Прибор для определения вируса

Обновлено: 24.04.2024

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Определение

Новая коронавирусная инфекция COVID-19 – это острое инфекционное заболевание, относящееся к группе ОРВИ (острых респираторных вирусных инфекций). Его вызывает новый коронавирус SARS-CoV-2.

Основным источником инфекции является больной человек, в том числе находящийся в инкубационном периоде заболевания (между моментом заражения и появлением первых жалоб).

Наибольшую опасность для окружающих человек представляет в последние два дня инкубационного периода (больной еще не знает, что болен, но уже выделяет вирус) и в первые дни болезни (поскольку выделяет максимальное количество вируса).

Пути передачи вируса

Передача инфекции осуществляется воздушно-капельным и контактным путями. Воздушно-капельный путь считается основным и реализуется при кашле, чихании и разговоре на близком (менее 2 метров) расстоянии. Контактным путем можно заразиться через рукопожатия, объятия и поцелуи, а также через поверхности и предметы, пищевые продукты, обсемененные вирусом.

Жалобы при COVID-19 неспецифичны и встречаются при других ОРВИ. В большинстве случаев болезнь протекает нетяжело. Нередко отмечается и вовсе бессимптомное течение: человек чувствует себя хорошо, не предъявляет никаких жалоб, а о перенесенной болезни узнает случайно, сдав анализы.

Легкое течение (около 80% заболевших).

Температура тела до 38°C, кашель (чаще сухой, но может быть и с мокротой), общая слабость, боли в горле; возможно, снижение обоняния и вкуса, расстройство стула, различные кожные высыпания.

Среднетяжелое течение.

Температура тела выше 38°C.
Частота дыхания более 22/мин.
Одышка – ощущение нехватки воздуха, сопровождающееся изменением частоты, глубины и ритма дыхания при обычных физических нагрузках.
Изменения на КТ (компьютерной томографии) органов грудной клетки, типичные для вирусного поражения (объем поражения минимальный или средний; КТ 1-2).
Сатурация кислорода (SpO2) – насыщение крови кислородом менее 95%.
СРБ (С-реактивный белок) сыворотки крови более 10 мг/л.

Тяжелое течение.

Частота дыхания более 30/мин.
SpO2 менее 93%.
Снижение уровня сознания или возбуждение.
Нестабильная гемодинамика (снижение артериального давления менее 90/60 мм рт. ст., уменьшение объема выделяемой мочи).
Изменения в легких на КТ органов грудной клетки, типичные для вирусного поражения (объем поражения значительный или субтотальный; КТ 3-4).
Изменения ряда лабораторных показателей, определяемых в условиях отделения интенсивной терапии.

Крайне тяжелое течение – множественные тяжелейшие поражения органов и систем с необходимостью респираторной поддержки (инвазивной вентиляции легких).

Изменения в легких при КТ, типичные для вирусного поражения критической степени (объем поражения значительный или субтотальный; КТ 4).

Наличие вируса в организме можно выявить путем взятия мазков из носоглотки (носа) и ротоглотки (зева).

Обнаружение РНК SARS-CoV-2 методом ПЦР;
Обнаружение вирусных антигенов (экспресс-диагностика).

Обнаружение антител IgG и IgM к коронавирусу – качественный (есть или нет антитела) и количественный (сколько антител) методы.
Обнаружение антител IgG и IgM к коронавирусу (экспресс-диагностика).

Их достоинства – быстрое (в течение 20-30 минут) получение результата, возможность использования в домашних условиях. Недостаток – не слишком высокая точность: из-за невысокой чувствительности тесты не всегда могут определить пациентов с новой коронавирусной болезнью (не определяют примерно каждого четвертого). Если тест положительный, то это практически всегда верно. Отрицательный тест не исключает наличие болезни. Экспресс-методы могут использоваться в первичной диагностике для определения дальнейшей тактики обследования.

Синонимы: Общий анализ крови, ОАК. Full blood count, FBC, Complete blood count (CBC) with differential white blood cell count (CBC with diff), Hemogram. Краткое описание исследования Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоформула, СОЭ См. также: Общий анализ – см. тест № 5, Лейкоцит.

С-реактивный белок – белок острой фазы, чувствительный индикатор повреждения тканей при воспалении, некрозе, травме. Синонимы: Анализ крови на СРБ; С-реактивный белок сыворотки крови. C-reactive Protein (CRP), quantitative; C-reactive protein test; CRP test. Краткое описание опред.

Синонимы: Анализ крови на прокальцитонин; ПКТ. Procalcitonin; PCT. Краткая характеристика определяемого вещества Прокальцитонин Прокальцитонин является прогормоном кальцитонина, состоящим из 116 аминокислот с молекулярной массой 14,5 кDa. Биосинтез прокальцитонина в физиологических условиях прои.

Синонимы: Фрагмент расщепления фибрина. D-dimer, Fragment D-dimer, Fibrin degradation fragment. Краткая характеристика определяемого вещества D-димер D-димер представляет собой растворимый продукт расщепления поперечно-сшитого фибрина. Генерация D-димера требует последовательной активност.

Для проведения исследования в медицинских офисах необходимо предъявить СНИЛС и документ удостоверяющий личность. Запись на исследование В случае получения положительного или сомнительного результата на COVID-19 и при необходимости проведения подтверждающего тестирования обра.

Срок выполнения исследования на выявление РНК SARS-CoV-2 в лабораториях медицинских организаций не должен превышать 48 часов с момента получения биологического материала. Если отбор проводится не в лабораторном центре, необходимо учитывать время доставки проб до лаборатории. Срок выполнения исследований в референтной лаборатории – не более 48 часов с момента доставки образца.

Взятие мазка методом ПЦР для обнаружения РНК SARS-CoV-2 проводится:

Пациенту за 3-4 часа до взятия мазка нельзя есть, пить, чистить зубы, полоскать рот и горло, использовать спрей-освежитель для ротовой полости, жевать жевательную резинку, курить. Кроме того, нельзя промывать нос, использовать спреи, капли, мази для носа. Это позволит сохранить для исследования максимально возможное число пораженных вирусом клеток эпителия (наружного слоя) верхних дыхательных путей.

Интерпретация результатов

К сожалению, ПЦР-диагностика иногда может давать ошибочные результаты. Причины ложноотрицательных результатов (человек болен COVID-19, а результат теста отрицательный):

количество вируса в образце меньше порога чувствительности тест-системы из-за некорректной подготовки пациента к исследованию или из-за небольшого количества вируса в организме (низкая вирусная нагрузка), например, при бессимптомном течении или в период выздоровления;
некорректное взятие мазка – например, только из зева или только из носа, погрешности в технике забора материала;
нарушение рекомендованного срока хранения взятого образца;
ненадежная система идентификации образцов, что ведет к получению чужого результата.

Антитела класса М (IgМ) к SARS-CoV-2 появляются, как правило, на 7-10 день болезни. Они могут сохраняться в организме человека до 2-3 месяцев. Поэтому их обнаружение говорит о текущей или недавно перенесенной инфекции.

Антитела класса G (IgG) к SARS-CoV-2 обнаруживают обычно через 10-14 дней после начала болезни. Выявление IgG-антител к возбудителю COVID-19 свидетельствует, что человек выздоравливает или уже переболел коронавирусной инфекцией. Длительность их сохранения в организме на сегодняшний день точно неизвестна.

Тестирование на антитела к вирусу SARS-Cov-2 рекомендуется использовать в следующих случаях:

в качестве дополнительного метода диагностики острой инфекции (не ранее 7-го дня болезни для IgM, не ранее 10-14-го дня болезни для IgG) или при невозможности по какой-либо причине исследования мазков;
для выявления лиц с бессимптомной формой инфекции;
для установления факта перенесенной ранее инфекции при обследовании групп риска и проведении массового обследования населения для оценки уровня популяционного иммунитета;
для отбора потенциальных доноров иммунокомпетентной (антиковидной) плазмы.

Донорами антиковидной плазмы могут стать лица в возрасте от 18 до 55 лет, с отсутствием противопоказаний к донорству (ряд хронических заболеваний, беременность), которые болели коронавирусной инфекцией и выздоровели, при условии, что с начала болезни прошло не менее 5 недель.

Для оценки иммунитета после вакцинации имеет значение только выявление определенных IgG – антител к спайковому (S) белку SARS-CoV-2 (качественный).

Для проведения исследования в медицинских офисах необходимо предъявить СНИЛС и документ удостоверяющий личность. Синонимы: Выявление IgG к спайковому (S) белку SARS-CoV-2 (качественный анализ) после COVID-19 и для оценки эффективности вакцинации (вакцинным препаратом на основе RBD-домена.

— Как возникла идея создания такого детектора?

— Насколько точны данные прибора?

А. Т.: При разработке детектора мы использовали проверенные и хорошо изученные методы диагностики и детекции патогенных биологических агентов, такие как иммунофлуоресцентный анализ, а также полимеразная цепная реакция в режиме реального времени. Поэтому точность комплекса высокая, он способен обнаружить концентрации на уровне фоновых значений. Его чувствительность сопоставима с методами в классической биологической лаборатории.

— Способен ли прибор определять не только наличие вируса, но и степень его концентрации, опасность её для человека?

Отечественные иммунологи на протяжении около 20 лет работали над технологией, по которой в России была создана первая в мире вакцина.

А. Т.: Один из методов, используемых в детекторе, — это ПЦР в режиме реального времени, а основной принцип ПЦР — это не только определение наличия или отсутствия какого-то патогенного биологического агента, но и вычисление его концентрации. Поэтому технические характеристики прибора позволяют нам определить количество вируса на определённый объём воздуха.

— Какой объём помещения можно исследовать с помощью вашего детектора?

Николай Тышкунов: Объём исследуемого помещения в данной модификации — 100 кв. м. На автоматический анализ пробы воздуха уходит от десяти до 30 минут, в зависимости от концентрации патогенов и других факторов. Прибор предназначен для использования в местах массового скопления людей. Это досмотровые зоны аэропортов, ж/д вокзалов, места массовых мероприятий, стадионы. Также он может быть использован в системе национальной безопасности Российской Федерации.

— Есть ли в мире аналоги вашего прибора?

Н. Т.: Несколько стран занимаются аналогичными разработками по системам биобезопасности. Это Южная Корея, Сингапур и, конечно, Соединённые Штаты. Но каждое изделие имеет свои особенности. Наше отличается высокой степенью автономной работы. Так, в режиме работы по идентификации биологической угрозы степень автономности нашего детектора — 30 дней без привлечения оператора.

Апекслаб, ООО Лабораторное оборудование и материалы

Виды исследований при подозрении на коронавирус
Биологический материал для анализа
Оборудование для диагностики методом ПЦР
Как быстро можно получить результат

В случае пандемии важно предотвратить распространение заболевания. Эффективным методом была и остается изоляция инфицированных пациентов. Для их выявления первоочередное значение имеет качественная диагностика на основании клинических симптомов и данных лабораторных исследований.

Виды исследований при подозрении на коронавирус

Алгоритм обследования пациента включает общие и специфические анализы. К общим исследованиям относятся:

общий и биохимический анализ крови;
определение С-реактивного белка;
пульсоксиметрия;
исследование газов артериальной крови;
коагулограмма;
иммуноферментное тестирование на наличие иммуноглобулинов класса G/M.

Самый распространенный и информативный биологический материал — сыворотка крови. Для ее получения необходимо отделить эритроцитарную массу в исследуемых пробах. Лабораториями применяется высокоскоростная центрифуга (от 1200 об/мин). После центрифугирования пробирки с образцами устанавливаются в штативы.

Далее, при отборе необходимого количества сыворотки, применяются механические дозаторы. Они позволяют точно отмерять требуемый объем материала, сведя к минимуму действие человеческого фактора.

Биологический материал для анализа

Возможно проведение диагностических мероприятий с использованием других биологических жидкостей. Это:

мазок из верхних дыхательных путей;
промывные воды бронхов;
моча;
мокрота;
аутопсийный материал легких.

Специфический анализ — это определение РНК 2019-nCoV методом ПЦР. Для проведения полимеразной цепной реакции используется специальное высокотехнологичное оборудование.

Оборудование для диагностики методом ПЦР

Прибор, осуществляющий собственно полимеразную реакцию — амплификатор. На нашем сайте вы найдете амплификаторы разных ценовых категорий. Современные генетические анализаторы характеризуются высокой производительностью и валидностью результатов исследований. Программное обеспечение позволяет быстро и адекватно интерпретировать полученные данные. Приборы последних поколений отличаются относительно низкой ценой расходных материалов, а значит, приемлемой стоимостью чтения.

Независимо от того, предусмотрена ли методикой автоматическая пробоподготовка, в диагностической лаборатории должен быть качественный термостат.

Как быстро можно получить результат

Диагностика методом ПЦР с использованием необходимого оборудования занимает около трех дней. Если необходимо получить результат немедленно, можно использовать экспресс-тест на коронавирус. Это высокочувствительный метод, позволяющий получить результат уже через 10 минут. В случае положительной реакции для подтверждения диагноза и во избежание риска ложноотрицательного ответа все равно понадобится постановка ПЦР.

— Первый вопрос: а как вообще выглядит тест на коронавирус? Экспресс-тест на ВИЧ мы все видели: белая лопаточка с ручкой и пробирка с реагентом. Через 15 минут готов результат. Новый коронавирус тестируется по методу полимеразной цепной реакции (ПЦР). Насколько вообще его сложно производить?

— Выглядит тест на коронавирус как пробирки с прозрачными жидкостями в коробочке или пакетике, как-то так. Но чтобы провести саму реакцию и получить результат, нужно еще специальное оборудование.

Комплект для ОТ-ПЦР в реальном времени производства компании BGI Group

Производить тест умеренно сложно, это высокие технологии, но очень хорошо отлаженные за много лет. Ограничения — как на любом производстве: реагенты и материалы, производственные мощности и должная культура производства — не надо объяснять, что будет, если чихнуть в пробирку, — плюс кадры. Каких объемов реально достигнуть — зависит от того, какие мощности будут задействованы: если, например, какие-то линии, которые сейчас производят ПЦР-тесты для других инфекционных заболеваний, волевым решением перебросить на SARS-CoV-2, производство возрастет.

— Почему сейчас тестируют коронавирус именно по методу ПЦР, а не иммуноферментного анализа, например, как ВИЧ? С ИФА диагностика была бы быстрее, дешевле? Или это вообще не имеет значения?

За подробностями лучше обратиться к специалистам в области молекулярной диагностики. Но, на мой взгляд, ПЦР с обратной транскрипцией, а именно он используется в случае с COVID-19, — хороший метод. Для ПЦР-тестов характерна высокая чувствительность. В их основе лежит амплификация нуклеиновой кислоты, то есть даже при малом количестве копий в образце можно получить хороший сигнал. Кроме того, для разработки таких тестов нужен, по большому счету, только геном вируса или часть генома.

— По факту ПЦР-тесты для COVID-19 появились почти сразу после того, как китайцы опубликовали расшифровку генома вируса. То есть для того, чтобы начать их разработку, не нужно было никаких образцов, хватило журнальной публикации и специалистов, способных быстро разработать технологию.

— Да. В том и прелесть ПЦР-теста, что для него достаточно генома вируса. Зимой, как только первый геном был опубликован, специалисты во всех странах начали заказывать синтез генетического материала nCoV-19. Зная нуклеотидную последовательность генома, в лаборатории можно получить участок этого генома и дальше экспериментировать уже с ним. В частности, проверить чувствительность и специфичность теста, используя вместо клинических образцов растворы ДНК.

В январе у ученых большинства стран вообще и не было другого выхода, настоящие пациенты имелись только в Китае. К такому методу могут быть претензии. Например, если чувствительность теста проверяется по растворам кДНК, не учитываются потери при обратной транскрипции. Тут разные другие тонкости. Но в целом ученые сработали очень оперативно.

КАК УСТРОЕН МЕТОД ПЦР?

ПЦР (полимеразная цепная реакция) — это метод тестирования, который способен находить генетический материал вируса непосредственно в крови пациента, слюне или любой другой жидкости, изобретенный в 1983 году американским биохимиком Кэрри Муллисом.

Как это работает?

Сначала вирусную ДНК выделяют из материала, представленного в лабораторию, денатурируют: на этом этапе двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94—96 °C, чтобы цепи ДНК разошлись. Затем добавляют так называемые праймеры — начальные звенья цепочки, которые необходимы для старта синтеза новой копии, и так называемую полимеразу — тот самый фермент, который и будет заниматься репликацией ДНК.

Схема: как ДНК-полимераза копирует каждую из цепочек ДНК по отдельности. РНК-праймер изображен белым прямоугольником в начале каждой из двух цепей

Как правило, для лабораторной ПЦР используются ДНК-полимеразы из термофильных бактерий, поскольку в течение реакции смесь многократно охлаждают и нагревают. На следующем этапе в смесь из ДНК, полимеразы и праймеров добавляются нуклеотиды — то есть строительный материал для воспроизводства, после чего емкость с нею нагревается до 37°C, и процесс запускается.

На последующей стадии элонгации полимераза начинает синтез на каждой из двух цепочек разделенной ДНК недостающей пары. Происходит это по принципу комплементарности: фермент присоединяет напротив каждого нуклеотида, из которых состоят ДНК, противоположный. По завершении реакции цикл неоднократно повторяется (см. видео ниже).

Общая схема полимераной цепной реакции. Цифрами обозначены ее этапы.

Ингибиторы обратной транскриптазы — одни из самых распространенных видов лекарств от ВИЧ-инфекции. К ним относятся, например, зидовудин и ламивудин — самые первые препараты АРВТ, разработанные еще в 80-х.

Производится ПЦР на специальных приборах, амплификаторах, или так называемых термоциклерах (Thermal cycler).

Наглядно, как работает метод ПЦР, можно посмотреть на приведенном ниже видео.

— Что касается ИФА-тестов для коронавируса, их разработать так и не успели?

— Почему? Тесты на определение антител к антигенам SARS-CoV-2 в крови существуют. У теста на антитела свои преимущества. Но я бы сказала так: они с ПЦР-тестом дополняют друг друга. Тест на антитела лучше работает на поздних стадиях. Антитела в крови сохраняются и тогда, когда вирус исчезает из организма, то есть с помощью такого теста можно узнать, кто переболел COVID-19 в прошлом.

— Даже если у пациента не было выраженных симптомов и дело обошлось без госпитализации?

— А что за организации, кто в нашей стране занимается этими тестами? Роспотребнадзор?

У каждого теста есть погрешность. При низкой заболеваемости ложноположительных результатов может быть намного больше, чем выявленных реальных пациентов, даже если тест вполне хороший.

На первом заседании координационного совета по борьбе с коронавирусом вице-премьер РФ Татьяна Голикова сказала, что правительство ждет от регионов предложений о том, на базе каких еще лабораторий можно будет проводить эти исследования. Частные компании тоже смогут делать тесты на коронавирус на платной основе. Возможно, в самом скором времени будет новая информация о том, как все это будет происходить.

— На 15 марта появилась информация, что в России было произведено почти 110 тысяч тестов на коронавирус. Это много для наших масштабов или мало?

— По поводу возможности произвести достаточное количество тестов — тут много вопросов: производственные мощности, которыми мы располагаем, количество реагентов, которые понадобятся, наконец, лаборатории с необходимой техникой и обученным персоналом, где эти тесты проводить. Мало нам будет пользы и от миллиона тестов, если не хватит рук, чтобы эти тесты запускать. Все эти вопросы надо исследовать.

Тест ПЦР на коронавирус американского производства, фото: US Centers for Disease Control and Prevention

Читайте также: