Диагностика инфекционных заболеваний. Вирусо- и бактериологический метолы.
Способы лабораторной диагностики инфекционных болезней можно разделить на два типа: неспецифические и специфические методы.
К неспецифическим относятся общий анализ крови и исследование соотношения ее белковых фракций, печеночные пробы, общий анализ мочи и кала. Эти методы не дают информации о виде возбудителя, но позволяют узнать, в какой мере болезнь затронула органы и системы организма, что именно в их работе нарушено и насколько далеко зашел процесс.
Специфические — вирусологический и бактериологический методы, микроскопическое исследование возбудителей, анализы на антигены и антитела — направлены непосредственно на обнаружение возбудителя.
Вирусологический метод:
1) биологический – заражение лабораторных животных. При заражении вирусом животное заболевает. Если болезнь не развивается, то патологические изменения можно обнаружить при вскрытии. У животных наблюдаются иммунологические сдвиги. Однако далеко не все вирусы можно культивировать в организме животных;
2) культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах. Куриные эмбрионы выращивают в инкубаторе 7—10 дней, а затем используют для культивирования. В этой модели все типы зачатков тканей подвержены заражению. Но не все вирусы могут размножаться и развиваться в куриных эмбрионах.
В результате заражения могут происходить и появляться:
1) гибель эмбриона;
2) дефекты развития: на поверхности оболочек появляются образования – бляшки, представляющие собой скопления погибших клеток, содержащих вирионы;
3) накопление вирусов в аллантоисной жидкости (обнаруживают путем титрования);
4) размножение в культуре ткани (это основной метод культивирования вирусов).
При бактериологическом методе применяют по возможности среды, на которых растет только конкретный вид бактерий — элективные среды, или среды, позволяющие отличить предполагаемого возбудителя от других микроорганизмов или по-другому дифференциально-диагностические среды. На втором этапе бактериологического метода исследования проводят изучение колоний бактерий, выросших на плотной питательной среде и происходящих от одной бактериальной клетки.
Продолжение в следующих публикациях.
#диагностика #основныепонятия
Способы лабораторной диагностики инфекционных болезней можно разделить на два типа: неспецифические и специфические методы.
К неспецифическим относятся общий анализ крови и исследование соотношения ее белковых фракций, печеночные пробы, общий анализ мочи и кала. Эти методы не дают информации о виде возбудителя, но позволяют узнать, в какой мере болезнь затронула органы и системы организма, что именно в их работе нарушено и насколько далеко зашел процесс.
Специфические — вирусологический и бактериологический методы, микроскопическое исследование возбудителей, анализы на антигены и антитела — направлены непосредственно на обнаружение возбудителя.
Вирусологический метод:
1) биологический – заражение лабораторных животных. При заражении вирусом животное заболевает. Если болезнь не развивается, то патологические изменения можно обнаружить при вскрытии. У животных наблюдаются иммунологические сдвиги. Однако далеко не все вирусы можно культивировать в организме животных;
2) культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах. Куриные эмбрионы выращивают в инкубаторе 7—10 дней, а затем используют для культивирования. В этой модели все типы зачатков тканей подвержены заражению. Но не все вирусы могут размножаться и развиваться в куриных эмбрионах.
В результате заражения могут происходить и появляться:
1) гибель эмбриона;
2) дефекты развития: на поверхности оболочек появляются образования – бляшки, представляющие собой скопления погибших клеток, содержащих вирионы;
3) накопление вирусов в аллантоисной жидкости (обнаруживают путем титрования);
4) размножение в культуре ткани (это основной метод культивирования вирусов).
При бактериологическом методе применяют по возможности среды, на которых растет только конкретный вид бактерий — элективные среды, или среды, позволяющие отличить предполагаемого возбудителя от других микроорганизмов или по-другому дифференциально-диагностические среды. На втором этапе бактериологического метода исследования проводят изучение колоний бактерий, выросших на плотной питательной среде и происходящих от одной бактериальной клетки.
Продолжение в следующих публикациях.
#диагностика #основныепонятия
Микроскопический метод диагностики
Микроскопический (бактериоскопический) метод исследования - совокупность способов изучения морфологических и тинкториальных (способность окрашиваться) свойств микробов в исследуемом материале (лабораторная культура, патологический материал, пробы из внешней среды) с помощью микроскопии. Основная цель - установление этиологии болезни, морфологическая идентификация, а также определение чистоты выделенной чистой культуры.
Вирусоскопический метод заключается в обнаружении вируса в исследуемом материале под микроскопом. Чаще всего используют электронный микроскоп. Световая микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практически не применяется. И лишь для обнаружения крупных вирусов, применяя методы «сверхокраски», можно использовать световой микроскоп. Кроме того, с помощью светового микроскопа можно выявить внутриклеточные включения, которые образуются в пораженных клетках при некоторых инфекциях.
Этапы метода:
1. Забор материала (гной, мокрота, кровь, моча, испражнения, промывные воды бронхов и желудка, ликвор, содержимое полостей носа, вагины, трупный материал и др.).
2. Транспортировка материала.
3. Приготовление микропрепаратов, фиксация и окраска (при необходимости).
4. Микроскопия с оценкой формы, размеров, взаимного расположения микробов и т.д.
5. Заключение.
Однако микроскопический метод позволяет лишь обнаружить некоторые типы микроорганизмов, поэтому является ориентировочным методом диагностики. Для точной дифференциации необходимо применить другие методы, в частности бактериологический/вирусологический.
Продолжение в следующих публикациях.
#диагностика #основныепонятия
Микроскопический (бактериоскопический) метод исследования - совокупность способов изучения морфологических и тинкториальных (способность окрашиваться) свойств микробов в исследуемом материале (лабораторная культура, патологический материал, пробы из внешней среды) с помощью микроскопии. Основная цель - установление этиологии болезни, морфологическая идентификация, а также определение чистоты выделенной чистой культуры.
Вирусоскопический метод заключается в обнаружении вируса в исследуемом материале под микроскопом. Чаще всего используют электронный микроскоп. Световая микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практически не применяется. И лишь для обнаружения крупных вирусов, применяя методы «сверхокраски», можно использовать световой микроскоп. Кроме того, с помощью светового микроскопа можно выявить внутриклеточные включения, которые образуются в пораженных клетках при некоторых инфекциях.
Этапы метода:
1. Забор материала (гной, мокрота, кровь, моча, испражнения, промывные воды бронхов и желудка, ликвор, содержимое полостей носа, вагины, трупный материал и др.).
2. Транспортировка материала.
3. Приготовление микропрепаратов, фиксация и окраска (при необходимости).
4. Микроскопия с оценкой формы, размеров, взаимного расположения микробов и т.д.
5. Заключение.
Однако микроскопический метод позволяет лишь обнаружить некоторые типы микроорганизмов, поэтому является ориентировочным методом диагностики. Для точной дифференциации необходимо применить другие методы, в частности бактериологический/вирусологический.
Продолжение в следующих публикациях.
#диагностика #основныепонятия
Молекулярно-генетические методы диагностики
ПЦР-диагностика – это современный молекулярно-генетический метод исследований образцов генетического материала. Является наиболее эффективным для постановки точного диагноза в случае инфекционных и вирусных заболеваний. ПЦР-диагностика существует всего около 30 лет, но за это время он значительно эволюционировал.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, способ значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе).
В основе метода ПЦР лежит многократное удвоение определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). В результате нарабатываются количества ДНК, достаточные для визуальной детекции. При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце.
Кроме простого увеличения числа копий ДНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов. Особенно эффективен метод ПЦР для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов, с которыми часто приходится сталкиваться при латентных и хронических инфекциях, поскольку этот метод позволяет избежать сложностей, связанных с выращиванием таких микроорганизмов в лабораторных условиях.
#диагностика #основныепонятия
ПЦР-диагностика – это современный молекулярно-генетический метод исследований образцов генетического материала. Является наиболее эффективным для постановки точного диагноза в случае инфекционных и вирусных заболеваний. ПЦР-диагностика существует всего около 30 лет, но за это время он значительно эволюционировал.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, способ значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе).
В основе метода ПЦР лежит многократное удвоение определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). В результате нарабатываются количества ДНК, достаточные для визуальной детекции. При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце.
Кроме простого увеличения числа копий ДНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов. Особенно эффективен метод ПЦР для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов, с которыми часто приходится сталкиваться при латентных и хронических инфекциях, поскольку этот метод позволяет избежать сложностей, связанных с выращиванием таких микроорганизмов в лабораторных условиях.
#диагностика #основныепонятия
Серологические методы диагностики
Серологические методы диагностики - выявление в сыворотке крови пациента определенных антител или антигенов в результате реакции антиген-антитело(АГ-АТ). То есть, при поиске у пациента определенного антигена используется соответствующее искусственно синтезированное антитело, и, соответственно, наоборот-при выявлении антител используют синтезированные антигены.
Реакция иммунофлуоресценции (РИФ)
Основана на использовании меченых красителями антител. При наличии вирусного антигена он связывается с мечеными антителами, и под микроскопом наблюдается специфическая окраска, которая говорит о положительном результате. При этом методе, к сожалению, невозможна количественная интерпретация результата, а только лишь качественная.
Возможность количественного определения дает иммуноферментный анализ(ИФА). Он похож на РИФ, однако в качестве маркеров используют не красители, а ферменты, превращающие бесцветные субстраты в окрашенные продукты, что и дает возможность количественной оценки содержания как антигенов, так и антител.
- Отмывают не связавшиеся антитела и антигены.
- Добавляют бесцветный субстрат, и в лунках с антигеном, который мы определяем, произойдет окрашивание, т.к. там будет связанный с антигеном фермент, после чего на специальном приборе оценивают интенсивность свечения окрашенного продукта.
По похожей схеме происходит и выявление антител.
Реакция непрямой(пассивной) гемаглютинации (РПГА).
Метод основан на способности вирусов связывать эритроциты. В норме эритроциты падают на дно планшета, образуя так называемую пуговку. Однако если в исследуемом биологическом материале находится вирус, он свяжет эритроциты в так называемый зонтик, который не упадет на дно лунки.
Если стоит задача выявления антител, то сделать это возможно при помощи реакции торможения гемагглютинации (РТГА). В лунку с вирусом и эритроцитами закапывают различные пробы. При наличии антител они свяжут вирус, и эритроциты упадут на дно с образованием «пуговки».
#диагностика #основныепонятия
Серологические методы диагностики - выявление в сыворотке крови пациента определенных антител или антигенов в результате реакции антиген-антитело(АГ-АТ). То есть, при поиске у пациента определенного антигена используется соответствующее искусственно синтезированное антитело, и, соответственно, наоборот-при выявлении антител используют синтезированные антигены.
Реакция иммунофлуоресценции (РИФ)
Основана на использовании меченых красителями антител. При наличии вирусного антигена он связывается с мечеными антителами, и под микроскопом наблюдается специфическая окраска, которая говорит о положительном результате. При этом методе, к сожалению, невозможна количественная интерпретация результата, а только лишь качественная.
Возможность количественного определения дает иммуноферментный анализ(ИФА). Он похож на РИФ, однако в качестве маркеров используют не красители, а ферменты, превращающие бесцветные субстраты в окрашенные продукты, что и дает возможность количественной оценки содержания как антигенов, так и антител.
- Отмывают не связавшиеся антитела и антигены.
- Добавляют бесцветный субстрат, и в лунках с антигеном, который мы определяем, произойдет окрашивание, т.к. там будет связанный с антигеном фермент, после чего на специальном приборе оценивают интенсивность свечения окрашенного продукта.
По похожей схеме происходит и выявление антител.
Реакция непрямой(пассивной) гемаглютинации (РПГА).
Метод основан на способности вирусов связывать эритроциты. В норме эритроциты падают на дно планшета, образуя так называемую пуговку. Однако если в исследуемом биологическом материале находится вирус, он свяжет эритроциты в так называемый зонтик, который не упадет на дно лунки.
Если стоит задача выявления антител, то сделать это возможно при помощи реакции торможения гемагглютинации (РТГА). В лунку с вирусом и эритроцитами закапывают различные пробы. При наличии антител они свяжут вирус, и эритроциты упадут на дно с образованием «пуговки».
#диагностика #основныепонятия
Выкладываем очень наглядную таблицу о том, какие анализы на коронавирус существуют, в чем они заключаются, зачем нужны и есть ли подвох.
О методах диагностики мы уже писали (ищите по тегу #диагностика), но здесь всё просто и кратко.
Лучше не придумаешь, как нам кажется.
Сохраните себе куда-нибудь, поделитесь с близкими и друзьями.
Остаемся с вами, не болейте.
Источник: medach.pro.
#covid19 #диагностика
О методах диагностики мы уже писали (ищите по тегу #диагностика), но здесь всё просто и кратко.
Лучше не придумаешь, как нам кажется.
Сохраните себе куда-нибудь, поделитесь с близкими и друзьями.
Остаемся с вами, не болейте.
Источник: medach.pro.
#covid19 #диагностика
#диагностика
Создан новый вид диагностики для выявления инфекций
Американские ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета и других исследовательских центров США создали новый вид диагностических тестов для выявления инфекций. Эта разработка позволит сократить употребление антибиотиков во всем мире. Результаты работы описаны в журнале Cell Reports Medicine.
По оценкам экспертов, в развивающихся странах большинство назначений антибиотиков бессмысленны: от 70 до 80 процентов из них выписывались при вирусных инфекциях, на которые лекарства не воздействуют. Кроме того, такие предписания оказываются вредными, поскольку чрезмерное использование антибиотиков повышает устойчивость бактерий к ним. Новый тест позволит врачам по всему миру быстро и точно различать бактериальные и вирусные инфекции, тем самым сокращая злоупотребление антибиотиками.
В основу диагностической системы легли данные об экспрессии генов из 35 стран. Они включали в себя 4754 пробы, взятые у людей разного возраста, пола и расы с различными инфекциями. Затем авторы применили машинное обучение, что показало, что половина образцов содержит восемь генов, которые по-разному экспрессируются при бактериальных и вирусных инфекциях. Тест был проверен на оставшихся данных и более чем 300 новых образцах, собранных из Непала и Лаоса.
Специалисты обнаружили, что эти восемь генов могут отличать внутриклеточные и внеклеточные бактериальные инфекции от вирусных с высокой точностью, достигая 90-процентной чувствительности и такой же специфичности. Это первый диагностический тест, который соответствует и даже превосходит стандарты, составленные Всемирной организацией здравоохранения и Фондом инновационных новых методов диагностики.
Создан новый вид диагностики для выявления инфекций
Американские ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета и других исследовательских центров США создали новый вид диагностических тестов для выявления инфекций. Эта разработка позволит сократить употребление антибиотиков во всем мире. Результаты работы описаны в журнале Cell Reports Medicine.
По оценкам экспертов, в развивающихся странах большинство назначений антибиотиков бессмысленны: от 70 до 80 процентов из них выписывались при вирусных инфекциях, на которые лекарства не воздействуют. Кроме того, такие предписания оказываются вредными, поскольку чрезмерное использование антибиотиков повышает устойчивость бактерий к ним. Новый тест позволит врачам по всему миру быстро и точно различать бактериальные и вирусные инфекции, тем самым сокращая злоупотребление антибиотиками.
В основу диагностической системы легли данные об экспрессии генов из 35 стран. Они включали в себя 4754 пробы, взятые у людей разного возраста, пола и расы с различными инфекциями. Затем авторы применили машинное обучение, что показало, что половина образцов содержит восемь генов, которые по-разному экспрессируются при бактериальных и вирусных инфекциях. Тест был проверен на оставшихся данных и более чем 300 новых образцах, собранных из Непала и Лаоса.
Специалисты обнаружили, что эти восемь генов могут отличать внутриклеточные и внеклеточные бактериальные инфекции от вирусных с высокой точностью, достигая 90-процентной чувствительности и такой же специфичности. Это первый диагностический тест, который соответствует и даже превосходит стандарты, составленные Всемирной организацией здравоохранения и Фондом инновационных новых методов диагностики.
#диагностика #вич #туберкулез
Разработан единый экспресс-тест по крови для ВИЧ и туберкулеза
Специалисты из Медицинской школы Университета Тулейна разработали экспресс-тест, который может диагностировать одновременно ВИЧ и туберкулез. Результаты работы опубликованы в журнале Clinical Chemistry.
Новый анализ требует лишь небольшого количества крови — 200 микролитров, что равно нескольким каплям. Тест нацелен на антигены ВИЧ и туберкулеза, а для их выявления используется масс-спектрометрия, определяющая вирусную и бактериальную нагрузку. Отслеживание уровней инфицирования помогает контролировать лечение и вовремя вмешиваться, если терапия неэффективна.
ВИЧ и туберкулез зачастую являются сопутствующими инфекциями. Это происходит потому, что при ВИЧ подавляется иммунная система, что повышает вероятность заражения пациентов туберкулезом. Другими словами, ВИЧ-инфицированное население подвержено самому высокому риску туберкулеза.
Разработан единый экспресс-тест по крови для ВИЧ и туберкулеза
Специалисты из Медицинской школы Университета Тулейна разработали экспресс-тест, который может диагностировать одновременно ВИЧ и туберкулез. Результаты работы опубликованы в журнале Clinical Chemistry.
Новый анализ требует лишь небольшого количества крови — 200 микролитров, что равно нескольким каплям. Тест нацелен на антигены ВИЧ и туберкулеза, а для их выявления используется масс-спектрометрия, определяющая вирусную и бактериальную нагрузку. Отслеживание уровней инфицирования помогает контролировать лечение и вовремя вмешиваться, если терапия неэффективна.
ВИЧ и туберкулез зачастую являются сопутствующими инфекциями. Это происходит потому, что при ВИЧ подавляется иммунная система, что повышает вероятность заражения пациентов туберкулезом. Другими словами, ВИЧ-инфицированное население подвержено самому высокому риску туберкулеза.
OUP Academic
Sensitive Blood-Based Detection of HIV-1 and Mycobacterium tuberculosis Peptides for Disease Diagnosis by Immuno-Affinity Liquid…
AbstractBackground. Novel approaches that allow early diagnosis and treatment monitoring of both human immunodeficiency virus-1 (HIV-1) and tuberculosis disease
#диагностика
Искусственный интеллект распознает туберкулез и COVID-19 по кашлю?
Исследовательская группа под руководством ученых из Google разработала инструмент машинного обучения, который помогает обнаруживать и контролировать состояние здоровья, оценивая такие шумы, как кашель и дыхание. Препринт с результатами работы опубликован на arXiv.org. Система Health Acoustic Representations (HeAR), обученная на миллионах аудиозаписей человеческих звуков, если подтвердит эффективность, поможет врачами для диагностики заболеваний и оценки работы легких пациента.
Это не первая система, использующая звуки в качестве биомаркеров, но HeAR отличает количество аудиозаписей, использованных для обучения, а также выбор болезней, которые она может обнаруживать.
В традиционном подходе для обучения ИИ используют предварительно размеченные аудиозаписи — например, кашель пациента с диагнозом бронхит или туберкулез. Вместо этого исследователи Google использовали обучение с самоконтролем, которое опирается на неразмеченные данные. С помощью автоматизированного процесса они извлекли из видео на YouTube более 300 млн коротких фрагментов кашля, дыхания, покашливания и других звуков.
Для каждого клипа звук визуализировали в виде спектрограммы. Блокируя части таких картинок, исследователи обучали ИИ предсказывать недостающие сегменты. Это похоже на то, как если бы LLM для ChatGPT учили предсказывать следующее слово в предложении после обучения на множестве примеров текста.
Обученной таким образом сети требовалось небольшое количество специально размеченных данных, чтобы распознавать звуки болезней. Исследователи протестировали работу системы для диагностики коронавирусной инфекции, туберкулеза и определения курит ли пациент. Во всех тестах HeAR продемонстрировал более высокую точность работы, чем существующие инструменты анализа звуков.
Искусственный интеллект распознает туберкулез и COVID-19 по кашлю?
Исследовательская группа под руководством ученых из Google разработала инструмент машинного обучения, который помогает обнаруживать и контролировать состояние здоровья, оценивая такие шумы, как кашель и дыхание. Препринт с результатами работы опубликован на arXiv.org. Система Health Acoustic Representations (HeAR), обученная на миллионах аудиозаписей человеческих звуков, если подтвердит эффективность, поможет врачами для диагностики заболеваний и оценки работы легких пациента.
Это не первая система, использующая звуки в качестве биомаркеров, но HeAR отличает количество аудиозаписей, использованных для обучения, а также выбор болезней, которые она может обнаруживать.
В традиционном подходе для обучения ИИ используют предварительно размеченные аудиозаписи — например, кашель пациента с диагнозом бронхит или туберкулез. Вместо этого исследователи Google использовали обучение с самоконтролем, которое опирается на неразмеченные данные. С помощью автоматизированного процесса они извлекли из видео на YouTube более 300 млн коротких фрагментов кашля, дыхания, покашливания и других звуков.
Для каждого клипа звук визуализировали в виде спектрограммы. Блокируя части таких картинок, исследователи обучали ИИ предсказывать недостающие сегменты. Это похоже на то, как если бы LLM для ChatGPT учили предсказывать следующее слово в предложении после обучения на множестве примеров текста.
Обученной таким образом сети требовалось небольшое количество специально размеченных данных, чтобы распознавать звуки болезней. Исследователи протестировали работу системы для диагностики коронавирусной инфекции, туберкулеза и определения курит ли пациент. Во всех тестах HeAR продемонстрировал более высокую точность работы, чем существующие инструменты анализа звуков.
arXiv.org
HeAR -- Health Acoustic Representations
Health acoustic sounds such as coughs and breaths are known to contain useful health signals with significant potential for monitoring health and disease, yet are underexplored in the medical...