Способ определения содержания холестерола в сыворотке крови по результатам динамического поверхностного натяжения



Владельцы патента RU 2640929:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина" (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина) (RU)

Изобретение относится к области ветеринарной медицины. Способ определения содержания холестерола в сыворотке крови коров характеризуется тем, что у пробы сыворотки крови объемом 1-3 мл измеряют динамическое поверхностное натяжение на тензиометре, работающем по принципу максимального давления в пузырьке, по полученным значениям динамического поверхностного натяжения определяют содержание холестерола ([Холестерол], ммоль/л) в сыворотке крови с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа

[Холестерол]=0,25σ1-0,22σ2-0,1λ0+0,12λ1+0,71, где σ1 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=0,02 секунд, σ2 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=1 секунда, λ0 [мН/м⋅с1/2] - угол наклона начального участка кривой в координатах σ/(t1/2). λ1 [мН/м⋅с-1/2] - угол наклона конечного участка кривой в координатах σ/(t-1/2). 1 пр.

 

Изобретение относится к области ветеринарии, в частности к способу определения содержания холестерола в сыворотке крови, позволяющему на основе измерения динамического поверхностного натяжения сыворотки крови коров с использованием метода регрессии определить содержание в ней холестерола.

Развитие ветеринарной науки предъявляет новые требования к диагностике, лечению и профилактике заболеваний у животных. Использование методов ранней, доклинической диагностики может уменьшить затраты на лечение и предотвратить снижение продуктивности сельскохозяйственных животных. Определение важного липидного компонента крови - холестерола - в настоящее время осуществляется затратными биохимическими методами, чаще всего - энзиматическим колориметрическим методом. Принцип метода: при гидролизе эфиров холестерола образуется свободный холестерол. Образовавшийся в результате гидролиза и имеющийся в пробе холестерол окисляется кислородом воздуха под действием холестеролоксидазы с образованием эквимолярных количеств перекиси водорода. Под действием пероксидазы перекись водорода окисляет хромогенные субстраты с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации холестерола в пробе и измеряется фотометрически.

Метод регрессии активно применяется в зарубежной практике для моделирования биологических процессов (Rossau CD., Mortensen Р.В. Risk factors for suicide in patients with schizophrenia: nested case-control study. The British Journal of Psychiatry. October 1997, vol. 171 (4). P. 355-359; Abraham H.D., Degli-Esposti S, Marino L. Seroprevalence of hepatitis С in a sample of middle class substance abusers. Journal of Addictive Disease 1999. Vol. 18(4). P. 77-87; Watson P., Petrie A. Statistics for Veterinary and Animal Science. John Wiley & Sons, 2013. 408 p.), в то время как в отечественной литературе он встречается значительно реже (Курилович С.А., Решетников О.В., Шахматов С.Г. с соавт. Распространенность и факторы риска развития желчнокаменной болезни в женской популяции Новосибирска. //Терапевтический архив. - 2000. №2. С. 21-26). Патент РФ №245692, опубликовано 27.07.2012; Патент РФ №2277243, опубл. 27.05.2006). Также сравнительно новым для ветеринарии является метод определения ДПН сыворотки крови. Известен способ определения поверхностного натяжения сыворотки крови человека (В.Н. Казаков, О.В. Синяченко, Г.А. Игнатенко и др. Межфазная тензиометрия биологических жидкостей в терапии. - Донецк: Донеччина, 2003, 584 с.) для определения эффективности проводимого лечения. В ветеринарной практике определение динамического поверхностного натяжения используется для оценки готовности лошадей к соревнованиям (Патент РФ, №2336524, G01N 33/49, опубл. 20.10.2008).

Известен способ определения жира и белка в молоке по результатам динамического поверхностного натяжения с применением регрессионной модели (Патент РФ, №2600820, G01N 33/04, опубликовано 27.10.2016). Однако, определение холестерола в сыворотке крови посредством измерения ее динамического поверхностного натяжения из уровня техники не известно.

Жиры или триглицериды - природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. Холестерол - природный липофильный спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех животных организмов. Это вторичный одноатомный ароматический спирт, с полициклическим ядром циклопентанпергидрофенантрена. По химическому строению триглицериды и холестерол существенно отличаются.

В молоке жир находится в виде так называемых «жировых шариков», достаточно крупных образований (диаметром 2,5-5,0 мкм) сложной структуры. Основным компонентом жировых шариков молока, составляющим ядро, являются триглицериды, другие жировые компоненты находятся в оболочке жировых шариков и представлены в незначительном количестве (1% составляют фосфолипиды, 0,012-0,014% - холестерол и другие стерины).

В крови содержание холестерола значительно выше. Он находится в сыворотке крови в составе комплексов разной плотности с белками. На долю холестерола в таких комплексах может приходиться от 5% (в хил омикронах) до 40-50% (в ЛПНП и ЛПВП), что в сумме составляет до 5 ммоль холестерола в литре сыворотки крови. При повышенном содержании холестерола в крови возникает гиперхолестеролемия - это симптом следующих заболеваний: ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, атеросклероз, заболевания печени, заболевания почек, хронический панкреатит, рак поджелудочной железы, сахарный диабет, гипотиреоз, ожирение, дефицит соматотропного гормона (СТГ) и др. Поэтому контроль этого биохимического показателя в крови имеет важное диагностическое значение.

Обычно компоненты сыворотки крови определяются биохимически. В основе биохимического метода анализа лежат цветные реакции, в ходе которых происходит изменение окраски реакционной среды. В свою очередь, интенсивность изменения цвета пропорциональна содержанию в исследуемом материале метаболита и определяется фотометрически.

Обязательным условием при проведении такого анализа является изначальная прозрачность сыворотки крови и слегка желтоватый оттенок. Таким образом, метод имеет ограничения при наличии в исследуемом образце, например, хилеза - в этом случае помутнение обусловлено повышенным уровнем триглицеридов в сыворотке крови, что придает ей мутность, белый цвет, сметанообразную консистенцию. При этом невозможно выделить отдельные компоненты, а значит и провести анализ. Аналогичные проблемы возникают при наличии в образце разрушенных эритроцитов (гемолиз) или превышении концентрации желчных пигментов (иктеричность).

Межфазная тензиометрия позволяет проводить измерения в окрашенных средах, что существенно расширяет возможности биохимического анализа.

Предлагаемый способ направлен на определение холестерола в зависимости от динамического поверхностного натяжения сыворотки крови, измеренного методом максимального давления в пузырьке на тензиометре ВРА-1Р с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа. Способ позволит значительно сократить расходы не только на дорогостоящие приборы для биохимических исследований, но и на химические реагенты, расходуемые для анализа, а также ускорить получение результата.

Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемого способа, является существенное удешевление, ускорение, упрощение определения содержания холестерола в сыворотке крови на основе измерения динамического поверхностного натяжения (ДПН).

Указанный технический результат достигается тем, что у пробы сыворотки крови любого качества (включая наличие хилеза, гемолиза и иктеричности) объемом 1-3 мл измеряют динамическое поверхностное натяжение на тензиометре, работающем по принципу максимального давления в пузырьке. Может быть использована не только свежая сыворотка крови, но и после двух- или трехкратной заморозки и после хранения в холодильнике до 4-х дней; при использовании биохимического способа анализа допускается только однократная заморозка. По полученным значениям динамического поверхностного натяжения определяют содержание холестерола в сыворотке крови с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа, определяющих взаимосвязь между содержанием холестерола в сыворотке крови с параметрами его динамического поверхностного натяжения. Для измерения динамического поверхностного натяжения пробу сыворотки крови вводят в измерительную ячейку прибора.

Определение ДПН проводится на тензиометре ВРА-1Р (Maximum Bubble Pressure Tensiometer) (ФРГ, Sinterface Technologies). Значительными преимуществами такой методики являются: простота в эксплуатации оборудования и программного обеспечения прибора; отсутствие расходных материалов, что сказывается на итоговой себестоимости проведения исследования; настройка и калибровка прибора проходит по воде, что не требует дополнительных расходов на калибраторы и нормы; возможность использования консервантов в работе, что позволяет проводить отсроченные исследования; возможность использовать уже измеренные образцы для других исследований.

Принцип работы прибора довольно прост. Воздух от компрессора поступает в капилляр, который опущен в исследуемую жидкость (сыворотку крови). С помощью электрического преобразователя определяется избыточное давление в системе (максимальное давление в пузырьке), которое используется для расчета поверхностного натяжения. Электрические сигналы от измерительных систем поступают в электронный блок, который посредством аналого-цифрового преобразователя соединен с персональным компьютером. В результате проведенных измерений прибор позволяет получать графики зависимости от времени поверхностного натяжения в приграничном слое жидкости. На тензиограммах с помощью программы определяются точки, соответствующие t→0 (σ0), t=0,02 с (σ1), t=1 с (σ2), a также рассчитывается равновесное ПН t→∞ (σ3) путем экстраполяции кривой в координатах σ /(t-1/2). В ходе компьютерной обработки данных (программа ASD) меняется система координат: при определении угла наклона начального участка кривой (λ0) используют координаты σ/(t1/2), а для конечного участка кривой (λ1) координаты σ/(t-1/2).

Таким образом,

σ0 [мН/м] поверхностное натяжение при начале измерения (t→0),

σ1 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=0,02 секунд,

σ2 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=l секунда,

σ3 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=10 секунд,

λ0 - [мН/м⋅с1/2] угол наклона начального участка кривой в координатах σ/(t1/2)

λ1 - [мН/м⋅с-1/2] угол наклона конечного участка кривой в координатах σ/(t-1/2)

Для определения влияния количества холестерола в сыворотке крови на параметры ее ДНН проводится корреляционный анализ между ними в программе Microsoft Excel.

На основе регрессионной модели выведены следующая формула для расчета

[Холестерол] =0,25σ1-0,22σ2-0,1λ0+0,12λ1+0,71,

где σ1 [мН/м]- поверхностное натяжение при времени t=0,02 секунд,

σ2 [мН/м]- поверхностное натяжение при времени t=1 секунда

λ0 [мН/м⋅с1/2] - угол наклона начального участка кривой в координатах σ/(t1/2),

λ1 [мН/м⋅с-1/2] - угол наклона конечного участка кривой в координатах σ/(t-1/2).

Для упрощения процесса расчетов используется программа статистической обработки данных R (версия 3.1.2.).

Полученные согласно предлагаемому способу данные могут быть использованы для определения содержания холестерола в сыворотке крови, что позволяет установить состояние организма животных.

Процедура измерения ДПН заключается в следующем: исследуемая проба сыворотки крови (1-3 мл) наливается в стеклянный стаканчик диаметром 1 см, высотой 2 см, ставится под капилляр прибора (радиус капилляра 0,13 мм), запускается программное обеспечение и начинается процедура измерения.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

По процедуре, описанной выше, определено динамическое поверхностное натяжение сыворотки крови коровы черно-пестрой породы, проба 1. Получены параметры ее ДПН: σ1 - 72,22 мН/м, σ2 - 64,18 мН/м; углы наклона: λ0 - 8,56 мН⋅м-1 с-1/2 и λ1 - 13,84 мН⋅м-1 с1/2. Параллельно, для сравнения, известным биохимическим методом на биохимическом анализаторе URIT-8030, (компания Urit Medical Electronic Co., Ltd, Китай) измерено содержание холестерола - 5,5 ммоль/л.

Согласно представленной выше формуле проведен расчет значений холестерола (ммоль/л)

[Холестерол]=0,25⋅72,22-0,22⋅64,18-0,1⋅8,56+0,12⋅13,84+0,71=5,45 ммоль/л.

Таким образом, содержание холестерола, определенное сравнительным биохимическим методом и по предложенному способу, практически совпадает (разница составляет 0,9%).

Определение динамического поверхностного натяжения позволяет более полно описать физико-химические свойства сыворотки крови, что может быть применено в мероприятиях по контролю физиологического состояния и здоровья животных.

Исследование выполнено за счет Российского научного фонда (проект №14-16-00046).

Способ определения содержания холестерола в сыворотке крови коров, характеризующийся тем, что у пробы сыворотки крови объемом 1-3 мл измеряют динамическое поверхностное натяжение на тензиометре, работающем по принципу максимального давления в пузырьке, по полученным значениям динамического поверхностного натяжения определяют содержание холестерола ([Холестерол], ммоль/л) в сыворотке крови с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа

[Холестерол]=0,25σ1-0,22σ2-0,1λ0+0,12λ1+0,71,

где σ1 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=0,02 секунд,

σ2 [мН/м] - поверхностное натяжение при времени t=1 секунда,

λ0 [мН/м⋅с1/2] - угол наклона начального участка кривой в координатах σ/(t1/2),

λ1 [мН/м⋅с-1/2] - угол наклона конечного участка кривой в координатах σ/(t-1/2).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам экспериментального моделирования патологических процессов, протекающих в мочевой системе. Предлагаемый способ моделирования процесса образования оксалатного мочевого камня основан на выращивании камня в искусственно созданной модельной среде мочи человека, при этом для приготовления раствора используют: CaCl2⋅2H2O - 7 ммоль/л, MgSO4⋅7H2O - 4 ммоль/л, NH4Cl - 8 ммоль/л, K2SO4 - 6 ммоль/л, (NH4)2C2O4⋅H2O - 2÷4 ммоль/л, (NH4)3PO4 - 10 ммоль/л, K2CO3 - 7 ммоль/л, KCl - 24 ммоль/л, NaCl - 140 ммоль/л, и дистиллированную воду.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к диагностике. Для оценки риска рака желудочно-кишечного тракта создают в базе данных множество классификаторов в соответствии с множеством соответствующих результатов проведенных ранее анализов крови у множества подвергнутых анализу индивидуумов.

Изобретение относится к медицине, а именно к общей хирургии, травматологии, ортопедии и гнойной хирургии. Через введенный в полость сустава троакар осуществляют забор биоматериалов для исследований посредством поочередного выполнения эвакуации суставного аспирата с помощью шприца через центральный канал троакара.
Группа изобретений относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использована для дифференцированного органосохраняющего лечения шеечной беременности и беременности в рубце на матке после кесарева сечения.

Группа изобретений относится к области медицины, в частности к онкологии, гинекологии, клинической лабораторной диагностике, патологической анатомии, и представляет собой способы (варианты) комплексной морфологической диагностики рака яичников на основе получения клеточного осадка из экссудата брюшной полости или из смыва брюшной полости, полученного путем лапароцентеза, под контролем ультразвука или пункции заднего свода влагалища, по результатам комплексной морфологической диагностики устанавливают клинический диагноз.

Группа изобретений относится к приборам для качественного и количественного анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и может быть использована в медицинской практике при диагностике инфекционных, онкологических и генетических заболеваний человека и животных, в также в исследовательских целях.

Изобретение относится к нейробиологии и может использоваться для выявления нейронов и их аксонов на нейрохимическом уровне у животных (крыс, кроликов, кошек). Изобретение относится к способу выявления нейронов и их аксонов в центральной нервной системе, включающему промывку 5% раствором глюкозы сосудов исследуемого материала, помещение его в 10% раствор Na2S, промывку 5% раствором глюкозы и дистиллированной водой, приготовление срезов и заливку их бальзамом, отличающееся тем, что после промывки сосудов исследуемого материала 5% раствором глюкозы в них на 15-20 минут вводят 0,133 м раствор CoCl2 или CoSO4 на 5% глюкозе и после помещения в 10% раствор Na2S, который вымывают раствором глюкозы, ополаскивают 5-10 минут в 10% растворе формалина, а замороженные срезы быстро, не более 10 секунд, обрабатывают в 0,1% растворе AgNO3, тщательно промывают в дистиллированной воде, с дальнейшим обезвоживанием и бальзамированием, причем в исследуемых нейронах на микропрепаратах выявляются черные гранулы COS и тончайшие аксоны и дендриты темно-коричневого оттенка.

Изобретение относится к медицине и ветеринарии может быть использовано для определения влияния физических факторов на биологические объекты. Для этого осуществляют проведение физического воздействия (рентгеновское, акустическое, термическое или сочетанное воздействие) на клетки тканей животного.

Группа изобретений относится к области измерения значений гликемии у больных диабетом. Раскрыт осуществляемый с помощью компьютера способ обеспечения оценки в режиме реального времени уровня гликозилированного гемоглобина (HbA1c) у пациента, исходя из результата измерения уровня глюкозы в крови при самостоятельном контроле (SMBG).

Способ относится к медицине и предназначен для определения возможности еюнального питания у больных с синдромом кишечной недостаточности. С помощью фиброгастродуоденоскопа устанавливают назоеюнальный зонд с глубиной введения 10-15 см за двенадцатиперстно-тощекишечный изгиб, затем в назоеюнальный зонд вводят маркер, в качестве которого используют ацетаминофен в количестве 0,5 г, через 5-15 мин после его поступления в кишечник определяют концентрацию ацетаминофена в плазме крови.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к диагностике. Для оценки риска рака желудочно-кишечного тракта создают в базе данных множество классификаторов в соответствии с множеством соответствующих результатов проведенных ранее анализов крови у множества подвергнутых анализу индивидуумов.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для установления безопасности детских игрушек из пластизоля на основе поливинилхлорида (ПВХ) по анализу равновесной газовой фазы над пробами игрушек и оцифровке запаха изделия с помощью химических сенсоров.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки безопасности биомедицинского клеточного продукта (БМКП). Устанавливаются контрольные количественные величины, характеризующие уровень теломеразной активности в клетках с различным туморогенным потенциалом.

Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа определения, имеется ли у пациента с гепатитом В (HBV) повышенная вероятность положительного результата лечения гепатита В по сравнению со средней вероятностью в популяции пациентов с гепатитом В.

Изобретение относится к ветеринарной вирусологии и биотехнологии, в частности к созданию тест-системы ИФА с использованием вируса нодулярного дерматита крупного рогатого скота при разработке и производстве средств диагностики.

Изобретение относится к анализу старения резиновой смеси для шины, в частности к ухудшению состояния поверхности полимерного материала с низкой проводимостью. Способ анализа старения резиновой смеси включает облучение резиновой смеси с образованным на ней металлическим покрытием толщиной 100 Ǻ или менее рентгеновскими лучами высокой интенсивности, имеющими энергию в диапазоне 4000 эВ или менее, и измерение поглощения рентгеновских лучей по графикам спектров поглощения для анализа старения резиновой смеси для шины.

Изобретение относится к области дилатометрического анализа, а именно к способам дилатометрических исследований фазовых превращений при нагреве и/или охлаждении сплавов железа, и может быть использовано для оценки многостадийных фазовых превращений в сплавах железа.

Изобретения касаются пептида, синтезированного химическим способом или способом генной инженерии, композиции, включающей такой пептид, ДНК, кодирующей полипептид, вектора, включающего такую ДНК, клетки-хозяина для экспрессии представленного пептида, набора для скрининга пептида, способного подавлять инфекцию респираторного вируса, и способа скрининга пептида, способного подавлять инфекцию респираторного вируса.

Настоящее изобретение относится к иммунологии. Предложены антитело и его фрагмент, которые связываются с фосфо-эпитопом на белке Тау, а также кодирующие их полинуклеотиды; линии клеток, продуцирующие антитела; вектор, содержащая его клетка-хозяин и способ получения антитела и его функционального фрагмента.

Изобретение относится к биотехнологии. Описан способ блокирования или уменьшения рецидивирующего роста опухоли или рецидивирующего роста раковых клеток, включающий введение эффективного количества антитела против VEGF субъекту, нуждающемуся в таком лечении, где антитело против VEGF содержит: HVR-H1, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 1; HVR-H2, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 2; HVR-H3, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3; HVR-L1, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4 или 5; HVR-L2, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 6; и HVR-L3, содержащую аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 7, или где антитело против VEGF содержит вариабельный домен тяжелой цепи, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 43, и вариабельный домен легкой цепи, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 44 или 45.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении рака пищевода для прогнозирования развития его прогрессирования. Способ прогнозирования прогрессирования рака пищевода отличается тем, что в гомогенатах образцов ткани опухоли и визуально неизмененной ткани (перитуморальной зоне и линии резекции), взятых при операции по поводу первично выявленного рака пищевода, методом проточной цитофлюориметрии определяют процентное содержание лимфоцитов субпопуляций CD3+CD8+, T regs (CD4+CD25+CD127dim), рассчитывают коэффициенты К1=ПЗ/ОП, К2=ПЗ/ЛР и К3=ЛР/ОП, где ПЗ - перитуморальная зона, ОП - опухолевая ткань, ЛР - линия резекции, и при значениях К1 для Т regs выше 0,343, К2 для Т regs выше 2,37 и К3 для CD3+CD8+ клеток ниже 1,198 прогнозируют прогрессирование рака пищевода. Способ позволяет повысить точность и информативность прогноза прогрессирования рака пищевода. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области ветеринарной медицины. Способ определения содержания холестерола в сыворотке крови коров характеризуется тем, что у пробы сыворотки крови объемом 1-3 мл измеряют динамическое поверхностное натяжение на тензиометре, работающем по принципу максимального давления в пузырьке, по полученным значениям динамического поверхностного натяжения определяют содержание холестерола в сыворотке крови с использованием формул регрессионно-корреляционного анализа[Холестерол]0,25σ1-0,22σ2-0,1λ0+0,12λ1+0,71, где σ1 [мНм] - поверхностное натяжение при времени t0,02 секунд, σ2 [мНм] - поверхностное натяжение при времени t1 секунда, λ0 [мНм⋅с12] - угол наклона начального участка кривой в координатах σ. λ1 [мНм⋅с-12] - угол наклона конечного участка кривой в координатах σ. 1 пр.

Наверх