ИММУНОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ: ПРИНЦИП И ПРИМЕНЕНИЕ КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ (ИДА,ИФА ИММУНОБЛОТИНГ И ДР)

Это делает особенно актуальным решение задач миниатюризации имультианализа. Необходимость быстрой постановки диагноза в экстренных случаях (например, кардиологические проблемы, острая почечная недостаточность) обусловливает востребованность разработки методов экспрессдиагностики«у постелибольного» (point–of–care, POC). Установление новых маркеров приводит к расширению спектра тест средств.Разнообразие используемых иммунохимическихметодов связано с типом анализа (гомогенный/гетерогенный), форматом (конкурентный либо сэндвич), типом используемой метки (отдельные молекулы либо наночастицы), типом регистрируемого сигнала (оптические, электрохимические, магнитные), способом получения (пассивная либо активная метки) и считывания сигнала, аппаратурным оформлением (от простейших иммунохроматографических тест–полосок с качественной интерпретацией результатов «да/нет» до сложных установок,предполагающих обслуживание квалифицированными специалистами в оборудованных лабораториях). Совместимость антиген–антительного взаимодействия с задачами клинического анализа привела к тому, что среди хроматографических методов достаточно широко применяется аффинная хроматография с использованием взаимодействия антиген–антитело [9]. Наиболее часто объектами иммунохимических исследований становятся кровь, сыворотка крови, моча, жидкости ротовой полости, материал соскоба. Работа проводится как в оборудованных клинических лабораториях, так и в варианте POC.Оптимальными для проведения клинических анализов являются следующие параметры, на достижение которых направлены современные разработки [13]:• высокая чувствительность (на уровне единиц пикограммов в миллилитре) для надежного детектирования низких концентраций белков в плазмекрови;• продолжительность не более 1 ч, достаточная для адекватного контроля изменяющихся во времени параметров;• объем образца на уровне 10 мкл на аналит, чтобы уменьшить объем образца и расход реагентов;• возможность определения нескольких аналитов одновременно (определение пяти биомаркеров определенного заболевания на настоящий момент достаточно для диагностики);• минимальное количество стадий, выполняемых вручную, для снижения погрешности, а также сокращения времени определения.Иммунохимические методы занимают достаточно широкую нишу: они применяются как в широко распространенных тестах, таких как иммунохроматографические тесты на беременность, так и в сложных инструментальных методах, позволяющих определить одновременно несколько аналитов, требующих пробоподготовки и сложного оборудования. Тем не менее, необходимо отметить, что иммунохимические тесты (пока)не настолько распространены, как, например, тесты глюкозы и свертываемости крови. Около 76%рынка диагностических тест–средств составляют средства для лабораторной и in vitro диагностики.Средства для использования пациентами (прежде всего это системы измерения уровня глюкозы) составляют около 16% рынка [8].Потенциально перспективно использование иммунохимических тестсредств в скорой помощи, спортивной медицине и обслуживании соревнований, медицине аварий и катастроф, военной мобильной медслужбе и др. Конкуренцию иммунохимическим методам в перспективе могут составитьмолекулярные биологические методы (полимеразная цепная реакция, ПЦР), распространение которых пока сдерживает сложность аппаратуры и длительность процедуры [12].Наряду с расширением ассортимента, повышением чувствительности и селективности сокращением времени и стоимости анализа, особое внимание сейчас уделяют следующим направлениям:• миниатюризация и минимизация объем пробы, что особенно важно для неонатальной медицины;• многокомпонентный анализ [4];• использование нанометок [9,16];• автоматизация, включая автоматизацию пробоотбора, пробоподготовки, выделения аналита, проведения реакции, приводящей к возникновению сигнала, детектирования аналита и обработки сигнала [9];• создание электронных систем обработки и хранения результатов анализа, дистанционная передача результатов медицинским работникам, совмещение с приборами и устройствами немедицинского назначения (телефоны, планшеты и т.д.) [17];• расширение ассортимента применяемых систем и улучшение функциональных характеристик тестметодов (прежде всего – надежности и чувствительности).Каждое из этих направлений бурно развивается, что отражается в появлении на рынке новых продуктов.С организационно-практической точки зрения применение иммунохимических методов длярешения задач медицинской диагностики можетбыть реализовано как в специально оборудованныхлабораториях, в том числе небольших лабораторияхпри медицинских учреждениях, так и непосредственно у постели больного, на месте происшествияи т.д. Общей тенденцией для всех сегментов являетсяснижение размеров устройств, повышение «наукоемкости», проведение многокомпонентного анализа, использование современных информационныхтехнологий для обработки и передачи данных[12].При этом наблюдается сдвиг в сторону разработки устройств получения немедленного результата,которые может использовать неквалифицированный персонал, а в идеале – сам пациент. Такой подход характеризуется, как правило, качественнымиили полуколичественными результатами, быстротой их получения, отсутствием пробоподготовки,использованием заранее подготовленных тестсредств и дозированных реагентов (в случае необходимости), интуитивно понятного программногообеспечения. Требуются методы, которые будутстабильно работать в руках операторов, не понимающих основ протекающих процессов, не знающих способов и практики проведения анализа,обработки и интерпретации результатов. Методики и устройства должны четко сигнализироватьобо всех проблемах и неисправностях – например,предусматривать вариант контрольной зоны, присутствующей на иммунохроматографических полосках и информирующей о исправной работе тестсредства. Важным сдерживающим фактором является необходимость достижения чувствительности,точности проведения анализа и правильности итерпретации результатов. Индикатором успешностиразработок является переход к выпуску соответствующих коммерческих продуктов[3].Среди тест-методов наиболее распространенным остается формат иммунохроматографических полосок, которые применяют для определения патогенов, лекарственных средств, гормонов,метаболитов, некоторых биомаркеров злокачественных опухолей и кардиологических заболеваний, возбудителей инфекций; в серологическиханализах для выявления и идентификации антителк различным патогенам [5]. Основные достоинства иммунохроматографических полосок –простота и быстрота использования – сделали ихнаиболее востребованными в анализах, выполняемых самими пациентами либо в присутствии пациентов.ЗАКЛЮЧЕНИЕИммунохимические методы анализа являются удобным инструментом для первичного скрининга больших партий образцов, содержащих токсические вещества,благодаря своей простоте, экспрессностии относительно невысокой стоимости. В настоящее время основными направлениями в совершенствовании методов иммуноанализа являются сокращение метода проведения анализа, возможность проведения анализа вне лаборатории, удешевление метода, миниатюризация анализа, автоматизация определения, возможность одновременного определения нескольких аналитов[9].В настоящее время предпринимаются усилия, направленные на создание автоматизированных систем полного анализа (включая пробоподготовку и обработку результата), сочетающих достаточную чувствительность, миниатюрность, экспрессностьи возможность реализации многокомпонентного анализа. Основные направления приложения усилий – это совмещение нескольких функций у одного материала. Пример – использование активных твердых подложек в качестве носителя иммунореагентов: магнитные нано- и микрочастицы обеспечивают эффективное концентрирование и выделение при приложении внешнего магнитного поля; углеродные наноструктуры принимают участие в формировании аналитического сигнала на основе тушения флуоресценции метки[12].Применение микро- и наноразмерных носителей либо пористых носителей позволяет взять лучшее от гомогенного и гетерогенного форматов иммуноанализа, совместив чувствительность и скорость определения.В плане развития тенденции к минимизации объема пробы можно предположить, что методы иммуноанализапоследуют по пути масс-спектрометрических методов. Современные масс-спектрометры, обладая чрезвычайно высокими возможностями, позволяют настолько минимизировать объем пробы, что дают возможность обойтись без ее очистки (только разбавление). Это позволяет избежать потерь определяемых компонентов и получить более комплексную картину. Представляется, что в области клинических анализов, где разнообразие матриц не такое уж широкое и где для некоторых матриц (моча) уже существует огромный опыт анализов без очистки, и для более сложных образцов со временем будет осуществлен переход к анализу без очистки[7].В плане приближения клинических анализов к пациенту, перехода их в формат user-friendly в ближайшем будущем несложно предположить активную интеграцию с современными технологиями дистанционной (при необходимости непрерывной) передачи данных, накопления и сохранения данных, использования беспроводных технологий.Принципиальным прорывным шагом недалекого будущего станет развитие биозондов, помещаемых внутрь организма, которые смогут непрерывно отслеживать и передавать дистанционно данные в медицинские учреждения. В более отдаленной перспективе – создание тераностическихсредств, объединяющих диагностику и терапиюСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Горячева И.Ю. Современные тенденции развития иммунохимических методов анализа медицинских объектов //Журнал аналитической химии. – 2015. – Т. 70, № 8. – С. 787. 2.Елистратова Е.В., Лактионов П.П., Шелестюк П.Н., Тузиков С.А., Власов В.В., Рыкова Е.М. Иммунохимические и молекулярно-генетические маркеры в диагностике рака желудка //Биомедицинская химия. – 2009. – Т. 55, № 1. – С. 15-31.53.Ковальчук Л. В., Ганковская Л. В., Мешкова Р. Я. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 640 с.4.Кристиан Г. Аналитическая химия.– М.: Бином – Лаборатория знаний, 2012.– 1128 с.5.Ляликов С. А., Тихон Н. М. Клиническая иммунология и аллергология : учеб.пособие. – Минск :Вышэйш. шк., 2015. – 366 с.6.Основы аналитической химии: в 2 томах: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по химическим направлениям / под ред. акад. Ю.А. Золотова. 5-е изд., стер.– Москва: Академия, 2012.– 407 с.7.Отто, М. Современные методы аналитической химии. 3-е издание / М. Отто. – Москва: Техносфера, 2008. – 544 с.8.Пивень Н.В. Иммунохимический анализ: научные основы, тенденции развития и возможности практического использования//Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2007. – № 2. – С. 6-22.9.Пивень Н.В., Бураковский А.И. Методы иммунохимического анализа с использованием меченых реагентов//Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2012. – № 1. – С. 93-102.10.Таранова Н.А., Жердев А.В., Дзантиев Б.Б. Иммунохимические тест-системы для внелабораторной диагностики //Medline.ru. Российский биомедицинский журнал. – 2014. – Т. 15, № 3. – С. 540-564.11.Хаитов Р. М. Иммунология : учебник. 3-е изд. перераб. и доп. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. – 496 с.12.Химический анализ в медицинской диагностике. Проблемы аналитической химии. Т. 11 / под ред. Будникова Г.К. – М.: Наука, 2010. – 416 с.13.Химические методы внелабораторного анализа / Под ред.Ю.А.Золотова. Т.13.– М.: Наука, 2010 – 563 с.14.Ярилин А. А. Иммунология : учебник. – М. :ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 752 с.15.Koivunen, M.E. Principles of immunochemical techniques used in clinical laboratories / M.E. Koivunen, R.L. Krogsrud // Labmedicine. – 2006. – Vol.37, № 8. – P. 490-497.16.Lateral flow immunochromatographic assay for sensitive pesticide detection by using Fe3O4 nanoparticle aggregates as color reagents / Liu C. [et all] // Americal chemical society. – 2011. – Vol. 83. – P. 6778-6784.17.Twyman, R.M. Immunoassays, applications: Clinical. In: Worsfold P., Townshend A, Poole C. Encyclopedia of Analytical Science (2nd edn). – Elsevier Science, London, 2005. – Vol. 4. – P. 317-324.