Глава III. Результат исследования и его обсуждение

Каждая ячейка биочипа отделена от соседних ячеек гидрофобной поверхно-

стью, что позволяет осуществлять в ячейках трехмерных биочипов раз­нообразные реакции, в том числе полимеразную цепную реакцию (ПЦР) с различными праймерами. В зависимости от того, какие молекулы содер­жатся в ячейках биочипа и служат в качестве зондов, он может быть при­менен для разных целей.

Если в ячейках содержатся фрагменты ДНК, идентичные тем, которые имеются в геноме возбудителей инфекционных болезней, биочип может быть использован для обнаружения и идентификации этих возбудителей. Так, уже разработаны биочипы для выявления возбудителей туберкулеза, неонатальных инфекций, оспы, гриппа, гепатита, герпеса, ряда других ин­фекционных заболеваний.

Еще одним важным достоинством трехмерных чипов является их вы­сокая чувствительность, что позволяет использовать для регистрации результатов относительно простое оборудование и проводить сотни ана­лизов в день. Эта технология предназначена для обследования больших групп населения с минимальными финансовыми затратами.

Результат взаимодействия зондов биочипа с молекулами исследуемо­го образца регистрируют по флуоресценции красителя, присоединенного к молекулам анализируемого образца, с использованием специального ана­лизатора. Поставляемое с анализатором программное обеспечение авто­матически обнаруживает контрольные ячейки биочипа, определяет интен­сивность флуоресценции всех элементов биочипа и распознает те ячейки, в которых произошло специфическое связывание с образованием стабиль­ных комплексов (совершенных гибридизационных дуплексов). На основа­нии этих данных на мониторе компьютера появляется результат анализа в удобном для врача виде.

В настоящее время в России существует два набора для диагностики туберкулёза с помощью биочипов, получившие разрешение «Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития» на применение в качестве диагностического средства. Это «ТБ-БИОЧИП» для выявления МБТ и одновременного определения лекарственной чув­ствительности МБТ к рифампицину и изониазиду) и «ТБ-БИОЧИП-2» для определения лекарственной чув­ствительности к фторхинолонам .

Тест-система «ТБ-БИОЧИП» предназначена для выявления возбу­дителя туберкулёза в диагностическом материале из органов дыхания че­ловека (мокрота, бронхоальвеолярные смывы, плевральный экссудат) и определения его лекарственной чувствительности к рифампицину и изо-ниазиду методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующей ги­бридизацией на биологическом микрочипе.

Гены микобактерий туберкулеза, определяющие устойчивость к антибиотикам

Устойчивость к рифампицину (27 мутаций)

rpoB

Устойчивость к изониазиду (21 мутация)

katG, inhA

oxyR, ahpC

Тест-система «ТБ-БИОЧИП-2» предназначена для выявления воз­будителя туберкулёза в диагностическом материале из органов дыхания человека (мокрота, бронхоальвеолярные смывы, плевральный экссудат) и определения его лекарственной чувствительности к фторхинолонам ме­тодом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующей гибридизаци­ей на биологическом микрочипе.

Вывод. По приведенным данным можно сделать вывод, что диагностика заболеваний методом биочипов актуальна в наше время. Приведем возможности биочип-диагностики:

1. Ранняя диагностика микобактерий туберкулеза.

2. Определение устойчивости микобактерий к антибиотикам.

3. Выбор правильной стратегии применения антибиотиков, своевременное начало лечения больных.

Сравнение микробиологического метода и биочип - диагностики туберкулеза:

Микробиологический метод	Биочип-диагностика
Результат через 8-12 недель	Результат через сутки
Начало лечения без учета лекарственной чувствительности	Начало лечения с учетом лекарственной чувствительности

Заключение

Результаты определения чувствительности микобактерий к антибиотикам, полученные с помощью биочипов, их совпадение с данными культуральных исследований, а главное – быстрое получение ответа демонстрируют преимущество и перспективность данной тест-системы. Биочип позволяет также определить типы мутаций в генах rpoB, katG, inhA, ahpC, обусловливающих устойчивость МБТ к рифампицину и изониазиду и решить проблему быстрого подбора наиболее эффективных комбинаций противотуберкулезных препаратов.

Важным достоинством трехмерных чипов является их высокая чувствительность, что позволяет использовать для регистрации результатов относительно простое оборудование и проводить сотни анализов в день. Эта технология предназначена для обследования больших групп населения с минимальными финансовыми затратами.

Вывод. Таким образом выдвинутая нами гипотеза, что при своевременном выявлении заболевания, с использованием биочипов, процент полного излечения будет намного выше чем, при использовании других методов диагностики. Так как по приведенным выше данным, тест-система имеет ряд преимуществ и плюсов по сравнению с другими диагностиками

Список литературы

1. Мирзабеков, А.Д. Биологические микрочипы, содержащие иммобилизованные в гидрогеле нуклеиновые кислоты, белки и другие соединения / А.Д. Мирзабеков // Молекулярная биология, 2007.-С. 563-584.

2. Мирзабеков, А.Д. Бактериальный микрочип: принцип работы на примере обнаружения антибиотиков / А.Д. Мирзабеков // Доклад академии наук, 2005.-С. 831-833

3. Мирзабеков, А.Д. Биочипы в биологии и медицине XXI века / А.Д. Мирзабеков // Молекулярная биология, 2007.-С. 73-87.

4. Наседкина, Т.В. Определение фенотипических характеристик индивида по анализу генетических маркеров с помощью биологических микрочипов / Т.В. Наседкина // Природа генетики, 2002.-С. 1-60.

5. Овчинина, Н.Г. Иммунодиагностика хронического лимфоцитарного лейкоза с использованием иммунологических биочипов / Н.Г. Овчинина // Молекулярная биология, 2003.-С. 68-91.

6. Саватеева, Е.Н. Биологический микрочип для одновременного количественного иммунологического анализа маркеров онкологических заболеваний в сыворотке крови человека / Е.Н. Саватеева // Биомолекулярная структура и динамика, 2006.-С. 83-101.

7. Скотникова, О.И. Типирование штаммов mycobacterium tuberculosis, резистентных к рифампицину и изониазиду, с помощью молекулярно-биологических методов / О.И. Скотникова // Молекулярная биология, 2004.- С. 523-594.

8. Филиппова, М. А. Биочип для многопараметрического экспресс-анализа биотоксинов / М. А. Филиппова // Биология и медицина, 2007.- С. 94-98.

20