Реферат: Анализ на дому
Введение
Внастоящее времябольшинстводиагностическихтестов по определениюсостоянияздоровья ивыявлениюзаболеванийчеловека выполняетсяв лабораторияхспециальнообученнымперсоналом.Результатыанализовинтерпретируютсяучеными иврачами-клиницистамии в дальнейшемиспользуютсядля леченияпациента. Допоследнеговремени лишьнебольшое числоважных анализоввыполнялосьнепосредственнов клиниках ибольничныхпалатах медицинскимили обслуживающимперсоналоми врачами-клиницистами.В последние50 лет, и особеннов последнеедесятилетие, наблюдаетсятенденция кразработкетестов, которыепозволяли быпроводитьанализ на домубез участияврача. Такиеанализы могутбыть выполненыили непосредственночеловеком, укоторого взятапроба, или партнером.Полученныерезультатыиспользуютдля контролясостоянияздоровья, предсказаниякритическихситуаций илидля обнаруженияи контролязаболеваний.Правильноинтерпретироватьрезультатыанализа можетили сам пациент, или врач-консультант.Наборы дляанализа на домудолжны продаватьсяв аптеках илипредоставлятьсяврачом.
Хотятемпы переходаот анализа влабораториик анализу надому не таквысоки, какпредсказывалиэксперты, всеже в 1984 г. общаястоимостьнаборов длясамодиагноза, проданных вСША через торговуюсеть, составилаоколо 240 млн. долл.Наиболее популярнынаборы дляопределенияглюкозы в кровии для обнаружениябеременности.Предполагается, что темпы ростарынка сбытаэтой продукциив США составятпримерно 20% вгод. Повышениевнимания потребителяк своему здоровьюи новые техническиедостиженияпривели к увеличениюпродажи наборовдля диагностикина дому в такойстепени, чтов США толькодля определенияранних стадийбеременностипредлагаетсяболее 12 различныхнаборов. Запоследние 9 летболее 75 наборовдля диагнозана дому былиразрешеныУправлениемпо контролюза качествомпищевых продуктов, медикаментови косметическихсредств. Можнопредполагать, что недавнопоявившийсяв продаже набордля предсказанияовуляции ещеболее увеличитобъем продажианалитическихсистем длясамодиагностики.По мере преодолениятехническихтрудностейдиапазон иразнообразиеанализов, которыеможно проводитьдома, будут всеболее возрастать.
1.Сфера примененияанализовна дому
Впринципе наборыдля диагнозана дому можноиспользоватьдля 1) контролялечения диабета;2) оценки фертильностии фекундильности;3) оценки функциипочек и печени;4) обнаруженияопухолей; 5)обнаруженияинфекционныхзаболеваний;6) обнаруженияалкоголизма
Дляанализа можноиспользоватьпробы 1) мочи;2) крови; 3) фекалий;4) выдыхаемоговоздуха; 5) слюны;6) молока; 7)цервикально-вагинальнойжидкости; 8) спермы;9) горловых мазков;10) вагинальныхмазков.
Чащевсего в домашнихусловиях возникаетнеобходимостьв
тесте на беременность, основанном на иммунохимическом обнаружении хорногонического гонадотропина человека в моче;
овуляционном тесте, основанном на иммунохимическом обнаружении лютеинизирующего гормона человека в моче; 3) определении глюкозы в крови или в моче; 4) определении белков в моче; 5) определении нитритов или эстеразной активности лейкоцитов как факторов, свидетельствующих об инфекции мочевого тракта.
Изперечисленныхтестов толькодва выполняютсяметодамииммуноанализа.Очевидно, чтовиды анализов, которые можнопроводить надому, ограниченытехническимивозможностями, клиническойзначимостьюи социальнойприемлемостью.Последнийфактор затрудняетпереход отлабораторныханализов канализам вдомашних условияхв силу позицийкак врача, таки пациента.Очень немногиепациенты былибы готовы ксамостоятельнойпостановкедиагноза, неполучив одобрениялечащего врача.Например, можноразработатьдомашний тестна венерическиезаболевания, такие, как гонорея.Однако этавозможностьнаталкиваетсяна проблемынеобходимостисообщения оположительномрезультате, возможностиложных положительныхрезультатови низкой чувствительноститеста при анализенеобработанныхпроб. Крометого, наличиетаких болезнейпредполагаетсуществованиевторого потенциальногопациента –партнера. Всвязи с последствиямиположительныхрезультатови необходимостьювыясненияпотенциальныхконтактовдомашние тестывстречаютсильное возражениесо стороныпрофессиональныхмедицинскихработников.Следовательно, получениеразрешенияна такие тестыстолкнетсясо значительнымсопротивлениеми потенциальныйпотребительне будет иметьвозможностиприобреститакой набор.
2Расширениесферы применения
Наборыдля диагнозана дому ужеутвердилисьв нашей жизни, и в будущемследует ожидатьдальнейшегоувеличенияих числа иразнообразияза счет стремленияпотребителейнаборов сэкономитьвремя и деньги, а также иметьвозможностьсамим следитьза состояниемсвоего здоровья.В домашнихусловиях могутнайти применениеследующие видыанализов:
контроль терапевтических препаратов, например теофиллина;
обнаружение стрептококков группы А в гортани;
мониторинг фертильного периода для оптимального применения концептических или контрацептических препаратов;
диагностика менопаузы;
диагностика венерических заболеваний;
диагностика простудных заболеваний и гриппа;
обнаружение рака молочной железы и матки;
диагностика сердечнососудистых заболевании.
3.Техническиетребования
Идеальнаяаналитическаясистема дляанализа на домудолжна 1) бытьпростой и легкойв использовании;2) включать какможно меньшестадий; 3) нетребоватьточного дозированияпроб и реагентов;4)использоватьв качестве проблегкодоступныежидкости илиткани организма;5) давать легкоинтерпретируемыйконечный результат;6) включатьприменениепростых и дешевыхприборов иинструментовлибо вообщеобходитьсябез них; 7) содержатьреагенты, стабильныев течение 1–2лет при комнатнойтемпературе.
4.Тестына беременностьи овуляцию
Внаборах дляанализа на домуиммуноанализвпервые былприменен всередине 70-хгодов для определенияранних стадийбеременности.История развитияэтого тестаявляется нагляднымпримером применениятехническихновшеств вразработкепростых анализов, работающихпо принципу«да – нет». Тестыдля предсказанияовуляции разработаныпозже. В нихиспользуютсяте же принципы, но необходиморегистрироватьуже измененияколичестваопределяемоговещества.
4.1Тестна беременность
Оченьважно определятьбеременностьна ранней стадии.Чем раньшеженщина узнаетотом, что она беременна, тем раньше онаначнет заботитьсяо себе и своембудущем ребенке.
4.1.1Биохимическиеосновы
Имеющиесяв продаже наборыдля обнаружениябеременностиоснованы наопределениибыстро возрастающегоуровня hCGв моче. hCGначинаетпродуцироватьсяразвивающимисятрофобластамичерез 4–5 днейпосле оплодотворенияяйцеклетки.Заметные количестваhCGне обнаруживаютсяв сывороткеили моче покрайней мерев течение 7 днейпосле оплодотворения, но к моментуочереднойожидаемойменструацииконцентрациягормона достигает80 – 100 ед./л. hCGявляетсягликопротеином, структурногомологичнымдругим гормонамподобного типа.А-субъединицыэтих гормоновпрактическиидентичны, вто время как3-субъединицыспецифичныи обусловливаютих биологическуюактивность.ГомологияJ-субъединицLHи hCGдостигает 80%, однако /3-субъединицаhCGимеет дополнительные30 аминокислотныхостатков наС-конце аминокислотнойцепи. Антителапротив этойчасти /J-цепиили против двухспецифическихконформационныхэпитопов, образующихсяв четвертичнойструктурегормона, обеспечиваютспецифичностьопределенияhCG.Специфичностьлюбого иммуноанализазависит отхарактеристикантисыворотки.Самые первыетесты на беременностьбыли основанына агглютинации.Эритроцитыс сорбированнымhCGинкубировалис антителамии образцоммочи. В отсутствиеhCGэритроцитыагглютинировали.Если же в моченаходилосьдостаточноеколичествоhCG, то агглютинацииклеток непроисходило.Последующиемодификациитеста включалииспользованиечастичек ссорбированнымиантителами, которые в присутствиигормона образовывалиосадок. Однакоинтерпретироватьрезультатымодифицированныхтестов былоочень трудно.Более того, нарезультатытаких тестоввлияли механическиевоздействия, а для проведенияанализа требовалосьот 1 до 2 ч.
Поликлональныеантитела, применявшиесяранее в тестахна беременность, неизменнодавали перекрестныереакции с LH, имеющимся вмоче любойженщины, поэтомус помощью этихтестов можнобыло надежноопределятьтолько высокиеконцентрацииhCG.Кроме того, аффинность; специфичностьполиклональныхантисыворотоки содержаниеспецифическихантител в нихизменялисьот партии кпартии в широкихпределах. Развитиегибридомнойтехнологииполучениямоноклональныхантител позволилорешить проблемы, связанные соспецифичностьюи непостоянствомсвойств антисывороток.На базе моноклональныхантител появиласьвозможностьсозданиявысокочувствительныхтестов с использованиемне толькоконкурентных, но и прямых«сандвич» –методов.
Нескольколет назад впродаже появилсянабор для обнаружениябеременностис помощьюиммуноанализана частичкахзолей. В тестеиспользуетсяраствор коллоидногозолота, красныйцвет которогоне меняетсяи при связыванииантител. Есличастички, накоторых сорбированыантитела к hCG, инкубироватьс пробой, содержащейгормон, то помере их агрегациикрасно-малиноваяокраска в течение30 мин постепенноисчезает. Присодержаниигормона более150 ед./л малиноваяокраска переходитв серую. В последнеймодификацииэтого методаанализ проводитсяна твердыхносителях –дипстиках.Антитела одноготипа связаныс полистирольнымдипстиком, авторого – сорбированына частичкахзолота. Инкубациядипстика спробой мочии меченнымчастицамизолота реагентомприводит кобразованиюрозовой окраскина дипстике, если в пробеимеется достаточноеколичествоhCG.
Вбольшинственаборов дляобнаружениябеременности, имеющихся внастоящее времяв продаже, используютсяметоды типаELISA, впервые описанныев работе. Этотметод сталактивно использоватьсяв наборах дляанализа на домупосле появлениягибридомнойтехнологии, позволяющейполучать вбольших количествахспецифические, высокоаффинныемоноклональныеантитела. Вомногих из этихметодов применяютдипстики, несущиеантитела одноготипа, и конъюгатыантител второготипа с ферментомв качествеметки. Мембранымогут бытьизготовленыв виде полосокиз полистиролаили из специальнойбумаги на пластиковойподложке. Еслиметкой являетсящелочная фосфатаза, то используютцветную реакциюс субстратом, например5-бром-4-хлор-3-индолил-фосфатом, в результатекоторой натвердой фазеобразуетсянерастворимыйпродукт голубогоцвета. В случаепероксидазыхрена, как правило, применяютцветные реакциив растворе.
Вэтих методахдостигаетсячувствительностьоколо 50 ед./л, чтопримерносоответствуетконцентрацииhCGв момент ожидаемойменструации.Преимуществометодов типаELISAсостоит в высокойчувствительностии однозначностирезультатаанализа. В качествепримера на рис.1 изображеннабор Clearblue™.Здесь же данократкое описаниепринципа действиянабора.
/>
Clearblue™является единственнымнабором, в котороммаксимальноупрощен дажеотбор проб, авсе реагентыпоставляютсяв виде готовыхк употреблениюрастворов. Внабор входятспециальныестержни, нанаконечникахкоторых сорбированымоноклональныеантитела противS-субъединицыhCG.Специальныйколпачок закрываетнаконечник.Вместе ониобразуют оригинальноеустройстводля отборапроб. При введенииэтого устройствав поток мочипроисходитотбор требуемогоколичествапробы. Весь hCGв пробе связываетсяс антителами.После этогоколпачок снимают, наконечникпромывают подструей водыи помещают влунку с антителамианти-hCG, конъюгированнымисо щелочнойфосфатазой.Если в пробесодержитсяhCG, то конъюгатантитело –фермент такжесвязываетсяна поверхностинаконечника.Далее наконечникпромывают ипомещаютво вторую лунку, содержащуюБХИФ. При наличиив моче hCGв результатеобразованияпроизводногоиндиго на поверхноститвердой фазыпоявляетсяголубая окраска.
Всерастворы находятсяв одном блоке, а в ходе анализанет необходимостив переносе пробмочи. Для получениярезультатав течение 30 минженщине необходиматолько водопроводнаявода.
Впоследние годыв методе типаELISAприменяютмикропористыемембраны.Микропористыемембраны позволяютсократить времяанализа до5 минблагодарявысокой концентрацииантител и большойвеличине отношенияплощади поверхностик объему, врезультатечего резкоснижается рольдиффузионногофактора вовзаимодействииреагентов.Иными словами, короткий диффузионныйпуть обеспечиваетбыстрое связываниеиммунохимическихреагентов ствердой фазой.Кроме того, вприсутствииизбытка реагентовреакция связыванияпротекает попсевдопервомупорядку. Возможно, что в ближайшембудущем такиеметоды будутиспользоватьв наборах длядиагноза надому. Методыс микропористымимембранамивыгодно отличаютсяочень малойпродолжительностьюанализа ивозможностьюиспользованияположительногоконтроля, как, например, внаборе AbbottTestpack™.К недостаткамтаких методовотносятся ихмногостадийностьи необходимостьдобавленияопределенногоколичествареагентов спомощью пипетки.
4.2Овуляционныетесты
Вследза разработкойи производствомиммуноаналитическихнаборов дляопределениябеременностина дому былиразработаныразличныеварианты ELISAи для определенияизмененияуровня LHв моче с цельюпредсказанияовуляции.
4.2.1Клиническиеи биохимическиеосновы
Отодной шестойдо одной десятойвсех супружескихпар обращаютсяк врачу в связис проблемойсубфертильности.Субфертильностьможно определитькак неспособностьзабеременетьпосле годанормальнойполовой жизнибез примененияпротивозачаточныхсредств. Причинысубфертильностимогут бытьразными, новероятностьоплодотворенияможно существенноповысить засчет определениянаиболее фертильногопериода.
Допоследнеговремени единственнымидомашнимиметодами определениянаиболее фертильногопериода женскогоцикла былирегистрацияизменениятемпературыбазальноготельца илиизмененияэластичностии объема шеечнойслизи. Оба этихметода показывают, что овуляцияможет произойтиили уже произошла, но они оченьненадежны вразличныхфизиологическихи патологическихситуациях. Еслиуказанныеметоды используютсяправильно идостаточнодолго, то шансына возникновениебеременностимогут увеличиться.Теоретическиможно показать, что выбороптимальногомомента дляполового актаповышает вероятностьбеременности.Критическимсобытием, предшествующимовуляции, являетсявыброс в кровьLH.Этот процессможно использоватьдля деленияовариалыюгоцикла на фолликулярнуюи лютеальнуюфазы. Во времяфолликулярнойфазы LHи FSHвысвобождаютсяиз гипофизав небольшихколичествахи стимулируютсозреваниетрех-четырехфолликуловвнутри яичника.Впоследствииодин из фолликуловстановитсядоминирующими начинаетсекретироватьвсе большиеколичестваэстрогена. Подостижениина короткоевремя определенногокритическогоуровня эстрогенав крови черезположительнуюобратную связьс гипоталамусомрезко увеличиваетсясекреция LH.Секреция LHв серединецикла стимулируетразрыв фолликулярныхмембран ивысвобождениесозревшегоооцита. Считают, что яйцеклеткаспособна коплодотворениюв течение 12–14 ч, а сперматозоидыостаютсяжизнеспособнымив женскомвоспроизводительномтракте по крайнеймере в течение3 дней. Послесекреции LHженщина потенциальнофертильна втечение 1–2 дней.Во время лютеальнойфазы циклапустые фолликулыобразуют структуру, называемуюcorpusluteum, которая секретируетпрогестерони эстроген.Если оплодотворениепроизошло, тозародыш имплантируетсяв эндометрийи секрецияпрогестеронапродолжаетсяеще в течение12 недель. Еслияйцеклеткане оплодотворена, то corpusluteumраспадаетсяи уровеньциркулирующегопрогестеронападает. Тогдаэндометрийразрушается, и начинаетсяновый менструальныйцикл. Первыйдень менструальногокровотеченияможно считатьначалом новогоцикла.
НачинатьопределениеLHв моче следует, согласуясьс длительностьюи особенностямименструальногоцикла. Желательноначинать анализза 2–3 дня доожидаемойовуляции, котораяу женщин с нормальнымциклом наступаетчерез 12–16 днейпосле менструации.Дата началатестированиядолжна бытьравна продолжительностицикла минус17. В случае нерегулярныхциклов дляопределенияначальной датынеобходимобрать времянаиболее короткогоцикла. Очевидно, что из-за проблем, связанных свычислениемпродолжительностименструальногоцикла, нерегулярностьюовариальныхциклов, а такженеобходимостьюполучениядостовернойбазовой линии, результатытестированиябудут тем надежней, чем большебудет проведеноанализов.
Впоследние двагода разработанонескольконаборов дляопределениявремени овуляциина дому и в клиниках.За исключениемнабора Discretest™, который основанна методе SPIA, во всех остальныхнаборах применяютсяметоды типаELISA.Основныехарактеристикиэтих наборовприведены втабл. 1.
Таблица1. Сравнительныехарактеристикинаборов длясамодиагноза, выпускаемыхв Великобританиии предназначенныхдля обнаруженияповышенияконцентрацииLH в крови каккритерия овуляции
Компания, выпускающая набор,
и название набора
Параметр
Unipath/Oxford
(Mab's Inc.)8
Tambrands (Hygeia)
Quidel
Chefaro
Clearplan
Ovustick/selftest
First response
Quest
Discretest
Метод
ELISA
ELISA
ELISA
ELISA
Агглютинация
Метка
Щел. фосфатаза
Щел.фосфата за
Пероксидаза хрена
Щел.фосфатаза
Золь золота
Твердая фаза
Полистирольный
Пластиковая
Пластиковая
Пластиковая полоска с бумажным верхом (для анализа и контроля)
Золь золота
дипстик
карточка
карточка
(цилиндрический)
Отбор пробы
Утром или
Между 10 и 20 ч;
Рано утром
Рано утром
Рано утром
поздно вечером
рекомендуется в середине дня
Прибор для
Имеется
Нет
Нет
Нет
Нет
отбора пробы
Число анализов,
10
(а) 6
(а)3
5
7
которое позволяет
(6)9
(6)6
ныполнить набор
Продолжительность
30
60
20
<35
30
анализа, мин
Время от сигнала
24-36
24-36
12-24
2044 (США)
24
до овуляции, ч
20-36 (Франция)
Положительная
Голубой цвет на дипстике
Голубой цвет на карточке
Зелено-голубой цвет жидкости в пробирке
Голубой цвет на бумажной цолоске
Исчезновение розовой окраски в пробирке
реакция
Форма хранения результатов
Коллекция дипстиков
Сравнение интенсивности карточек
Интенсивность окраски — запись на трафарете
Запись результата на листке бумаги
Оценка потери интенсивности окраски
Точность,
>98
93
66 при 6 анализах
87 — один анализ
66 — определение
%
(увеличениеLH)
(овуляция)
85 при 9 анализах
93 — два анализа
овуляции,
(овуляция)
100 — три анализа в день
99 — точность
Внаборе Clearplan™используетсядвухстадийныйELISA, и конструктивноон аналогиченнабору Clearblue™.Большинствоприменяемыхв настоящеевремя тестовна овуляциюимеет примерноодинаковуючувствительностьопределенияLH.Поскольку вметоде ELISALHопределяютпо появлениюокраски, а вгомогенномметоде SPIA– по ее исчезновению, то первый позволяетопределитьменьшие концентрациии момент началасекреции LH.Один наборпозволяетвыполнить от5 до 10 анализов.Набор Clearplan™рассчитан на10 анализов ипоэтому эффективендаже при нерегулярныхциклах и обеспечиваетконтроль несколькихрегулярныхциклов. Способрегистрациирезультатовтакже изменяетсяот ответа типа«да – нет» дошкалы интенсивностицвета.
СодержаниеLHв моче до и послеего усиленнойсекреции составляетот 5 до 26 ед./л, а всередине цикла– от. 45 до 200 ед./л.ЧувствительностьопределенияLHдолжна бытьтакой, чтобычеткая положительнаяреакция обеспечиваласьпри концентрацияхгормона выше45 ед./л и чтобыможно былочетко различатьконцентрацииболее 45 и менее20 ед./л. В разныхработах приводятсяразличныеинтервалы междусекрецией LHи процессомовуляции. Принятосчитать, чтосодержаниегормона в сывороткевозрастаетпримерно за32 ч до началаовуляции идостигаетмаксимума за16 ч до разрывафолликулярноймембраны.КонцентрацияLHв моче повышаетсячерез несколькочасов послеувеличенияего содержанияв сыворотке.
КонцентрацияLHзависит отвремени дняи даже от временигода. В работеуказывается, что чаще всегосекреция LHначинаетсямежду 6 и 12 часами, в то время какдругие авторысчитают наиболеевероятнымпериод от полуночидо 7.30 утра. Посколькуконцентрациягормона обычноповышаетсяпо меньшей мерев течение 12 ч, то чувствительностьоколо 40–50 ед./лдостаточнадля обнаружениясекреции LHс помощью одногоанализа в день.УвеличениеконцентрацииLHможно подтвердитьповторныманализом через12 ч. На рис. 2 представленырезультатыопределенияуровня LHв моче с помощьюцветовогошаблона.
4.3Контрольтерапевтическихлекарственныхпрепаратов
Хотянаборы длямониторингалекарственныхпрепаратовна дому еще непроизводятся, уже разработаныпростые методыопределениянекоторыхлекарств внекрупных централизованныхлабораторий.Например, компанияSyvaпод торговымназваниемAcculevel™производитнаборы в видеиндикаторныхбумажек, с помощьюкоторых в небольшихспециализированныхлабораторияхможно определятьтеофиллин ифенобарбитал.В наборе Acculevel™проба и конъюгатгаптен – ферментнаходятся водном реакционномсосуде, в которыйпомещают конецбумажной полоскис иммобилизованнымина ней антителамик данному гаптену.
Высота, на которуюподнимаетсяконъюгатгаптен– фермент»пропорциональнаконцентрацииантигена впробе. Полоскузатем помещаютв раствор ссубстратоми измеряютвысоту окрашеннойзоны, пропорциональнуюколичествулекарственногопрепарата вобразце. Применениенабора Acculevel™для анализовна дому маловероятнов силу его высокойстоимости.
5.Перспективыразвития
Новыеметоды, позволяющиесоздаватьнаборы дляанализа надому, по-видимому, будут разрабатыватьсястоль же быстрымитемпами, каки в течениепоследнихдесяти лет.Такие наборыдолжны совершенствоватьсяв следующихнаправлениях:
сокращение числа стадий;
дальнейшее упрощение;
сокращение времени анализа;
введение положительного контроля;
совершенствование способов отбора проб;
увеличение числа определяемых веществ.
Помере того какдальнейшиетехническиеновшествапозволят определятьновые вещества, следует ожидатьпоявления новыхразнообразныхнаборов дляанализа надому. Их использование, однако, будетв большой степенизависеть отуровня образованияпотребителейи их отношенияк таким наборам, пониманияважности контролянекоторыхсостоянийорганизма итой пользы, которую в этомотношении могутпринести наборыдля анализовна дому. Например, опасностьсердечнососудистыхзаболеванийи их возможнаясвязь с диетоймогут стимулироватьвыпуск наборовдля определениясодержанияхолестеринав крови илиотносительногосодержаниялипопротеиновнизкой и высокойплотности.Однако некоторыеанализы, напримердиагностикавенерическихзаболеваний, по-видимому, еще долго будутвыполнятьсятолько в специализированныхлабораториях.