная иммуноферментным методом, составляет 78,3 мкг/мл. Методом иммуноимпедансного анализа определена концентрация С-реактивного протеина 78,2 мкг/мл.

Представленный пример демонстрирует высокую точность применения иммуноимпедансного анализа в случае диагностики концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови больного пневмонией и значительном превышении нормального диапазона его концентрации в крови.

Предлагаемый способ отличается от известного следующими признаками. В предлагаемом способе используется определение электрического импеданса в лунке стандартного иммунологического планшета объемом 300 мкл, содержащей 250 мкл раствора моноклональных антител и 50 мкл исследуемой биологической жидкости (сыворотки крови) или контрольного образца, что позволяет определить концентрацию С-реактивного протеина на основании решения математического уравнения отношений исследуемой и известной концентраций вещества к величинам модульного значения электрического импеданса, измеренным в опытной лунке и контрольной пробе (лунке).

Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

Способ определения концентрации С-реактивного протеина в сыворотке крови в лунках иммунологического планшета, отличающийся тем, что для исследования применяют биполярный метод электроимпедансометрии с определением модульного значения электрического импеданса |Z|, измеренного на частоте 20000 Гц переменного тока малой мощности, раствора моноклональных антител, исследуемого и контрольного образцов, и расчет концентрации выполняют на основании решения математического уравнения отношений исследуемой и известной концентраций вещества к величинам модульного значения электрического импеданса, измеренным в опытной лунке и контрольной пробе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области определения электрофизических параметров порошковых материалов, а также к области определения значений параметров, характеризующих физико-химические свойства материалов, по величине электрического сопротивления.

Использование: для обнаружения утечки гексафторида урана и/или фтористого водорода. Сущность изобретения заключается в том, что детектор состоит из цилиндрической диэлектрической подложки, слоя электропроводного лакокрасочного материала с диспергированным порошкообразным графитовым наполнителем, нанесенного на диэлектрическую подложку, электрических контактов и электропроводов для подключения источника постоянного тока к слою электропроводного лакокрасочного покрытия.

Способ неинвазивного контроля содержания метаболитов в крови, включающий многократное измерение с помощью матрицы датчиков показаний электромагнитного импеданса в эпидермальном слое пациента и в одном из слоев, включающих кожный слой или подкожный слой пациента, пока разность между показаниями не превысит пороговую величину; вычисление величины импеданса, отображающей указанную разность, с использованием модели эквивалентной схемы и данных индивидуального поправочного коэффициента, характерных для физиологической характеристики пациента; и определение уровня содержания метаболитов в крови пациента на основании величины импеданса и алгоритма определения уровня содержания метаболитов в крови, в котором данные уровня содержания метаболитов в крови сопоставляются с соответствующим значением данных электромагнитного импеданса пациента.

Изобретение относится к способу и системе автоматизированного контроля процессов в первичных и вторичных отстойниках или отстойниках-илоуплотнителях очистных сооружений объектов водоотведения жилищно-коммунального хозяйства.

Изобретение может быть использовано в системах контроля водно-химического режима для тепловой, атомной и промышленной энергетики. Cпособ определения концентрации компонентов смеси высокоразбавленных сильных электролитов включает одновременное измерение удельной электропроводности и температуры анализируемого раствора при разных температурах в количестве, равном количеству компонентов раствора, решение системы уравнений электропроводности в количестве, равном числу измерений, каждое из которых имеет определенный вид, с определением при решении уравнений значений удельной электропроводности при температуре 18°С для каждого из компонентов смеси и нахождение по известным (справочным) данным соответствующей им концентрации.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для использования в нефтедобывающей промышленности для исследования пластов, определения их остаточной водонасыщенности, для оперативного контроля влажности на нефтепромысловых скважинах.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам определения электрических свойств материалов, и может быть использовано для создания веществ, обладающих требуемыми зависимостями удельной электропроводности от давления, которые применяются, например, при оценке изменения во времени горного давления в породных массивах.

Изобретение может быть использовано для контроля материалов, изначально свободных и защищенных от водорода для космических аппаратов, активных зон водоохлаждаемых ядерных энергетических установок (ЯЭУ), вентиляторов двигателей самолетов, дисков турбин высокого и низкого давления, их планетарных редукторов и других изделий, подвергаемых наводороживанию в процессе производства и эксплуатации.

Изобретение относится к методам анализа физических и химических свойств биологических тканей и материалов биологического происхождения путем регистрации электрохимических параметров и математической обработки полученных данных и может быть использовано в пищевой промышленности для аналитического контроля (диагностики) и оценки показателей качества и безопасности продуктов питания и сырья для их изготовления, а также в медицине для диагностики различных заболеваний и оценки степени патологических изменений в тканях и органах.

Изобретение относится к блоку управления для двигателя внутреннего сгорания. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания содержит: датчик твердых частиц, установленный в выхлопном патрубке двигателя внутреннего сгорания, захватывающий частицы фильтр, выполненный с возможностью захватывать твердые частицы, содержащиеся в выхлопном газе, и расположенный в выхлопном патрубке в месте выше по потоку относительно датчика твердых частиц; электронный блок управления, выполненный с возможностью обнаруживать количество частиц в выхлопном газе через выхлопной патрубок в ответ на выходной сигнал датчика твердых частиц; электронный блок управления, выполненный с возможностью подавать напряжение захвата частиц между электродами датчика твердых частиц во время первого периода с тем, чтобы формировать слой частиц на поверхностях электродов датчика твердых частиц; и электронный блок управления, выполненный с возможностью останавливать подачу напряжения захвата частиц во время второго периода для того, чтобы поддерживать слой частиц, и электронный блок управления, выполненный с возможностью исполнять управление обнаружением отказа для того, чтобы определять, имеет место отказ захватывающего частицы фильтра или нет. Первый период представляет собой период между завершением управления обнаружением отказа и моментом, когда выходной сигнал датчика твердых частиц достигает эталонного выходного сигнала. Второй период представляет собой период между моментом, когда выходной сигнал датчика твердых частиц достигает эталонного выходного сигнала. Техническим результатом изобретения является улучшенная работоспособность блока управления и высокая точность измерения количества твердых частиц. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу прогнозирования конечной фактической прочности бетона, включающего кондуктометрическое измерение удельного электрического сопротивления и температуры в процессе твердения образцов бетонных смесей в режиме реального времени с последующей оценкой фактической механической прочности на сжатие образцов бетона заданного класса. Контролируемые технологические параметры: начало твердения бетонной смеси и прочность бетонных образцов в 28-суточном возрасте. Длительность измерений - 100-125 мин от начала заливки бетонной смеси в контейнерный датчик до завершения индукционного периода твердения. В этом интервале производят параллельные измерения удельных электрических сопротивлений образцов бетонных смесей калибровочного и расчетного минимального составов и устанавливают корреляционную зависимость между удельным электрическим сопротивлением и фактической механической прочностью бетона заданного класса в его проектном возрасте, а по результатам анализа изменения удельного электрического сопротивления образца бетонной смеси номинального расчетного состава заданного класса бетона в указанном временном интервале осуществляют контроль раннего твердения образцов бетонной смеси заданного класса бетона и оценивают конечную фактическую механическую прочность бетона на сжатие. 5 ил., 6 табл.

Изобретение относится к метрологии, а именно к средствам для клинических лабораторных исследований. Устройство для определения времени свертывания крови содержит средство для размещения пробы крови, два измерительных металлических электрода, расположенных в зоне размещения пробы крови с возможностью электрического контакта с пробой, и преобразователь сопротивления в электрический сигнал, подключенный к этим электродам. Также устройство содержит счетчик времени, выход которого соединен с дисплеем, логическое устройство, импульсный детектор и вычислитель второй производной электрического сигнала, поступающего с выхода преобразователя сопротивления в электрический сигнал, подаваемый на вход вычислителя и вход логического устройства. Выход вычислителя второй производной через импульсный детектор соединен со вторым входом логического устройства, выход которого соединен со счетчиком времени. Технический результат - повышение точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области материаловедения, в частности к способам определения критической концентрации одной из фаз в многофазной системе. Способ определения типа матрицы композитов металл-диэлектрик основан на том, что для определения типа матрицы предварительно измеряют электрическое сопротивление образца композита металл-диэлектрик при комнатной температуре, после чего указанный образец подвергают вакуумному изотермическому отжигу при температурах 300-400°C в течение 30 минут, после чего определяют электрическое сопротивление отожженного материала и сравнивают его с исходным значением. По увеличению значения электрического сопротивления образца устанавливают, что концентрация металлической фазы композита ниже значения, соответствующего порогу перколяции, и матрицей является диэлектрическая фаза со всеми соответствующими характеристиками, а при уменьшении значения электрического сопротивления композитного материала после термообработки определяют, что сплошной средой испытуемого композита является металлическая фаза.
Наверх