Для чего делается пцр диагн в пульмонологии. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – метод высокой точности обнаружения конкретных возбудителей инфекций

ПЦР диагностика - что это такое? Суть Полимеразно-Цепной Реакции заключается в том, что для исследования биологического материала применяются маркеры особого типа, которые быстро анализируют ДНК возбудителей инфекции. В гинекологии существуют разные методы ПЦР анализов у женщин в зависимости от исследуемого материала (кровь, моча, мазки и т.д.). После обработки данных выявляют тип возбудителя (это т.н. "ПЦР качественный анализ") и/или их концентрацию - этот тип исследования называется "ПЦР количественный анализ".

Сдача анализов методом ПЦР позволяет быстро провериться на возбудителей инфекционной патологии тогда, когда это не представляется возможным сделать другими анализами (иммунологическими, бактериологическими, микроскопией). В современной лабораторной диагностике ПЦР - самый эффективный и лучший способ обнаружения ДНК микробов и вирусов. Тест позволяет гинекологу и другим врачам клиники не только установить причину недомогания у женщин и мужчин, но и контролировать ход процесса, правильно оценить результат проведенной терапии.

Цены ПЦР диагностики

ЧТО ПОКАЗЫВАЕТ ПЦР

Качественный анализ ПЦР даёт указание на прямое пристуствие возбудителя инфекции в организме человека или животного. Сдать можно как мазок практически любой локализации (половые органы, уретра, ротоглотка и пр.), так и ПЦР анализы крови . По мазку или соскобу в гинекологии проверяют на хламидии, уреа- и микоплазмы, герпес-вирус, ВПЧ и прочие микробы. Результат ДНК анализа выдается на руки пациенту с заключением лаборатории "обнаружено" или "не обнаружено". В случае с анализом крови он позволяет на самой ранней стадии выявить ВИЧ, гепатит, герпес, цитомегаловирус и другие микроорганизмы, а в ряде случаев - и определить их генотип и показывает количество.

Количественные анализы ПЦР.
Исследование позволяет не только быстро выявить искомый генетический материал, но и показать концентрацию их ДНК (количественный метод ПЦР). Определение типа и количества возбудителей имеет важное значение в решении вопроса о назначении лечения, особенно если обнаружены, например, микоплазма (количественное определение ДНК), типирование уреаплазмы (количественное определение ДНК) или, что особенно важно, можно сделать генотипирование и количественное определение вирусной нагрузки в анализах при ВПЧ-инфекции .

РЕЗУЛЬТАТЫ ПЦР

Из всего сказанного понятно, что такое ПЦР анализ и каковы преимущества данного теста в гинекологии. Еще один важный нюанс этой диагностики - расшифровка результата доступна и удобна для непрофессионала. Учитывая, сколько делается анализ ПЦР в клинике, а также сроки готовности заключения (лаборатория обычно выдает информацию через 1-2 суток), данный метод диагностики становится лучшим выбором для определения всех основных гинекологических и прочих инфекций.

Лаборатория при качественном методе проведения ДНК исследования женских и мужских мазков делает заключение двух типов:

1. "ПЦР отрицательный" - в исследуемом материале не обнаружено возбудителя и
2. "ПЦР положительный" - в тесте были найдены РНК или ДНК микроба или вируса.

ПЦР в гинекологии

Показания к сдаче данных тестов у женщин следующие:

• Подозрение на возможность инфицирования ИППП;
• Анонимное обследование;
• Наличие выделений из половых путей, зуда;
• Боли внизу живота;
• Дискомфорт при мочеиспускании;
• Боли при половых контактах;
• Повышенные лейкоциты в анализе мазка на флору;
• Наличие эрозии на шейке матки;
• Планирование беременности;
• Проблемы с зачатием и вынашиванием ребенка;
• Подготовка к гинекологическим операциям, ЭКО;
• В профилактических целях.

Где лучше сдавать анализы на ПЦР в Москве?
Данный тип диагностики в гинекологии относится к современным и высокотехнологическим способам. Сдавать анализы на инфекции методом ПЦР следует в клинике, которая обладает всем необходимым для получения полноценных результатов. В нашем медцентре взятие материла проводится квалифицированными, опытными врачами гинекологами (не средним персоналом в процедурном кабинете), используются одноразовые инструменты и специальные лабораторные материалы, а полученные от пациентов образцы ежедневно отправляются в работу. Это позволяет не только получить результаты ПЦР быстро, но и обеспечить их достоверность. По желанию - полная анонимность обследования.

Сколько стоит ПЦР?
Данная услуга предоставляется многими медицинскими учреждениями столицы. На стоимость оказывают влияние множество факторов, начиная от месторасположение и заканчивая внутренней ценовой политикой. Тем не менее, есть объективные факторы, которые определяют среднюю минимальную цифру, ниже которой качественная и достоверная услуга оказана быть не может в силу упомянутых факторов. Цена ПЦР диагностики в клиниках Москвы на некоторые инфекции в среднем следующая:

• качественный анализ мазка ПЦР - 400 - 500 руб;
• количественный анализ ПЦР мазок - от 600 руб (1ед);
• РНК диагностика соскоба - от 1 000 руб (1ед);
• ПЦР анализ крови качественный (например, на герпес, ВПЧ, вирус Эпштейна-Барра, цитомегаловирус) - 450 - 550 руб, количественный - от 2 000 руб;
• ВИЧ ДНК качественный (опровержение/подтверждение наличия ВИЧ в доклинический период) - от 2 000 руб, РНК количественный - от 7 000 руб, резистентность - от 14 000 руб.

Подготовка к ПЦР

Для получения правильных, достоверных результатов исследования, девушкам и женщинам перед тем, как пойти сдать анализы на инфекции, следует придерживаться определенных правил:

За 1-2 дня до визита в клинику для сдачи анализа отказаться от половых актов;
- воздержаться от мочеиспускания за 1,5 - 2 часа до мазка;
- проводить гигиену наружных половых органов простой водой, без моющих средств, исключить спринцевания;
- исключить использование вагинальных таблеток, свечей;
- не сдавать ПЦР анализы во время месячных;
- являясь девственницей, перед осмотром заранее предупредите об этом гинеколога.

Как сдать анализы ПЦР

Сдать ПЦР у нас в клинике, в том числе анонимно, довольно просто. Далее мы рассажем как берут ПЦР у женщин и мужчин и откуда, из каких мест это исследование наиболее информативно.

В случае с женщиной анализ берётся врачом гинекологом. Обычно это бывает на первичном приеме у врача или при явке просто на сдачу анализов на инфекции, без предварительной консультации. Все по вашему желанию. Вы говорите свои пожелания, на какие именно инфекции хотелось бы провериться, и после этого начинается непосредственно сама процедура забора материала. Пациентка раздевается ниже пояса, располагается на кресле. Раздвинув малые половые губы, доктор вводит во влагалище гинекологическое зеркало подходящего размера. Гинекологи берут ПЦР у женщин обычно из шейки матки, а также мочеиспускательного канала. В последнем случае перед введением зондика производится кратковременный массаж уретры пальцем, введенным во влагалище. В случае, если анализ ПЦР сдают девочки-подростки или девушки девственницы, то зеркало не используется, а образцы выделений берут через отверстие в девственной плеве или области предверия вагины. Полученный материал помещается в герметичную пробирку со специальной средой и отправляется в лабораторию.

Взятие данного анализа у мужчин особых сложностей не представляет. Зонд вводится в уретру на глубине 3-4 см, несколько раз проворачивается по и против часовой стрелки. Материал также помещается в пробирку для последующей диагностики.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"Карельская государственная педагогическая академия"

Курсовая работа на тему:

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и её применение

Выполнила: студентка Корягина Валерия Александровна

Проверила: Карпикова Наталья Михайловна

Петрозаводск 2013

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.5.4 Эффект "Плато"

1.5.6 Амплификация

Заключение

Введение

Последнее двадцатилетие ознаменовалось широким внедрением в биологические, медицинские и сельскохозяйственные науки молекулярно-генетических методов.

К началу 70-х годов казалось, что молекулярная биология достигла определенной степени завершенности. В этот период главным объектом молекулярно-генетических исследований были микроорганизмы. Переход к эукариотам поставил перед исследователями совершенно новые проблемы, которые не могли быть решены с использованием существовавших в то время методов генетического анализа. Прорыв в развитии молекулярной генетики стал возможен благодаря появлению нового экспериментального инструмента - рестрикационных эндонуклеаз. В последующие годы количество методов непосредственного анализа ДНК, основанных на качественно различающихся подходах, начало стремительно увеличиваться.

Современные технологии во многих случаях позволили на более глубоком уровне начать изучение тонкой структурно-функциональной организации ядерных и внеядерных геномов различных организмов. Особое значение это имело для разработки новых методов диагностики и лечения различных заболеваний. Не менее важным оказалась возможность использования достижения молекулярной генетики в популяционной биологии и в селекции для выявления и анализа генетической изменчивости популяций, сортов и штаммов, идентификации и паспортизации хозяйственно ценных особей, создания генетически модифицированных организмов и для решения других вопросов.

Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Нет универсального метода, который мог бы позволить решить все возникающие проблемы. Поэтому выбор конкретного метода для проводимого исследования является одним из важнейших этапов любой научной работы.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 История открытия Полимеразной цепной реакции (ПЦР)

В 1983 г. К.Б. Мюллис и др. опубликовали и запатентовали метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), которому суждено было оказать глубочайшее влияние на все области исследования и прикладного использования нуклеиновых кислот. Значение этого метода для молекулярной биологии и генетики оказалось столь велико и очевидно, что уже через семь лет автору была присуждена Нобелевская премия по химии.

В начале использования метода после каждого цикла нагревания-охлаждения приходилось добавлять в реакционную смесь ДНК-полимеразу, так как она инактивировалась при высокой температуре, необходимой для разделения цепей спирали ДНК. Процедура проведения реакции была сравнительно неэффективной, требовала много времени и фермента. В 1986 году метод полимеразной цепной реакции был существенно улучшен. Было предложено использовать ДНК-полимеразы из термофильных бактерий. Эти ферменты оказались термостабильными и были способны выдерживать множество циклов реакции. Их использование позволило упростить и автоматизировать проведение ПЦР. Одна из первых термостабильных ДНК-полимераз была выделена из бактерий Thermus aquaticus и названа Taq -полимеразой.

Возможность амплификации любого сегмента ДНК, последовательность нуклеотидов которого известна, и получение его по завершении ПЦР в гомогенном виде и препаративном количестве делают ПЦР альтернативным методом молекулярного клонирования коротких фрагментов ДНК. При этом не возникает необходимости в применении сложных методических приемов, которые используют в генной инженерии при обычном клонировании. Разработка метода ПЦР во многом расширила методические возможности молекулярной генетики, и, в частности, генной инженерии, причем настолько, что это кардинально изменило и усилило научный потенциал многих её направлений.

1.2 Разновидности полимеразной цепной реакции (ПЦР)

·Вложенная ПЦР - применяется для уменьшения числа побочных продуктов реакции. Используют две пары праймеров и проводят две последовательные реакции. Вторая пара праймеров амплифицирует участок ДНК внутри продукта первой реакции.

·Инвертированная ПЦР - используется в том случае, если известен лишь небольшой участок внутри нужной последовательности. Этот метод особенно полезен, когда нужно определить соседние последовательности после вставки ДНК в геном. Для осуществления инвертированной ПЦР проводят ряд разрезаний ДНК - рестриктазами <#"justify">полимеразная цепная реакция праймер

·Групп-специфическая ПЦР - ПЦР для родственных <#"center">1.3 Полимеразная цепная реакция

Открытая в середине 80-х годов, полимеразная цепная реакция (ПЦР) способна увеличить количество копий исходной пробы в миллионы раз в течение нескольких часов. В ходе каждого цикла реакции из исходной молекулы образуются две копии. Каждая из синтезированных копий ДНК может служить матрицей для синтеза новых копий ДНК в следующем цикле. Таким образом, многократное повторение циклов, приводит к возрастанию количества копий в геометрической прогрессии. Из расчетов следует, что даже при наличии 30 циклов, число копий исходной молекулы составит более 1 миллиарда. Даже если учесть, что в ходе каждого цикла дуплицируются не все ампликоны, то общее количество копий, несмотря на это, составляет достаточно большую цифру.

Каждый цикл полимеразной цепной реакции (ПЦР) состоит из следующих этапов:

·Денатурация - Повышение температуры вызывает раскручивание и расщепление двухцепочечной молекулы ДНК на две одноцепочечные;

·Отжиг - Снижение температуры позволяет праймерам присоединиться к комплементарным участкам молекулы ДНК;

·Элонгация - Фермент ДНК-полимераза достраивает комплементарную цепь.

Для амплификации избранного фрагмента используют два олигонуклеотидных праймера (затравки), фланкирующих определенный участок ДНК. Праймеры ориентированы 3-концами навстречу друг другу и в сторону той последовательности, которую необходимо амплифицировать. ДНК-полимераза осуществляет синтез (достройку) взаимно комплементарных цепей ДНК, начиная с праймеров. При синтезе ДНК праймеры физически встраиваются в цепь новосинтезирующихся молекул ДНК. Каждая цепь молекулы ДНК, образующаяся с помощью одного из праймеров, может служить матрицей для синтеза комплементарной цепи ДНК с помощью другого праймера.

1.4 Проведение полимеразной цепной реакции (ПЦР)

Полимеразную цепную реакцию проводят в специальных тонкостенных полипропиленовых пробирках, совместимых по размеру с используемым термоциклером (амплификатором) - прибором, который контролирует температурные и временные характеристики этапов полимеразной цепной реакции (ПЦР).

1.5 Принцип метода полимеразной цепной реакции

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - метод амплификации ДНК in vitro, с помощью которого в течение нескольких часов можно выделить и размножить определённую последовательность ДНК в миллиарды раз. Возможность получения огромного количества копий одного строго определённого участка генома значительно упрощает исследование имеющегося образца ДНК.

Для проведения полимеразной цепной реакции необходимо соблюдение ряда условий:

1.5.1 Наличие в реакционной смеси ряда компонентов

Основными компонентами реакционной (ПЦР) смеси являются: Трис-HCl, KCl, MgCl2, смесь нуклеотидтрифосфатов (АТФ, ГТФ, ЦТФ, ТТФ), праймеры (олигонуклеотиды), препарат анализируемой ДНК, термостабильная ДНК-полимераза. Каждый из компонентов реакционной смеси непосредственно участвует в полимеразной цепной реакции (ПЦР), а концентрация реагентов напрямую влияет на ход амплификации.

·Трис-HCl - определяет pH реакционной смеси, создает буферную емкость. Активность ДНК-полимеразы зависит от pH среды, поэтому значение водородного показателя напрямую влияет на ход полимеразной цепной реакции. Обычно значение pH находится в пределах 8 - 9,5. Высокое значение pH берется из-за того, что при повышении температуры pH Трил-HCl буфера падает.

·KCl - концентрация хлорида калия до 50 мМ влияет на протекание процессов денатурации и отжига, концентрация свыше 50 мМ ингибирует ДНК-полимеразу.

·MgCl2 - поскольку ДНК-полимераза является Mg2+ - зависимым ферментом, то концентрация ионов магния влияет на активность фермента (Mg2+ образует комплексы с НТФ - именно эти комплексы являются субстратом для полимеразы). Высокая концентрация приводит к увеличению неспецифической амплификации, а низкая ведет - к ингибированию реакции, оптимум (для различных полимераз) находится в области 0,5 - 5мМ. Кроме того, концентрация солей магния влияет на протекание процессов денатурации и отжига - повышение концентрации Mg2+ вызывает повышение температуры плавления ДНК (т.е. температуры, при корой 50% двухцепочечных нитей ДНК разъединяются на одноцепочечные).

·НТФ - нуклеотидтрифосфаты являются непосредственными мономерами нуклеиновых кислот. Для предотвращения цепной терминации рекомендуется равноколличественное соотношение всех четырех нуклеотидтрифосфатов. Низкая концентрация данных компонентов в реакционной смеси увеличивает вероятность ошибки при построении комплементарной цепи ДНК.

·Праймеры - Наиболее оптимальным является использование праймеров с разницей температур плавления не более 2 - 4oС. Иногда при длительном хранении при температуре 4oС, или после большого количества замораживаний - оттаиваний праймеры образуют вторичные структуры - димеры, снижая эффективность протекания ПЦР. Устранение данной проблемы сводится к инкубации на водяной бане (Т=95oС) в течение 3 минут и последующему резкому охлаждению до 0oС.

·Препараты ДНК - количество и качество препарата ДНК (матрицы) непосредственно влияет на ход и параметры полимеразной цепной реакции. Избыточное количество образца ДНК ингибирует полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Примеси различных веществ, находящихся в препарате ДНК, могут также уменьшить эффективность протекания полимеразной цепной реакции (ПЦР): ацетат натрия, хлорид натрия, изопропанол, этанол, гепарин, фенол, мочевина, гемоглобин и др.

·ДНК-полимераза - при использовании малого количества ДНК-полимеразы наблюдается уменьшение синтеза конечного продукта прямо пропорционально размеру фрагментов. Избыток полимеразы в 2 - 4 раза приводит к появлению диффузных спектров, а в 4 - 16 раз - низкомолекулярных неспецифических спектров. Диапазон используемых концентраций - 0,5 - 1,5 единиц активности в перерасчете на 25 мкл ПЦР смеси.

Кроме основных компонентов ПЦР смеси, используют ряд дополнительных веществ, улучшающих качественные и количественные показатели ПЦР: ацетамид (5%) - увеличение растворимости основных компонентов; бетаин (натриевая соль) - стабилизация ДНК-полимеразы, понижение температуры плавления ДНК, выравнивание температуры плавления; альбумин бычий (10-100 мкг/мл) - стабилизация ДНК-полимеразы; диметилсульфоксид (1-10%) - повышение растворимости основных компонентов; формамид (2-10%) - увеличение специфичности отжига; глицерин (15-20%) - увеличение термостабильности фермента, понижение температуры денатурации образца ДНК; сульфат аммония - снижение температуры денатурации и отжига.

1.5.2 Циклический и температурный режим

Общий вид программы полимеразной цепной реакции (ПЦР) следующий:

этап. Длительная первичная денатурация препарата ДНК.1 цикл

этап. Быстрая денатурация препарата ДНК. Отжиг праймеров. Элонгация.30 - 45 циклов.

этап. Длительная элонгация. Охлаждение реакционной смеси.1 цикл.

Каждый элемент этапа - денатурация, отжиг, элонгация - имеет индивидуальные температурные и временные характеристики. Параметры температуры и времени протекания каждого элемента подбирают эмпирически, в соответствии с качественными и количественными показателями продуктов амплификации.

Денатурация. В ходе данного элемента полимеразной цепной реакции происходит расщепление двухцепочечной молекулы ДНК на две одноцепочечные. Температурные параметры денатурации находятся в области 90 - 95oС, но в случае ДНК-образца с большим содержанием гуанина и цитозина, температура должна быть увеличена до 98oС. Температура денатурации должна быть достаточной для полной денатурации - расщепления нитей ДНК и избежания "внезапного охлаждения" или быстрого отжига, однако, термостабильная ДНК-полимераза менее устойчива при высоких температурах. Таким образом, подбор оптимальных температурных параметров денатурации для соотношения праймер/образец (препарат ДНК) является важным условием при проведении амплификации. Если температура денатурации на первом этапе выше 95oС, рекомендуется добавлять ДНК-полимеразу в реакционную смесь после первичной денатурации. Продолжительность данного элемента этапа в ходе полимеразной цепной реакции (ПЦР) должна быть достаточной для полной денатурации ДНК, но в то же время не оказывать существенного влияния на активность ДНК-полимеразы при данной температуре.

Отжиг. Температура отжига (Та) - один из важнейших параметров полимеразной цепной реакции. Температура отжига для каждого конкретного праймера подбирается индивидуально. Она зависит от длинны и нуклеотидного состава праймера. Обычно она ниже на 2 - 4oС значения температуры плавления (Тm) праймера. Если температура отжига системы ниже оптимальной, то число неспецифических амплифицированных фрагментов возрастает и, наоборот, более высокая температура уменьшает количество амплифицированных продуктов. При этом концентрация специфических ампликонов может резко снижаться, вплоть до ингибирования полимеразной цепной реакции (ПЦР). Увеличение времени отжига также приводит к увеличению количества неспецифических ампликонов.

Элонгация. Обычно каждый вид термостабильной ДНК-полимеразы имеет индивидуальный температурный оптимум активности. Скорость синтеза ферментом комплементарной нити ДНК также является величиной специфичной для каждой полимеразы (в среднем она составляет 30 - 60 нуклеотидов в секунду, или 1 - 2 тыс. оснований в минуту), поэтому время элонгации подбирается в зависимости от типа ДНК-полимеразы и длинны амплифицируемого региона.

1.5.3 Основные принципы подбора праймеров

При создании ПЦР-тест-системы одной из основных задач является правильный подбор праймеров, которые должны отвечать ряду критериев:

Праймеры должны быть специфичны. Особое внимание уделяют 3-концам праймеров, т. к именно с них начинает достраивать комплементарную цепь ДНК Taq-полимераза. Если их специфичность недостаточна, то, вероятно, что в пробирке с реакционной смесью будут происходить нежелательные процессы, а именно, синтез неспецифической ДНК (коротких или длинных фрагментов). Она видна на электрофорезе в виде тяжелых или легких дополнительных полос. Это мешает оценке результатов реакции, т. к легко перепутать специфический продукт амплификации с синтезированной посторонней ДНК. Часть праймеров и дНТФ расходуется на синтез неспецифической ДНК, что приводит к значительной потере чувствительности.

Праймеры не должны образовывать димеры и петли, т.е. не должно образовываться устойчивых двойных цепей в результате отжига праймеров самих на себя или друг с другом.

1.5.4 Эффект "Плато"

Следует заметить, что процесс накопления специфических продуктов амплификации по геометрической прогрессии идет лишь ограниченное время, а затем его эффективность критически падает. Это связано с так называемым эффектом "плато".

Термин эффект плато используют для описания процесса накопления продуктов ПЦР на последних циклах амплификации.

В зависимости от условий и количества циклов реакции амплификации, на момент достижения эффекта плато влияют утилизация субстратов (дНТФ и праймеров), стабильность реактантов (дНТФ и фермента), количество ингибиторов, включая пирофосфаты и ДНК-дуплексы, конкуренция за реактанты неспецифическими продуктами или праймер-димерами, концентрация специфического продукта и неполная денатурация при высокой концентрации продуктов амплификации.

Чем меньше начальная концентрация ДНК-мишени, тем выше риск выхода реакции на плато". Этот момент может наступить до того, как количество специфических продуктов амплификации будет достаточно, чтобы их можно было проанализировать. Избежать этого позволяют лишь хорошо оптимизированные тест-системы.

1.5.5 Подготовка пробы биологического материала

Для выделения ДНК используют различные методики в зависимости от поставленных задач. Их суть заключается в экстракции (извлечении) ДНК из биопрепарата и удалении или нейтрализации посторонних примесей для получения препарата ДНК с чистотой, пригодной для постановки ПЦР.

Стандартной и ставшей уже классической считается методика получения чистого препарата ДНК, описанная Мармуром. Она включает в себя ферментативный протеолиз с последующей депротеинизацией и переосаждением ДНК спиртом. Этот метод позволяет получить чистый препарат ДНК. Однако он довольно трудоемок и предполагает работу с такими агрессивными и имеющими резкий запах веществами, как фенол и хлороформ.

Одним из популярных в настоящее время является метод выделения ДНК, предложенный Boom с соавторами. Этот метод основан на использовании для лизиса клеток сильного хаотропного агента - гуанидина тиоционата (GuSCN), и последующей сорбции ДНК на носителе (стеклянные бусы, диатомовая земля, стеклянное "молоко" и. т.д.). После отмывок в пробе остается ДНК, сорбированная на носителе, с которого она легко снимается с помощью элюирующего буфера. Метод удобен, технологичен и пригоден для подготовки образца к амплификации. Однако возможны потери ДНК вследствие необратимой сорбции на носителе, а также в процессе многочисленных отмывок. Особенно большое значение это имеет при работе с небольшими количествами ДНК в образце. Кроме того, даже следовые количества GuSCN могут ингибировать ПЦР. Поэтому при использовании этого метода очень важен правильный выбор сорбента и тщательное соблюдение технологических нюансов.

Другая группа методов пробоподготовки основана на использовании ионообменников типа Chilex, которые, в отличие от стекла, сорбируют не ДНК, а наоборот, примеси, мешающие реакции. Как правило, эта технология включает две стадии: кипячение образца и сорбция примесей на ионообменнике. Метод чрезвычайно привлекателен простотой исполнения. В большинстве случаев он пригоден для работы с клиническим материалом. К сожалению, иногда встречаются образцы с такими примесями, которые невозможно удалить с помощью ионообменников. Кроме того, некоторые микроорганизмы не поддаются разрушению простым кипячением. В этих случаях необходимо введение дополнительных стадий обработки образца.

Таким образом, к выбору метода пробоподготовки следует относиться с пониманием целей проведения предполагаемых анализов.

1.5.6 Амплификация

Для проведения реакции амплификации необходимо приготовить реакционную смесь и внести в нее анализируемый образец ДНК. При этом важно учитывать некоторые особенности отжига праймеров. Дело в том, что, как правило, в анализируемом биологическом образце присутствуют разнообразные молекулы ДНК, к которым используемые в реакции праймеры имеют частичную, а в некоторых случаях значительную, гомологию. Кроме того, праймеры могут отжигаться друг с другом, образуя праймер-димеры. И то, и другое приводит к значительному расходу праймеров на синтез побочных (неспецифических) продуктов реакции и, как следствие, значительно уменьшает чувствительность системы. Это затрудняет или делает невозможным чтение результатов реакции при проведении электрофореза.

1.6 Состав стандартной реакционной ПЦР смеси

х ПЦР буфер (100 мМ р-р Трис-HCl, pH 9,0, 500 мМ р-р KCl, 25 мМ р-р MgCl2) …….2,5 мкл

Вода (MilliQ) ……………………………………………………….18,8 мкл

Смесь нуклеотидтрифосфатов (дНТФ)

мМ р-р каждого……………………………………….……….0,5 мкл

Праймер 1 (10 мМ р-р) ………………………………………….….1 мкл

Праймер 2 (10 мМ р-р) ………………………………………….….1 мкл

ДНК-полимераза (5 ед. /мкл) ………………………………………0,2 мкл

Образец ДНК (20 нг/мкл) …………………………………………..1 мкл

1.7 Оценка результатов реакции

Для правильной оценки результатов ПЦР важно понимать, что данный метод не является количественным. Теоретически продукты амплификации единичных молекул ДНК-мишени могут быть обнаружены с помощью электрофореза уже после 30-35 циклов. Однако на практике это выполняется лишь в случаях, когда реакция проходит в условиях, близких к идеальным, что в жизни встречается не часто. Особенно большое влияние на эффективность амплификации оказывает степень чистоты препарата ДНК, т.е. наличие в реакционной смеси тех или иных ингибиторов, от которых избавиться в некоторых случаях бывает крайне сложно. Иногда, из-за их присутствия не удается амплифицировать даже десятки тысяч молекул ДНК-мишени. Таким образом, прямая связь между исходным количеством ДНК-мишени и конечным количеством продуктов амплификации часто отсутствует.

Глава 2: Применение Полимеразной цепной реакции

ПЦР используется во многих областях для проведения анализов и в научных экспериментах.

Криминалистика

ПЦР используют для сравнения так называемых "генетических отпечатков пальцев". Необходим образец генетического материала с места преступления - кровь, слюна, сперма, волосы и т.п. Его сравнивают с генетическим материалом подозреваемого. Достаточно совсем малого количества ДНК, теоретически - одной копии. ДНК расщепляют на фрагменты, затем амплифицируют с помощью ПЦР. Фрагменты разделяют с помощью электрофореза ДНК. Полученную картину расположения полос ДНК и называют генетическим отпечатком пальцев.

Установление отцовства

Результаты электрофореза ДНК-фрагментов, амплифицированных с помощью ПЦР. Отец. Ребенок. Мать. Ребенок унаследовал некоторые особенности генетического отпечатка обоих родителей, что дало новый, уникальный отпечаток.

Хотя "генетические отпечатки пальцев" уникальны, родственные связи все же можно установить, сделав несколько таких отпечатков. Тот же метод можно применить, слегка модифицировав его, для установления эволюционного родства среди организмов.

Медицинская диагностика

ПЦР дает возможность существенно ускорить и облегчить диагностику наследственных и вирусных заболеваний. Нужный ген амплифицируют с помощью ПЦР с использованием соответствующих праймеров, а затем секвенируют для определения мутаций. Вирусные инфекции можно обнаруживать сразу после заражения, за недели или месяцы до того, как проявятся симптомы заболевания.

Персонализированная медицина

Иногда лекарства оказываются токсичными или аллергенными для некоторых пациентов. Причины этого - отчасти в индивидуальных различиях в восприимчивости и метаболизме лекарств и их производных. Эти различия детерминируются на генетическом уровне. Например, у одного пациента определенный цитохром может быть более активен, у другого - менее. Для того, чтобы определить, какой разновидностью цитохрома обладает данный пациент, предложено проводить ПЦР-анализ перед применением лекарства. Такой анализ называют предварительным генотипированием.

Клонирование генов

Клонирование генов - это процесс выделения генов и, в результате генноинженерных манипуляций, получения большого количества продукта данного гена. ПЦР используется для того, чтобы амплифицировать ген, который затем вставляется в вектор - фрагмент ДНК, переносящий чужеродный ген в тот же самый или другой, удобный для выращивания, организм. В качестве векторов используют, например, плазмиды или вирусную ДНК. Вставку генов в чужеродный организм обычно используют для получения продукта этого гена - РНК или, чаще всего, белка. Таким образом в промышленных количествах получают многие белки для использования в сельском хозяйстве, медицине и др.

Секвенирование ДНК

В методе секвенирования с использованием меченых флуоресцентной меткой или радиоактивным изотопом дидезоксинуклеотидов ПЦР является неотъемлемой частью, так как именно в ходе полимеризации в цепь ДНК встраиваются производные нуклеотидов, меченые флуоресцентной или радиоактивной меткой. Это останавливает реакцию, позволяя определить положения специфических нуклеотидов после разделения синтезированных цепочек в геле.

Мутагенез

В настоящее время ПЦР стала основным методом проведения мутагенеза. Использование ПЦР позволило упростить и ускорить процедуру проведения мутагенеза, а также сделать её более надёжной и воспроизводимой.

Метод ПЦР позволил проанализировать наличие последовательностей вирусов папилломы человека в срезах биопсий новообразований шейки матки человека, залитых парафином за 40 лет до данного исследования. Более того, с помощью ПЦР удалось амплифицировать, и клонировать фрагменты митохондриальной ДНК из ископаемых останков мозга человека возраста 7 тысяч лет!

На лизатах индивидуальных сперматозоидов человека продемонстрирована возможность одновременно анализировать два локуса, расположенных на разных негомологичных хромосомах. Такой подход обеспечивает уникальную возможность тонкого генетического анализа и изучения хромосомной рекомбинации, ДНК-полиморфизма и др. Метод анализа индивидуальных сперматозоидов сразу нашел практическое применение в судебной медицине, так как HLA-типирование гаплоидных клеток позволяет определять отцовство или выявлять преступника (комплекс HLA представляет собой набор генов главного комплекса гистосовместимости человека; локусы комплекса HLA - наиболее полиморфные из всех известных у высших позвоночных: в пределах вида в каждом локусе существует необычайно большое число разных аллелей - альтернативных форм одного и того же гена).

Используя ПЦР, можно выявлять правильность интеграции чужеродных генетических структур в заранее определенный район генома изучаемых клеток. Суммарная клеточная ДНК отжигается с двумя олигонуклеотидными затравками, одна из которых комплементарна участку хозяйской ДНК вблизи точки встраивания, а другая - последовательности интегрированного фрагмента в антипараллельной цепи ДНК. Полимеразная цепная реакция в случае неизмененной структуры хромосомной ДНК в предполагаемом месте встройки приводит к образованию фрагментов одноцепочечной ДНК неопределенного размера, а в случае запланированной встройки - двухцепочечных фрагментов ДНК известного размера, определяемого расстоянием между местами отжига двух праймеров. Причем степень амплификации анализируемого района генома в первом случае будет находиться в линейной зависимости от количества циклов, а во втором - в экспоненциальной. Экспоненциальное накопление в процессе ПЦР амплифицируемого фрагмента заранее известного размера позволяет визуально наблюдать его после электрофоретического фракционирования препарата ДНК и делать однозначное заключение о встройке чужеродной последовательности в заданный район хромосомной ДНК.

Заключение

Самое широкое распространение метод ПЦР в настоящее время получил как метод диагностики различных инфекционных заболеваний. ПЦР позволяет выявить этиологию инфекции даже если в пробе, взятой на анализ, содержится всего несколько молекул ДНК возбудителя. ПЦР широко используется в ранней диагностики ВИЧ-инфекций, вирусных гепатитов и т.д. На сегодняшний день почти нет инфекционного агента, которого нельзя было бы выявить с помощью ПЦР.

Список использованной литературы

1.Падутов В.Е., Баранов О.Ю., Воропаев Е.В. Методы молекулярно - генетического анализа. - Мн.: Юнипол, 2007. - 176 с.

2.ПЦР "в реальном времени"/ Ребриков Д.В., Саматов Г.А., Трофимов Д.Ю. и др.; под ред. д. б. н. Д.В. Ребрикова; предисл. Л.А. Остермана и акад. РАН и РАСХН Е.Д. Свердлова; 2-е изд., испр. и доп. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 223 с.

.Патрушев Л.И. Искусственные генетические системы. - М.: Наука, 2005. - В 2 т

.Б. Глик, Дж. Пастернак Молекулярная биотехнология. Принципы и применение 589 стр., 2002 г.

5.Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия. - Новосибирск: Сиб. унив. издательствово, 2004. - 496 с.

Под редакцией А.А. Ворбьева "Полимеразная цепная реакция и ее применение для диагностики в дерматовенерологии"; Медицинское информационное агентство - 72 стр.

Http://ru. wikipedia.org

Http://scholar. google.ru

.

.

Http://www.med2000.ru/n1/n12. htm

12.http://prizvanie. su/ - медицинский журнал

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

ПЦР-диагностика (полимеразная цепная реакция) применяется для выявления активной стадии заболевания в комплексе с уже традиционными исследованиями, когда нет реакции иммунологическими и микробиологическими методами диагностики.

Определенный период ПЦР-диагностику применяли только в научных целях, и только начиная с конца XX века и начала 21-го этот анализ стал своеобразным «золотым стандартом», приносящим большую пользу в различных областях медицины.

В чем суть ПЦР-диагностирования?

ПЦР-диагностика, в отличие от , способного обнаружить следы пребывания антител (АТ), устанавливает не только первопричины патологического состояния, но и выявляет наличие на специфическом определённом участке ДНК или РНК при помощи ферментов в лабораторных условиях.

Анализ методом ПЦР имеет высокую точность, исключая возможность ложных реакций и совершенно необязательно брать кровь из вены на исследование, достаточно небольшого количества образцов ткани, биологической жидкости.

К вышеперечисленному варианту биологической среды материала для тестирования, содержащего предполагаемый инфекционный возбудитель по решению врача могут быть назначено несколько вариантов сразу, в том числе это может быть:

• мазок (выделения из половых органов);
• соскоб со слизистой (рта, носа, половых органов);
• слюна , мокрота или плевральная жидкость;
• сок простаты , исследование секрета предстательной железы на наличие вредителя;
• плацентарная ткань или околоплодная жидкость;
• общий анализ мочи на исследование осадка (после центрифугирования) при необходимости выявления микобактерий туберкулеза;
• спинномозговая жидкость на предмет выявления инфекционного поражения ЦНС;
• забор клеток или тканей (биоптата) из печени, двенадцатиперстной кишки, желудка и пр.

Данные образцы помещаются в специальный реактор и анализируются при многократном удвоении (амплификации) исследуемых фрагментов ДНК, путём повторных циклов репликации и денатурации с добавлением специфических ферментов для синтеза. По типу цепной реакции данный метод идентифицирует вид и индивидуальные характеристики ДНК или РНК . В конечном итоге процесс проведения ПЦР при сравнительном анализе клонированного генетического материала позволяет выявить даже единичные клетки живого вируса, легко отличая уреаплазму от микоплазмы или же .

Преимущества и недостатки ПЦР-диагностики

У этого ПЦР-диагностики есть как преимущества, так несколько недостатков.

Преимущества диагностики:

• определение возбудителя даёт прямое указание на наличие в генетическом материале нетипичного участка ДНК или РНК;
• ПЦР диагностика дает 100% точности благодаря присутствию в исследуемом материале частиц нуклеиновых кислот (фрагменты ДНК или РНК) характерных только конкретному вирусу или бактерии;
• высокая чувствительность ПЦР-системы, в сравнении с иными методами диагностики. ПЦР-анализу для определения наличия возбудителя достаточно одной клетки живого вируса (10-100 клеток в пробе), что даёт возможность обнаружения патогенного микроорганизма на раннем этапе заболевания при отсутствии выраженных симптомов, и в запущенных формах;
• высокотехнологичная автоматизированная амплификация методом ПЦР повышает скорость выполнения анализа, проводя тестирование в день забора (выделяя не более 4-6 часов на диагностику). Это повышает производительность и даёт преобладание над культуральными методами исследования;
• универсальность анализа позволяет с помощью генетического материала ДНК или РНК, забранного различными вариантами, обнаружить нескольких возбудителей из одной биологической пробы.

Если говорить о недостатках , то, учитывая чувствительность ПЦР-системы, одним из малоприятных моментов, являются:

• изменчивость микроорганизмов. Недостаток состоит в том, что микроорганизмам присуща мутация, приводящая к изменению исследуемого генотипа возбудителя. И тест-система ПЦР в амплифицируемом участке генома не может уловить гибрид уже эволюционирующего возбудителя, так же как и иммунная система человека не распознает его, поэтому реакции на определение наличия инфекционного заболевания не произойдёт. Но для этого проходят различные разработки для усовершенствования метода ПЦР;
• возможность получения ложноположительного или ложноотрицательного результата. Чтоб не столкнуться с ложными результатами на одном из этапов ПЦР-диагностики, её нужно проходить внимательно, без нарушения процесса, соблюдая правила забора материала. Образцы могут поменять свою структуру или вовсе разрушиться, что может привести к ложноотрицательному или ложноположительному результату. Следует понимать, что такой результат может быть, когда инфекция уже убита, но мертвые клетки ещё не успели обновиться и при клонировании были учтены. Поэтому на ранних сроках после проведённого лечения применяют другие методы (например, ), а уже после полного выведения из организма неактивных возбудителей инфекции проводиться анализ-контроль методом ПЦР. И уже лечащий врач принимает окончательное решение о целесообразности терапии, взяв во внимание все аргументы «за» и «против».

Подготовка к ПЦР-диагностике и условия сдачи анализов

Обратить внимание стоит на простую подготовку к ПЦР, для этого необходимо строго выполнить все рекомендации лечащего врача и соблюдать минимум несколько неоспоримых условий для более точного результата.

В зависимости от метода забора материала на обследование необходимо помнить, что:

• для диагностики с помощью венозной крови пациенту необходимо сдавать анализ натощак, исключая даже употребление жидкости;
• для сдачи мазка необходимо воздержаться от полового контакта как минимум на пару суток, допускается провести гигиену половых органов с вечера, но не в день сдачи анализа. Стоит выбрать оптимальное время для проведения исследования с учетом: за два дня до или после менструального цикла;
• для любого метода забора материала следует прекратить за пару недель до сдачи применение антибактериальных лекарственных препаратов, предварительно проконсультировавшись с лечащим врачом, поскольку это может повлиять на достоверность результата;
• для сдачи анализа мочи на определение наличия возбудителей необходимо не только соблюдать стерильность и гигиеничность, но и качественность собранного материала для исследования, несущего более точную информацию. Поэтому допустимо выдержать 2-3 часа с последнего мочеиспускания до сбора мочи или использовать утренний образец, дающий большую вероятность показать наличие воспалительного процесса.

Применение ПЦР и выявляемые заболевания

Для поиска возбудителей многих заболеваний не следует игнорировать вышеупомянутые рекомендации, а назначенное обследование врачом именно методом ПЦР-диагностики может обезопасить от серьёзных осложнений не только взрослого человека, но и маленького, ещё не родившегося, ребёнка в утробе матери.

Ведь чаще некоторыми типами вирусов (ВПЧ) страдает именно женская половина населения, существенно увеличивая возможность возникновения рака шейки матки или бесплодия. И, ввиду возможного негативного влияния на течение беременности и на развития плода, следует учитывать, что разнообразные группы микроорганизмов, передаваемых половым путём или при иммунодефиците трудно отнести к той или иной группе возбудителя, так как они очень взаимосвязаны (например, ТОРЧ-инфекции и ИППП). Зато полимеразная цепная реакция способна найти чужеродную структуру, определив конкретный тип вирусного ДНК в женском организме.

Расшифровка результатов анализа позволяет подтвердить или опровергнуть наличие болезней. Охватывая большой спектр возбудителей такой анализ очень актуален для своевременного выявления многих инфекций, таких как:

• обнаружение ВИЧ-инфекции . Тяжёлого нарушения иммунитета инфекцией, поражающей в первую очередь иммунокомпетентные клетки, имеющиеся на поверхности иммунной системы на рецепторах СD4, впоследствии теряющих свою возможность защищаться от инфекций, и перестают реагировать на присутствие в плазме крови РНК вируса. В случае положительного результата при анонимном обследовании, его проходят повторно с добавлением дополнительных исследований;
• вирусные гепатиты, чаще всего - гепатита С (содержащего РНК возбудитель), который в силу своей легкой переносимости трудно диагностировать иными методами, ведь ПЦР-метод является более оптимальным для распознания возбудителя в крови или биоптате печени. проявляет себя на поздней стадии, формируя злокачественный воспалительный процесс. Однако стоит учесть, что если при сдаче анализа на наличие антител в крови (АТ) результат будет положительный, а ПЦР-анализ даст результат отрицательный, это может говорить о наличие вируса в организме в очень низком количестве, либо поражённые клетки находятся в ожидающей стадии в геноме клеток печени без выхода в кровяное русло. В таком случаи будет проводиться ряд повторных исследований для окончательного диагноза и методики лечения;
• онкогенные вирусы, такие как ВПЧ (вирус папилломы человека) имеющих более 100 различных типов вируса, передающийся половым путём или во время медицинских манипуляций, через родовые пути проходит заражение новорожденного от матери, если она носитель папилломавирусной инфекции;
• ИППП (инфекции, передающиеся половым путем);
• подходит для выявления всех ЗППП ( , гарднереллез, ) и ТОРЧ-инфекций;
• с большой степенью точности указывает на наличие инфекции мононуклеоза , характеризующегося поражением лимфатической и ретикулоэндотелиальной системы (увеличением лимфатических узлов, селезёнки, печени), можно выявить с помощью ПЦР-диагностики, взяв в качестве исследуемого материала сыворотку крови. Болезнь Филатова по внешним параметрам может проявиться как высыпания, желчность кожного покрова, белый налёт на языке.
• , проникающая в кровь больных СПИДом и перенёсших трансплантацию органов с применением препаратов для подавления иммунитета;
• герпетическая инфекция , представляя из себя тот или иной тип герпеса, способного поразить половые органы, слизистую оболочку глаз или кожный покров;
• туберкулез . При наличии основных симптомов болезни назначается прохождение ПЦР-анализа после результатов бронхоскопии, позволяя диагностировать активную стадию туберкулёза гораздо быстрее, чем с помощью бактериологического или бактериоскопического метода;
• вирусное инфекционное заболевание, такое как клещевой энцефалит (Боррелиоз). Характеризуется поражением клеток нервной системы, интоксикацией, воспалением головного мозга и впоследствии развитием паралича. Для обнаружения антигена с помощью ПЦР-диагностики для выделения РНК-вируса берётся кровь и спинномозговая жидкость.
• выявление хеликобактерной инфекции (приводящая к хроническому гастриту, язвенной болезни, опухоли желудка) методом ПЦР-диагностики позволяет обнаружить ДНК (генетический материал) хеликобактер пилори в биоптате, кале, слюне, различая штаммы по степени злокачественности.

ПЦР-диагностика инфекций развивается ускоренными темпами и успешно используется в онкологии, гинекологии, урологии, гастроэнтерологии, вирусологии и список постоянно пополняется, но не ограничивается только поиском возбудителей инфекционных заболеваний. Среди остальных практических применений ПЦР-метода можно также выделить использование исследования для установления отцовства и идентификации личности.

ПЦР диагностика — это методика, основанная на применении полимеразной цепной реакции, с помощью которой можно обследовать человека на инфекционные и наследственные заболевания. Анализы ПЦР на 12 инфекций показывают результат, несмотря на то, остро протекает заболевание или хронически. Некоторые специалисты считают ПЦР 12 обязательным анализом и не ставят без него окончательный диагноз. Результаты могут быть положительными даже задолго до появления симптоматики болезни.

В 20 веке Кэри Мюллис из США открыл явление полимеразной цепной реакции. В настоящее время метод ПЦР является золотым стандартом в некоторых сферах медицины. Метод является максимально эффективным для выявления болезни в активной стадии, поскольку бывают случаи, что в активной стадии обычные методы не дают такого точного результата.

Диагностика инфекционных процессов при помощи ПЦР достаточно актуальна в современном мире. Преимуществами данного вида обследований являются следующие моменты:

1. Обнаружение инфекционного возбудителя в анализах. Анализ предполагает выявление ДНК или РНК инфекционного агента.
2. Практически исключены ложные и ошибочные реакции.
3. Методика ПЦР 12 максимально чувствительная. Благодаря данному методу можно обнаружить даже единичные клетки инфекционных агентов.
4. Результат ПЦР на скрытые возбудители готов уже через 4 часа после проведения процедуры.
5. Способность обнаружения инфекционных агентов без отсутствия характерной симптоматики для заболевания. Метод достаточно эффективен и по происшествии конкретной болезни.

В современном мире ПЦР диагностика инфекций развивается ускоренными темпами. Методика активно совершенствуется. Появляются новые подвиды обследования ПЦР. Благодаря развитию данного метода обследования он становится максимально доступным широкому кругу людей, а стоимость при этом постепенно изменяется.

Основа полимеразной цепной реакции

Метод ПЦР проводится исключительно в лабораторных условиях. Для его осуществления используются специальные ферменты, которые увеличивают в несколько раз структуру ДНК и РНК больного. Должно образоваться такое число ДНК и РНК, чтобы можно было провести визуальный анализ. Во время обследования происходит копирование того участка РНК или ДНК, который идеально подходит под требуемые условия.

В лаборатории существует соответствующая база данных, в которой указано точное строение различных инфекционных агентов. Благодаря методу ПЦР можно не просто увидеть возбудителя, но и подсчитать его количественное соотношение.

ПЦР-диагностика предполагает и определенные новшества, среди которых можно выделить следующие:

• введение мутаций;
• соединение отдельных фрагментов ДНК;
• определение отцовства и др.

Инфекции, выявляемые ПЦР-анализом

ПЦР диагностика может выявить следующие инфекционные процессы:

• гепатиты следующих разновидностей: А, В, С, G;
• вирус Эпштейн-Барра, возбудитель инфекционного мононуклеоза;
• цитомегаловирус;
• микобактерии туберкулеза;
• герпес 1 и 2 типа;
• многие инфекции, передающиеся половым путем: уреаплазмоз, гарднереллез, хламидиоз, микоплазмоз, трихомониаз.
• ВПЧ и его онкогенные подвиды;
• клещевой энцефалит и боррелиоз;
• кандидозная инфекция;
• листериоз;
• инфекция хеликобактер пилори.

И это лишь часть наиболее распространенных инфекций, которые можно выявить при помощи ПЦР. ПЦР анализ крови активно применяется в гинекологической сфере медицинской практики, а также в таких областях, как:

• пульмонологическая;
• фтизиатрическая;
• гастроэнтерологическая;
• онкологическая;
• многие другие разделы медицины.

Правила сбора материала на анализ

Чужеродные ДНК и РНК можно выявить, обследовав разнообразные биологические жидкости конкретного человека. Для того чтобы обследовать человека на присутствие определенных инфекций, передаваемых половым путем, необходимо взять на пробу выделения из половых органов (мазок или соскоб) больного и его мочу.

Если возникла необходимость обследовать человека на различного рода инфекции (ВИЧ, герпес, гепатит и другие), то берется ПЦР анализ, для чего используется кровь больного.

Чтобы диагностировать герпетическое поражение, мононуклеоз, нужно взять мазок из полости рта больного. Для подтверждения ЦМВИ для осуществления анализа берется моча больного. Возникают случаи, когда обследуют спинномозговую жидкость для выяснения причин возникших неврологических отклонений.

Врач-пульмонолог при этом обследует методом ПЦР мокроту и жидкость из плевры конкретного больного.

Если у новорожденного ребенка возникло подозрение на внутриутробное инфицирование, врачи берут анализ околоплодных вод у беременной женщины и кусочек тканей плаценты.

Сдача анализа: особенности процедуры и расшифровка результатов

Все пациенты, обследуемые по методу ПЦР, получают наиболее достоверный результат. В данном случае возникновение ошибок практически исключено. Результаты данного анализа готовятся достаточно быстро, что облегчает постановку диагноза и обеспечивает своевременное назначение лечебных мероприятий.

Достоверность результата ПЦР напрямую зависит от правильности сдачи материала на обследование. Материал не должен быть загрязнен, иначе результат исследования не будет объективен. К наиболее важным рекомендациям перед сдачей анализа ПЦР относятся следующие требования:

1. Запрещено проявлять половую активность за сутки до проведения анализа.
2. Анализ крови на инфекции необходимо сдавать на голодный желудок в утреннее время.
3. Моча сдается утром в стерильный контейнер.

Результат анализа будет готов через 1,5-2 суток после проведения рассматриваемой процедуры. Встречаются такие ситуации, когда результат может быть подготовлен в тот же день.

Расшифровка результатов

Результат данного вида обследования может быть положительным и отрицательным. Отрицательный результат анализа крови говорит о том, что инфекционных элементов в сданном материале нет. Большое количество проведенных анализов ПЦР показывает отрицательный анализ.

Положительный анализ ПЦР подтверждает тот факт, что в сданном материале обнаружены инфекционные агенты и необходимо качественное, максимально эффективное лечение больного.

Результат может быть положительным, но какие-либо проявления заболевания отсутствуют. Это говорит или о начале заболевания, или о его носительстве. Если выявлено носительство болезни, то никакие лечебные мероприятия не требуются. Просто необходимо наблюдаться у специалиста. Примерами таких заболеваний являются:

• папилломавирусная инфекция;
• герпес и др.

Обычно их обнаруживают в слюне, соскобе из цервикального канала, уретре. Однако необходимо помнить, что больной человек может заразить абсолютно здоровых, несмотря на то, что его данная болезнь никак не беспокоит. Заболевание может перейти в хроническую форму. Следует отметить, что в тех случаях, когда ПЦР анализ крови показал положительный результат, назначение лечебных мероприятий просто необходимо.

Анализ ПЦР имеет еще и количественную характеристику. Количественный результат оценивает только специалист, он индивидуален для разных инфекций. Основываясь на количественной характеристике, врач способен понять, насколько активен данный патологический процесс, поставить точную стадию развития конкретного заболевания. Благодаря анализированию полученных результатов специалист может выбрать необходимый препарат и, возможно, пересмотреть дозировку препарата.

Точность ПЦР диагностики

Специалистам дают ПЦР 3 важнейших характеристики, среди которых выделяют:

1. Точность.
2. Специфичность.
3. Чувствительность.

Диагностика инфекций методом ПЦР имеет большую вероятность обнаружения инфекционных агентов. ПЦР анализ крови и других жидкостей высокоспецифичен. С его помощью можно легко выявить конкретный инфекционный процесс. Диагностика ПЦР обладает высокой чувствительностью. Если в исследуемом материале содержится минимальное количество инфекционных агентов, метод ПЦР будет всегда положителен.

Наиболее редко бывает ложноположительный результат. Если инфекции нет, то и результат отрицателен.

ПЦР на скрытый инфекционный процесс

Если у человека подозревают ИППП, то назначают анализ крови на скрытые инфекции. Половые заболевания можно выявить лишь путем обследования больного. Скрыто могут протекать такие заболевания, как:

• хламидиоз;
• уреаплазмоз;
• гонорея;
• герпес;
• гарднереллез;
• микоплазма.

Вышеперечисленные половые инфекции достаточно распространены и при этом коварны. На начальной стадии развития заболевания они не дают яркой симптоматики, и больные не обращаются за помощью. ПЦР анализ крови, соскобы со слизистой мочеиспускательного и цервикального канала обязательны при подозрении на эти инфекции.

ИППП очень негативно влияют на репродуктивную систему. Они способны вызвать бесплодие или пороки у плода. В связи с этим перед тем, как планировать беременность, нужно сдать анализ ПЦР.

Популярностью пользуется ПЦР на 12 инфекций. Диагностика методом ПЦР 12 проводится благодаря сдаче мазков из половых органов. Забор материала производится через 2 часа после акта мочеиспускания. За 2 дня до исследования нельзя вводить во влагалище суппозитории и проводить спринцевания. Результат анализа будет готов уже через 2 дня.

Стоимость ПЦР колеблется в зависимости от исследуемой инфекции. Цена находится в диапазоне от 200 до 500 рублей за каждую инфекцию. Войти и обследоваться в частной лаборатории можно и самостоятельно, без направления врача.

Полимеразная цепная реакция известна уже 30 лет. Ее широко используют во многих областях, начиная с археологии и заканчивая генетикой.

Именно метод пцр помогает установить отцовство, но наиболее часто его используют для выявления различных инфекционных болезней в организме человека.

Как проводят анализ методом пцр, и что это такое? На эти вопросы мы постараемся детально ответить.

Анализ ПЦР - что это такое?

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – высокоточный метод молекулярно-генетической диагностики, который позволяет выявить у человека различные инфекционные и наследственные заболевания, как в острой и хронической стадии, так и задолго до того, как заболевание может себя проявить.

Метод ПЦР - абсолютно специфичен и выполненный правильно не может дать ложноположительный результат. То есть, если инфекции нет, то анализ никогда не покажет, что она есть. Поэтому сейчас очень часто для утверждения диагноза дополнительно сдают анализ ПЦР, чтобы определить возбудителя и его природу.

Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в 1983 году разработал Кэри Мюллис (США), за что в 1993 году он удостоен Нобелевской премии в области химии.

В чем преимущество данного метода?

Диагностика этим методом позволяет найти возбудителя непосредственно в гене, который содержится в исследуемых материалах. Это самый точный анализ на половые инфекции, скрытые инфекции, различные венерические заболевания.

Отличия ПЦР-диагностики от других методов лабораторного исследования заключаются в следующем:

• метод нацелен на выявление самого возбудителя;
• диагностика методом ПЦР отличается универсальностью: для обнаружения возбудителей нескольких;
• заболеваний достаточно только одного биологического образца больного;
• метод обладает высокой чувствительностью и не сопровождается другими перекрестными реакциями.

Кроме этого, преимуществом ПЦР-диагностики является то, что для анализа пригоден любой биологический материал пациента: кровь, выделения из половых органов, моча, сперма.

Какие инфекции позволяет выявить мазок на ПЦР?

В организме может присутствовать большое количество возбудителей инфекций, сюда относятся и «скрытые», которые длительное время никак себя не проявляют.

Анализ мазка на ПЦР позволяет выявить такие инфекции :

• уреплазмоз половых органов;
• кандидоз ();
• герпес;
• наличие раковых клеток;
• оценить гормональное состояние;

Исследуемым материалом для ПЦР обычно являются мокрота, слюна, моча, кровь. Перед проведением анализа необходимо тщательно подготовиться к нему, получив предварительную консультацию у врача.

Кровь для ПЦР обычно сдается натощак. Хорошие результаты показывает проведение анализа, когда материал для исследования взят из цервикального канала или уретры. В этом случае лучше всего провести ПЦР-диагностику не позже, чем через сутки после полового акта.

Разновидности ПЦР

ПЦР используется во многих областях для проведения анализов и в научных экспериментах. Существуют разные методики проведения анализа:

1. ПЦР с обратной транскрипцией (Reverse Transcription PCR, RT-PCR (англ.)) - используется для амплификации, выделения или идентификации известной последовательности из библиотеки РНК.
2. Инвертированная ПЦР (Inverse PCR (англ.)) - используется в том случае, если известен лишь небольшой участок внутри нужной последовательности. Этот метод особенно полезен, когда нужно определить соседние последовательности после вставки ДНК в геном.
3. Вложенная ПЦР (Nested PCR (англ.)) - применяется для уменьшения числа побочных продуктов реакции. Используют две пары праймеров и проводят две последовательные реакции.
4. Асимметричная ПЦР (англ. Asymmetric PCR) - проводится тогда, когда нужно амплифицировать преимущественно одну из цепей исходной ДНК. Используется в некоторых методиках секвенирования и гибридизационного анализа.
5. Количественная ПЦР (Quantitative PCR, Q-PCR (англ.)) или ПЦР в реальном времени - используется для непосредственного наблюдения за измерением количества конкретного ПЦР продукта в каждом цикле реакции.
6. Ступенчатая ПЦР (Touchdown PCR (англ.)) - с помощью этого подхода уменьшают влияние неспецифического связывания праймеров.
7. Групп-специфическая ПЦР (англ. group-specific PCR) - ПЦР для родственных последовательностях внутри одного или между разными видами, используя консервативные праймеры к этим последовательностям.

Если нуклеотидная последовательность матрицы известна частично или неизвестна вовсе, можно использовать вырожденные праймеры, последовательность которых содержит вырожденные позиции, в которых могут располагаться любые основания. Например, последовательность праймера может быть такой: …ATH…, где Н - А, Т или С.

Какие биологические материалы исследуются?

Материалом для ПЦР-исследования, в котором можно выявить чужеродную ДНК бактерии или ДНК или РНК вируса могут служить различные биологические среды и жидкости человека:

1. Моча . Может использоваться при инфекционном поражении мочеполового тракта у мужчин и мочевыделительных органов у женщин (у мужчин использование в качестве материала мочи заменяет эпителиальный соскоб).
2. Мокрота . Применяется для диагностики туберкулеза и реже для диагностики респираторных форм хламидиоза и микоплазмоза. Мокроту в количестве 15-20 мл собирают в стерильный (одноразовый) флакон.
3. Биологические жидкости . Сок простаты, плевральная, спинномозговая, околоплодная, суставная жидкость, бронхоальвеолярный лаваж, слюна забираются по показаниям.
4. Эпителиальные соскобы со слизистых оболочек . Обычно используются для диагностики заболеваний, передающихся половым путем (ЗППП), таких как гонорея, хламидиоз, микоплазмоз, уреаплазмоз, трихомониаз, гарднереллез, герпетическая и другие инфекции, поражающие слизистые оболочки.
5. Биоптаты . Чаще всего используют биоптаты желудка и двенадцатиперстной кишки для выявления хеликобактерной инфекции.
6. Кровь, плазма, сыворотка . Используются для ПЦР анализа вирусов гепатитов B, C, D, G, герпеса, ЦМВ, ВИЧ, исследования генов человека.

Как подготовиться к сдаче анализа?

Достоверность результата ПЦР напрямую зависит от правильности сдачи материала на обследование. Материал не должен быть загрязнен, иначе результат исследования не будет объективен. К наиболее важным рекомендациям перед сдачей анализа ПЦР относятся следующие требования:

1. Моча сдается утром в стерильный контейнер.
2. Анализ крови на инфекции необходимо сдавать на голодный желудок в утреннее время.
3. Не стоит проявлять половую активность за сутки до проведения анализа.

Результат анализа будет готов через 1,5-2 суток после проведения рассматриваемой процедуры. Встречаются такие ситуации, когда результат может быть подготовлен в тот же день.

Расшифровка анализа ПРЦ

Процесс интерпретации представленного исследования отличается своей простотой. Результаты пцр анализа можно получить через 1,5-2х суток после сдачи материала. В некоторых случаях результат готов в первый же день, и вот что они могут означать:

• Отрицательный результат показывает, что в диагностируемом материале отсутствует искомый инфекционный возбудитель.
• Пцр положительный обозначает, что в организме человека присутствует ДНК или РНК возбудителя.

В некоторых случаях производят количественное определение микроорганизмов. Это особенно актуально при заболеваниях, вызванных условно-патогенными микроорганизмами. Так как данные бактерии проявляют свое негативное воздействие лишь при избыточном количестве.

Также количественный анализ ПЦР важен для выбора терапевтической тактики и с целью контроля над лечением таких вирусных инфекций, как ВИЧ и вирусы гепатита.

Насколько точна ПЦР диагностика инфекций?

Метод ПЦР отличается высокой точностью, специфичностью и чувствительностью. Это означает, что данный анализ способен:

• точно определить наличие или отсутствие инфекции;
• точно указать, что именно это за инфекция (специфичность);
• обнаружить инфекцию даже при очень низком содержании ДНК микробов в биологическом материале,
• который был подвергнут исследованию (чувствительность).

ПЦР анализ: цена и сроки

Цена конкретного анализа будет зависеть от того, на какую инфекцию вы будете проверяться. Примерные цены и сроки:

1. ИППП: 300-500 руб, сроки – 1 день;
2. Вирус Эпштейна-Барра, вирус папилломы человека, герпеса, цитомегаловирус: 300-500 руб, сроки – 1 день;
3. Гепатит A, B, C, D, G: качественный анализ 650 руб, количественный анализ 2000 руб. Сроки – до 5 дней;
4. Антитела к вирусу гепатита С, суммарные (Anti-HCV) – 420 руб;
5. Антитела к вирусу гепатита C, IgM (Anti-HCV IgM) – 420 руб;
6. Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori): 300-400 руб, сроки – 1 день;
7. ВИЧ (антитела и антигены) – 380 руб;
8. РНК ВИЧ, качественно – 3 500 руб;
9. РНК ВИЧ, количественно – 11 000 руб.

Чтобы сэкономить средства, можно выбирать фиксированный пакет анализов. Такую услугу предоставляет большинство клиник где можно сдать анализ методом ПРЦ (инвитро, онклиник и т.д).