Дом, дизайн, ремонт, декор. Двор и сад. Своими руками

Дом, дизайн, ремонт, декор. Двор и сад. Своими руками

» » Пцр выявление. ПЦР диагностика - анализ на инфекции

Пцр выявление. ПЦР диагностика - анализ на инфекции

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

Инфекция ПЦР Цена
Хламидии (Clamidia Trachomatis) качественный 450
Хламидии количественный 850
Уреаплазма (U. urealiticum / U. parvum) качественный 450
Уреаплазма количественный 750
Микоплазма (Micoplasma Hominis) качественный 450
Микоплазма количественный 750
Микоплазма (Micoplasma Genitalium) качественный 450
Микоплазма количественный 750
Гарднерелла (Gardnaerella vaginalis) качественный 450
Трихомонада (Trichomonas vaginalis) качественный 400
Трихомонада количественный 850
качественный 500
Гонококки (Neisseria gohorrhoeae) количественный 650
Цитомегаловирус (CMV) качественный 400
Возбудитель сифилиса (Treponema pallidum) качественный 500
Кандида (Candida albicans) качественный 450
Кандида (Candida albicans / Candida glabrata / Candida crusei) качественный 750
Вирус герпеса I и II типа (HSV) качественный 450
Вирус Эпштейн-Барра качественный 500
Вирус Варицелла-Зостер качественный 350
Вирусы папилломы человека


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.

Однако в то время эта идея осталась невостребованной. Полимеразная цепная реакция была вновь открыта в 1983 году Кэри Маллисом. Его целью было создание метода, который бы позволил амплифицировать ДНК в ходе многократных последовательных удвоений исходной молекулы ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы . Через 7 лет после опубликования этой идеи, в 1993 г., Маллис получил за неё Нобелевскую премию .

В начале использования метода после каждого цикла нагревания - охлаждения приходилось добавлять в реакционную смесь ДНК-полимеразу , так как она быстро инактивировалась при высокой температуре, необходимой для разделения цепей спирали ДНК. Процедура была очень неэффективной, требовала много времени и фермента. В 1986 г. она была существенно улучшена. 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. Недостаток этой полимеразы заключается в том, что вероятность внесения ошибочного нуклеотида у неё достаточно высока, так как у этого фермента отсутствуют механизмы исправления ошибок (3"→5" экзонуклеазная активность). Полимеразы Pfu и Pwo , выделенные из архей , обладают таким механизмом, их использование значительно уменьшает число мутаций в ДНК, но скорость их работы (процессивность) ниже, чем у Taq . Сейчас применяют смеси Taq и Pfu , чтобы добиться одновременно высокой скорости полимеризации и высокой точности копирования.

В момент изобретения метода Маллис работал в компании Цетус (en:Cetus Corporation), которая и запатентовала метод ПЦР. В 1992 году Цетус продала права на метод и патент на использование Taq -полимеразы компании Хофман-Ла Рош (en:Hoffmann-La Roche) за 300 млн долларов. Однако оказалось, что Taq -полимераза была охарактеризована русским биохимиком Алексеем Калединым в 1980 году , в связи с чем компания Промега (Promega) пыталась в судебном порядке заставить Рош отказаться от исключительных прав на этот фермент . Американский патент на метод ПЦР истёк в марте 2005 г.

Проведение ПЦР

Метод основан на многократном избирательном копировании определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro ). При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце. В отличие от амплификации ДНК в живых организмах, (репликации), с помощью ПЦР амплифицируются относительно короткие участки ДНК . В обычном ПЦР-процессе длина копируемых ДНК-участков составляет не более 3000 пар оснований (3 kbp ). С помощью смеси различных полимераз, с использованием добавок и при определённых условиях длина ПЦР-фрагмента может достигать 20-40 тысяч пар нуклеотидов. Это всё равно значительно меньше длины хромосомной ДНК эукариотической клетки. Например, геном человека состоит примерно из 3 млрд пар оснований .

Компоненты реакции

Для проведения ПЦР в простейшем случае требуются следующие компоненты:

  • ДНК-матрица , содержащая тот участок ДНК, который требуется амплифицировать .
  • Два праймера , комплементарные противоположным концам разных цепей требуемого фрагмента ДНК.
  • Термостабильная ДНК-полимераза - фермент , который катализирует реакцию полимеризации ДНК. Полимераза для использования в ПЦР должна сохранять активность при высокой температуре длительное время, поэтому используют ферменты, выделенные из термофилов - Thermus aquaticus (Taq-полимераза), Pyrococcus furiosus (Pfu-полимераза), Pyrococcus woesei (Pwo-полимераза) и другие.
  • Дезоксинуклеозидтрифосфаты (dATP, dGTP, dCTP, dTTP).
  • Ионы Mg 2+ , необходимые для работы полимеразы.
  • Буферный раствор , обеспечивающий необходимые условия реакции - рН , ионную силу раствора . Содержит соли, бычий сывороточный альбумин.

Чтобы избежать испарения реакционной смеси, в пробирку добавляют высококипящее масло, например, вазелиновое. Если используется амплификатор с подогревающейся крышкой, этого делать не требуется.

Добавление пирофосфатазы может увеличить выход ПЦР-реакции. Этот фермент катализирует гидролиз пирофосфата , побочного продукта присоединения нуклеотидтрифосфатов к растущей цепи ДНК, до ортофосфата . Пирофосфат может ингибировать ПЦР-реакцию .

Праймеры

Специфичность ПЦР основана на образовании комплементарных комплексов между матрицей и праймерами , короткими синтетическими олигонуклеотидами длиной 18-30 оснований. Каждый из праймеров комплементарен одной из цепей двуцепочечной матрицы и ограничивает начало и конец амплифицируемого участка.

После гибридизации матрицы с праймером (отжиг ), последний служит затравкой для ДНК-полимеразы при синтезе комплементарной цепи матрицы (см. ).

Важнейшая характеристика праймеров - температура плавления (T m) комплекса праймер-матрица. T m это температура, при которой половина ДНК-матриц образует комплекс с олигонуклеотидным праймером. Температуру плавления можно приблизительно определить по формуле , где n X - количество нуклеотидов Х в праймере. В случае неверного выбора длины и нуклеотидного состава праймера или температуры отжига возможно образование частично комплементарных комплексов с другими участками матричной ДНК, что может привести к появлению неспецифических продуктов. Верхний предел температуры плавления ограничен оптимумом температуры действия полимеразы, активность которой падает при температурах выше 80 °C.

При выборе праймеров желательно придерживаться следующих критериев:

Амплификатор

Рис. 1 : Амплификатор для проведения ПЦР

ПЦР проводят в амплификаторе - приборе, обеспечивающем периодическое охлаждение и нагревание пробирок, обычно с точностью не менее 0,1 °C. Современные амплификаторы позволяют задавать сложные программы, в том числе с возможностью «горячего старта», Touchdown ПЦР (см. ниже) и последующего хранения амплифицированных молекул при 4 °C. Для ПЦР в реальном времени выпускают приборы, оборудованные флуоресцентным детектором. Существуют также приборы с автоматической крышкой и отделением для микропланшет, что позволяет встраивать их в автоматизированные системы.

Ход реакции

Фотография геля, содержащего маркерную ДНК (1) и продукты ПЦР-реакции (2,3). Цифрами показана длина фрагментов ДНК в парах нуклеотидов

Обычно при проведении ПЦР выполняется 20-35 циклов, каждый из которых состоит из трех стадий (рис. 2).

Денатурация

Двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94-96°C (или до 98 °C, если используется особенно термостабильная полимераза) на 0,5-2 мин., чтобы цепи ДНК разошлись. Эта стадия называется денатурацией , так как разрушаются водородные связи между двумя цепями ДНК. Иногда перед первым циклом (до добавления полимеразы) проводят предварительный прогрев реакционной смеси в течение 2-5 мин. для полной денатурации матрицы и праймеров. Такой приём называется горячим стартом , он позволяет снизить количество неспецифичных продуктов реакции.

Отжиг

Когда цепи разошлись, температуру понижают, чтобы праймеры могли связаться с одноцепочечной матрицей. Эта стадия называется отжигом . Температура отжига зависит от состава праймеров и обычно выбирается на 4-5°С ниже их температуры плавления. Время стадии - 0,5-2 мин. Неправильный выбор температуры отжига приводит либо к плохому связыванию праймеров с матрицей (при завышенной температуре), либо к связыванию в неверном месте и появлению неспецифических продуктов (при заниженной температуре).

Элонгация

Разновидности ПЦР

  • «Вложенная» ПЦР (Nested PCR(англ.) ) - 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 (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. Для осуществления инвертированной ПЦР проводят ряд разрезаний ДНК рестриктазами с последующим соединением фрагментов (лигирование). В результате известные фрагменты оказываются на обоих концах неизвестного участка, после чего можно проводить ПЦР как обычно.
  • ПЦР с обратной транскрипцией (Reverse Transcription PCR, RT-PCR (англ.) ) - используется для амплификации, выделения или идентификации известной последовательности из библиотеки РНК. Перед обычной ПЦР проводят на матрице мРНК синтез одноцепочечной молекулы ДНК с помощью ревертазы и получают одноцепочечную кДНК , которая используется в качестве матрицы для ПЦР. Этим методом часто определяют, где и когда экспрессируются данные гены.
  • Асимметричная ПЦР (англ. Asymmetric PCR ) - проводится тогда, когда нужно амплифицировать преимущественно одну из цепей исходной ДНК. Используется в некоторых методиках секвенирования и гибридизационного анализа. ПЦР проводится как обычно, за исключением того, что один из праймеров берется в большом избытке.
  • Количественная ПЦР (Quantitative PCR, Q-PCR(англ.) ) - используется для быстрого измерения количества определенной ДНК, кДНК или РНК в пробе.
  • Количественная ПЦР в реальном времени (Quantitative real-time PCR) - в этом методе используют флуоресцентно меченые реагенты для точного измерения количества продукта реакции по мере его накопления.
  • Touchdown (Stepdown) ПЦР (Touchdown PCR(англ.) ) - с помощью этого метода уменьшают влияние неспецифического связывания праймеров на образование продукта. Первые циклы проводят при температуре выше температуры отжига, затем каждые несколько циклов температуру снижают. При определённой температуре система пройдёт через полосу оптимальной специфичности праймеров к ДНК.
  • Метод молекулярных колоний (ПЦР в геле, англ. Polony - PCR Colony ) - акриламидный гель полимеризуют со всеми компонентами ПЦР на поверхности и проводят ПЦР. В точках, содержащих анализируемую ДНК, происходит амплификация с образованием молекулярных колоний.
  • ПЦР с быстрой амплификацией концов кДНК (англ. Rapid amplification of cDNA ends, RACE-PCR )
  • ПЦР длинных фрагментов (англ. Long-range PCR ) - модификация ПЦР для амплификации протяженных участков ДНК (10 тысяч оснований и больше). Используют две полимеразы, одна из которых - Taq-полимераза с высокой процессивностью (то есть, способная за один проход синтезировать длинную цепь ДНК), а вторая - ДНК полимераза с 3"-5" эндонуклеазной активностью. Вторая полимераза необходима для того, чтобы корректировать ошибки, внесенные первой.
  • RAPD PCR (англ. Random Amplification of Polymorphic DNA PCR , ПЦР со случайной амплификацией полиморфной ДНК - используется тогда, когда нужно различить близкие по генетической последовательности организмы, например, разные сорта культурных растений, породы собак или близкородственные микроорганизмы. В этом методе обычно используют один праймер небольшого размера (20 - 25 п.н.). Этот праймер будет частично комплементарен случайным участкам ДНК исследуемых организмов. Подбирая условия (длину праймера, его состав, температуру и пр.), удается добиться удовлетворительного отличия картины ПЦР для двух организмов.

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.

Применение ПЦР

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 ДНК электрофореза . Полученную картину расположения полос ДНК и называют генетическим отпечатком пальцев (англ. genetic fingerprint ).

Установление отцовства

Рис. 3 : Результаты электрофореза ДНК-фрагментов, амплифицированных с помощью ПЦР. (1) Отец. (2) Ребенок. (3) Мать. Ребенок унаследовал некоторые особенности генетического отпечатка обоих родителей, что дало новый, уникальный отпечаток.

Хотя «генетические отпечатки пальцев» уникальны (за исключением случая однояйцевых близнецов), родственные связи все же можно установить, сделав несколько таких отпечатков (рис. 3). 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

Известно, что большинство лекарств действуют не на всех пациентов, для которых они предназначены, а лишь на 30-70 % их числа. Кроме того, многие лекарства оказываются токсичными или аллергенными для части 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 (белок печени, отвечающий за метаболизм чужеродных веществ) 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 (англ. prospective genotyping ).

Клонирование генов

Клонирование генов (не путать с клонированием организмов) - 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.

Рис. 4 : Клонирование гена с использованием плазмиды. .
(1) Хромосомная ДНК организма A. (2) ПЦР. (3) Множество копий гена организма А. (4) Вставка гена в плазмиду. (5) Плазмида с геном организма А. (6) Введение плазмиды в организм В. (7) Умножение количества копий гена организма А в организме В.

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.

ПЦР диагностика (полимеразная цепная реакция) является одним из наиболее современных методов обследования в области молекулярной биологии и обладает некоторыми преимуществами перед другими методами.

Разберемся подробнее, ПЦР анализ – что это такое?

Из всех лабораторных исследований метод ПЦР принято считать одним из наиболее точных для диагностирования различных заболеваний, вызванных вирусами или бактериальными агентами. Кроме того, ПЦР диагностика становится доступнее с каждым днем, а повышенный уровень специфичности гарантирует точные и правильные результаты, исключая ложные ответы.

Кроме амплификации ДНК возбудителя, данный метод диагностики применяют для определения отцовства, клонирования генов, для выявления наследственных заболеваний и прочего.

Какие заболевания возможно диагностировать с помощью ПЦР?

Так что это такое: ПЦР анализ, и для чего применяют данный метод? Специалист может назначить проведение ПЦР для выявления разнообразных инфекций в организме бактериального или вирусного происхождения. Также с помощью ПЦР возможно обнаружить инфекции, имеющие хроническое течение или скрытое. ПЦР анализ эффективен даже если в организме находятся единичные клетки возбудителя.

В случае назначения ПЦР для выявления половых инфекций объектом могут быть хламидии, трихомонады, кандида, микоплазмы, уреаплазмы, возбудитель вируса папилломы и гонореи, гарднереллы.

Перед планированием беременности или при ее наступлении будущим родителям необходимо сдать анализы для ПЦР диагностики на наличие инфекционных заболеваний. Ведь планирование беременности — очень важный период жизни для будущей мамы и малыша, поэтому нужно отнестись к зачатию ответственно. Если все же в организме женщины и мужчины были выявлены возбудители инфекций, лучше отложить планирование беременности на время лечения.

Кроме инфекций половых путей, с помощью ПЦР можно обнаружить и другие возбудители, такие как:

  • Наличие вирусов В и С в организме: ПЦР анализ поможет определить тип вируса, который является возбудителем гепатита еще до клинических проявлений заболевания; метод ПЦР поможет специалисту подобрать правильное лечение болезни и следить за его эффективностью;
  • Наличие возбудителей туберкулеза: данный метод обследования может выявить такие формы туберкулеза, которые не смогут определить прочие лабораторные анализы; назначают проведение ПЦР, если у человека присутствует соответственная симптоматика, например, повышается температура тела, в дыхательных путях начинаются воспалительные процессы, отмечается положительная реакция при проведении туберкулиновой пробы;
  • Вирус иммунодефицита человека;
  • Вирус Эпштейна-Барра и цитомегаловирус;
  • Хеликобактерии.

Как проводится анализ ПЦР?

Для представления о том, что это такое — ПЦР анализ, необходимо знать, как проводится данное исследование.

После взятия материала для исследования, его перемещают в специальный аппарат, куда помещают специальные ферменты, способствующие формированию генетического материала. После этого начинается копирование ДНК и РНК вируса, пока тот не возрастет до количества, при котором будет возможно выявить возбудитель заболевания.

У женщин наиболее часто воспроизводят забор материала из цервикального канала и уретры. В данном случае для верного результата очень важно подготовиться к проведению процедуры. Подготовка включает в себя следующее:

  • За 3 суток до проведения анализа ПЦР женщине необходимо воздержаться от полового контакта;
  • Перед проведением процедуры не следует мочиться;
  • После окончания менструации должно пройти 4-5 дней перед исследованием.

Стоит отметить, что для взятия крови специальной подготовки не нужно.

Ответы ПЦР

Расшифровка ответов обычно готова на следующий день. Существует всего два результата: положительный (в случае наличия в организме инфекции) и отрицательный (если ДНК возбудителя не обнаружено).

При ответе на вопрос, что это такое — ПЦР анализ, можно однозначно сказать, что важность данного лабораторного метода исследования сложно переоценить. Такая диагностика сможет контролировать проведение назначенной терапии при вирусах и инфекциях, отдельно в случаях гепатита и ВИЧ.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР, PCR - polymerase chain reaction) - метод получения множества копий определенных фрагментов ДНК (генов) в биологическом образце.

Сущность ПЦР как метода молекулярной биологии заключается в многократном избирательном копировании определённого гена (участка ДНК) при помощи специальных ферментов в условиях in vitro . Важной особенностью ПЦР является получение копий конкретного участка ДНК (гена), соответствующего заданным условиям. Синонимом процесса копирования ДНК является «амплификация». Репликация ДНК in vivo также может считаться амплификацией. Однако в отличие от репликации, в процессе полимеразной цепной реакции амплифицируются короткие участки ДНК (максимум 40 000 пар нуклеотидов).

Основные принципы

Итак, ПЦР - это многократное копирование определенных фрагментов ДНК in vitro в процессе повторяющихся температурных циклов. Как же протекает процесс реакции в пределах одного температурного цикла?

Образование нуклеотидной цепи осуществляется ферментом ДНК-полимеразой. Однако для начала работы ферменту необходима стартовая площадка. В качестве площадок выступают "праймеры" (затравки) - синтетические олигонуклеотиды длиной 15-20 нуклеотидов. Праймеров должно быть два (прямой и обратный), они комплементарны участкам ДНК-матрицы и именно фрагмент ДНК, ограниченный праймерами, будет многократно копироваться ДНК-полимеразой. Работа полимеразы заключается в последовательном добавлении нуклеотидов, комплементарных последовательности ДНК-матрицы. Тем самым в одном температурном цикле вновь синтезируется два новых фрагмента ДНК (т.к. молекула ДНК - двуцепочечная, то и матриц изначально две). Таким образом, за 25-35 циклов в пробирке накапливаются миллиарды копий участка ДНК, определенного праймерами. Структуру отдельного цикла можно представить следующим образом:

  1. денатурация ДНК (плавление, расхождение цепей ДНК) - 95°С - 1 или 2 минуты;
  2. отжиг праймеров (затравки связываются с ДНК-матрицей, температура данной стадии определяется нуклеотидным составом праймера) - 60°С (к примеру) - 1 минута;
  3. элонгация ДНК (полимераза синтезирует цепь ДНК) - 72°С - 1 минута (время зависит от длины синтезируемого фрагмента).

Приборная база для применения метода полимеразной цепной реакции в лаборатории должна состоять из:

  1. (или, как его еще называют, термоциклера);
  2. системы для с (для визуализации результатов ПЦР);
  3. системы (для анализа результатов ПЦР);
  4. (для пробоподготовки);
  5. набора (механических или электронных).

Помимо основного и вспомогательного оборудования для полноценного функционирования ПЦР-лаборатории, необходимы некоторые расходные материалы: стерильные наконечники, пробирки, штативы для пробирок и дозаторов.

Реагентная база в обычной ПЦР-лаборатории для проведения полноценной полимеразной цепной реакции включает в себя фермент ДНК-полимеразу с буфером, праймеры (небольшие синтетические фрагменты ДНК, комплементарные началу и концу анализируемого участка ДНК-матрицы), смесь нуклеотидов (А, Т, Г, Ц). Также абсолютно необходима очищенная вода.

Достоинства метода ПЦР

Высокая чувствительность исследования

Чувствительность метода такова, что амплифицировать в ПЦР и выявить целевую последовательность можно даже в том случае, если она встречается однажды в образце из 10 5 клеток.

Специфичность анализа

ПЦР позволяет выявлять ДНК конкретного инфекционного агента в присутствии ДНК других микроорганизмов и ДНК организма-хозяина, а также проводить генотипирование. Специфически подбирая компоненты реакции (праймеры), Вы можете одновременно выявлять ДНК близкородственных микроорганизмов.

Универсальность метода ПЦР

Дело в том, что для ПЦР-диагностики инфекционных заболеваний, либо наследственных заболеваний человека можно использовать одно и то же оборудование, следовать универсальным процедурам подготовки образцов (проб) и постановки анализа, а также однотипные наборы реактивов.

Экономия времени

Важное преимущество ПЦР - отсутствие стадий культуральной микробиологической работы. Подготовка образцов, проведение реакции и анализ результатов максимально облегчен и во многом автоматизирован. Благодаря этому, время получения результата может сокращаться до 4-5 часов.

Эффективность метода ПЦР

Широта исследуемого клинического материала

В качестве образца при полимеразной цепной реакции может быть использован не только биологический материал от больного, но также и многие другие субстраты, в которых могут быть идентифицированы молекулы ДНК с высокой чувствительностью, например, вода, почва, продукты питания, микроорганизмы, смывы и многое другое.

Все перечисленные выше достоинства этого уникального метода - высокая чувствительность и специфичность, идентификация инфекционного агента и проведение генотипирования любого гена человека, высокая эффективность и экономия времени, универсальность приборной базы - позволяют широко применять сегодня метод ПЦР в клинической диагностике, медицинской практике, научных исследованиях, контроле качества и многих других областях.

Применение ПЦР

Области применения полимеразной цепной реакции как современного метода молекулярной биологии разнообразны. Во многом это обусловлено широтой материала, который можно анализировать (практически все, из чего можно выделить более-менее качественую ДНК может стать объектом исследования), а также подобранных праймеров. Основные области применения ПЦР:

клиническая медицина

  • диагностика инфекционных заболеваний
  • диагностика наследственных заболеваний
  • выявление мутаций
  • генотипирование
  • клеточные технологии
  • создание генетических паспортов

экология

  • мониторинг состояния окружающей среды
  • анализ продуктов питания
  • анализ генетически-модифицированных организмов (ГМО)

судебная медицина и криминалистика

  • идентификация личности
  • установление отцовства

фармакология

ветеринария

научные исследования (молекулярная биология, генетика)

Организация лаборатории ПЦР

Информация для заказа

Наименование Объем Производство Метод Кат.Номер

На сегодняшний день метод ПЦР (полимеразная цепная реакция) - один из наиболее информативных и максимально точных способов определения инфекции в человеческом организме. В сравнении с другими анализами не имеет предела чувствительности, что позволяет обнаружить ДНК инфекционного агента и его природу.

ПЦР – принцип метода

Суть метода заключается в определении и многократном увеличении участка ДНК возбудителя в биологическом материале, полученном для исследования. Осуществляя, молекулярную диагностику методом ПЦР можно без труда расшифровать любые ДНК и РНК микроорганизмов. Так как каждый из них имеет свой уникальный генетический детектор, который при обнаружении идентичного фрагмента в биологическом образце, начинает процесс создания огромного количества копий. В связи с этим специфичность метода гарантирует точный результат, даже если в образце удалось обнаружить всего лишь один фрагмент ДНК инфекции.

Кроме того молекулярная диагностика методом ПЦР и ее последующая расшифровка предполагает выявление инфекционного агента еще в инкубационном периоде, когда клинические проявления заболевания отсутствуют.

Крайне важное условие для проведения ПЦР – это предварительная подготовка и правильный забор материала.

Метод ПЦР - как берется?

Одним из существенных преимуществ метода считается тот факт, что для исследования подходит абсолютно разный биологический материал. Это могут быть , мазки из шейки матки или мочеиспускательного канала, моча или кровь. Все зависит от предполагаемого возбудителя и его места обитания.

Как правило, для определения половых инфекций методом ПЦР берутся выделения из половых органов, чтобы выявить вирусный гепатит С или ВИЧ делается забор крови.

Совершенно ясно, что ПЦР – это перспективный и высокотехнологичный метод исследования, прост в использовании, а также обладает высокими показателями чувствительности. Кроме практической медицины, полимеразная цепная реакция используется в научных целях.