Обзор Надлежащая организация системы биобезопасности как средство снижения уязвимости общества, экономики и государства перед биогенными угрозами
В. А. Гущин, В. А. Мануйлов, В. В. Макаров, А. П. Ткачук
Оценка потенциальной уязвимости общества, экономики и государства перед биогенными угрозами сводится прежде всего к поиску слабых звеньев существующей системы обеспечения биологической безопасности государства. К ним можно отнести как отсутствие отдельных элементов и технических средств мониторинга биологических рисков, так и недостаточность имеющихся аналитических средств для принятия своевременных мер по предупреждению биологических угроз или устранению их последствий. В целом действующие на сегодняшний день в России системы мониторинга биологических угроз достаточно хорошо развиты. Однако их отдельные элементы, во-первых, ведомственно разобщены, что не позволяет создать единую систему с общей координацией, а во-вторых, ни один из них по отдельности не дает результатов, соответствующих всем требованиям, предъявляемым к такой информации. Так, в России действуют, как минимум, четыре отдельные государственные системы сбора информации по эпидемической и эпидемиологической ситуации, которые с должной эффективностью решают узкие задачи по инфекционному мониторингу, но, к сожалению, не способны дополнять друг друга из-за отсутствия единого аналитического центра с доступом ко всем данным. На сегодняшний день отсутствие единого мониторингового центра в области биологической безопасности является фактором потенциально высокой уязвимости общества, экономики и государства перед лицом биогенных угроз. Необходима надлежащая организация современной полнофункциональной и эффективной национальной системы мониторинга биологических угроз как основа для функционирования общенациональной службы обеспечения биологической безопасности и одновременно как средство для идентификации и устранения собственных уязвимых элементов такой государственной структуры.
Статья получена: 30.09.2018
Опубликовано online: 20.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.054
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 11251
Метод Опыт использования аналитического стенда для проведения аэрозольных испытаний в контролируемых условиях
Д. А. Клейменов, Б. И. Вердиев, А. А. Ененко, В. А. Гущин, А. П. Ткачук
Для обеспечения безопасности проживающих в условиях города людей необходимо контролировать воздушную среду населенных пунктов и прежде всего мегаполисов на наличие патогенных биологических агентов (ПБА). Разрабатываются различные системы контроля биологического состава воздушной среды (сбор и анализ аэрозоля) и ее очистки (фильтрация, дезинфекция). Возможность экспериментального создания аэрозолей заданного состава является необходимым условием разработки любых подобных устройств. Рабочий объем большинства установок для работы с аэрозолями, имеющихся в России, достигает нескольких сотен литров, что недостаточно. Специальные аэрозольные камеры с большим рабочим объемом (10–20 м3) характеризуются высокой стоимостью и требуют проведения капитального строительства/реконструкции помещений для их установки. В настоящей работе представлен аналитический стенд для индикации маркеров ПБА в контролируемых условиях, разработанный на основе специального варианта бокса БМБ-III-«Ламинар-C»-1,5 (380.150.01), главным назначением которого является проведение тестов и испытаний приборов для сбора и/или анализа аэрозолей модельных биопатогенов. Устройство предназначено для проведения исследований начального и среднего уровня с большинством ПБА III группы патогенности внутри отдельной лаборатории. Внешние размеры позволяют устанавливать его в помещениях площадью от 10 м2 при достаточном внутреннем объеме камеры для проведения испытаний (более 4 м3).
Статья получена: 06.08.2018
Опубликовано online: 17.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.053
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 8121
Оригинальное исследование Эффективность создания делеции CCR5Ddelta32 методом CRISPR-Cas9 в эмбрионах человека
Т. А. Кодылева, А. О. Кириллова, Е. А. Тыщик, В. В. Макаров, А. В. Хромов, В. А. Гущин, А. Н. Абубакиров, Д. В. Ребриков, Г. Т. Сухих
Изменение гена CCR5 путем редактирования генома CD4+-T-клеток является одним из способов предотвращения распространения ВИЧ-1-инфекции. Однако похожая стратегия защиты от ВИЧ может быть использована и для защиты плода ВИЧ-инфицированных женщин со слабым ответом на антиретровирусную терапию. Создание «естественного» аллеля CCR5delta32 на стадии зиготы может защитить плод от ВИЧ-инфекции во время внутриутробного развития и родов. Целью данного исследования была оптимизация системы CRISPR-Cas9 под создание гомозиготной 32-нуклеотидной делеции (аналогичной природному варианту CCR5delta32) в S-фазе зиготы человека. Для редактирования генома были использованы зиготы с аномальным числом пронуклеусов (более двух), непригодные для ЭКО. 16 аномальных зигот от доноров с WT CCR5 были инъецированы разработанной системой CRISPR-Cas9 в S-фазе. После инъекции зиготы помещали в культуральную среду Blastocyst (COOK) и культивировали в течение 5 дней в CO2-инкубаторе до стадии бластоцисты (приблизительно 250 клеток). Для анализа эффективности редактирования генома 8 успешно развивавшихся эмбрионов были генотипированы методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Из 16 зигот, инъецированных системой CRISPR-Cas9, лишь 8 достигли стадии бластоцисты. ПЦР-генотипирование показало отсутствие исходного варианта WT CCR5 в 5 из 8 бластоцист (100% гомозиготы по CCR5delta32). Два эмбриона продемонстрировали около 3% и один — около 20% мозаицизма по WT CCR5. Таким образом, эффективность разработанной CRISPR-Cas9 системы для создания аллеля CCR5delta32 в эмбрионах человека довольно высока: более половины эмбрионов оказываются полностью модифицированными.
Статья получена: 26.09.2018
Опубликовано online: 16.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.052
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 24515
Оригинальное исследование Параметры фармакокинетики ванкомицина у больных с нарушением функции почек в послеоперационном периоде: сравнение результатов фармакокинетического исследования и математического моделирования
Г. В. Раменская, И. Е. Шохин, М. В. Лукина, Т. Б. Андрущишина, М. А. Чукина, И. Л. Царев, О. А. Вартанова, Т. Е. Морозова
В клинической практике возможной альтернативой фармакокинетическим исследованиям (ФКИ) является методика математического моделирования (ММ) фармакокинетических (ФК) и фармакодинамических (ФД) параметров для расчета доз антибактериальных препаратов. Целью исследования было сравнение параметров ФК ванкомицина, полученных на основе ФКИ и ММ, у пациентов с нарушением функции почек в послеоперационном периоде. В проспективное исследование был включен 61 пациент (47 мужчин и 14 женщин, возраст 60,59 ± 12,23 лет). В ходе ФКИ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии определяли Сtrough, Cpeak, с последующим расчетом площади под фармакокинетической кривой (ПФК24). Расчет параметров ФК при ММ проводили с помощью программы R 3.4.0 на основе однокомпартментной модели. По данным ФКИ значения равновесных Ctrough через 48 ч от начала антибактериальной терапии были достоверно ниже значений, полученных при ММ (р = 0,004). В группе пациентов с острым почечным повреждением (ОПП) на момент завершения терапии значения ПФК24 по данным ФКИ были достоверно выше (р = 0,011). Вероятность достижения целевого отношения ПФК24 / МПК > 400 мкг•ч /мл выше в группе пациентов, где Ctrough составляет 10–15 мкг/мл. Таким образом, результаты исследования подтверждают, что у больных с нарушением функции почек в послеоперационном периоде применение ММ имеет ряд ограничений и необходимо проведение терапевтического лекарственного мониторинга (ТЛМ).
Статья получена: 16.05.2018
Опубликовано online: 11.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.051
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7715
Оригинальное исследование Сравнение режимов возбуждения флуоресценции полупроводниковых квантовых точек на основе селенида кадмия для биомедицинских приложений
Ю. А. Кузищин, И. Л. Мартынов, Е. В. Осипов, П. С. Самохвалов, А. А. Чистяков, И. Р. Набиев
‎В настоящее время, флуоресцентная спектроскопия — это мощный инструмент, используемый в биологических и медицинских прикладных исследованиях. Одним из перспективных типов люминесцентных меток для одновременного обнаружения различных биологических агентов в одной пробе являются коллоидные полупроводниковые квантовые точки. Важным направлением совершенствования методики их применения является подбор оптимального режима возбуждения и регистрации флуоресцентного сигнала. Таким образом, целью настоящей работы было получение математического выражения для оценки отношения сигнал/шум в случае импульсного и модуляционного режимов возбуждения. Представлены результаты теоретического сравнения данных режимов возбуждения для регистрации флуоресцентного сигнала от ультра-малых количеств квантовых точек. Показано, что в случае применения квантовых точек CdSe/ZnS в условиях фоновой засветки с мощностью свыше 1 мкВт и временем накопления полезного сигнала свыше 100 мс для достижения высокой обнаружительной способности предпочтительнее использовать модуляционный режим возбуждения.
Статья получена: 29.07.2018
Опубликовано online: 09.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.050
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 8306
Метод Высокопроизводительный аэрозольный пробоотборник с рециркуляцией жидкой фазы и предварительным концентрированием
А. Е. Акмалов, Г. Е. Котковский, С. В. Столяров, Б. И. Вердиев, Р. С. Овчинников, А. А. Почтовый, А. П. Ткачук, А. А. Чистяков
Обнаружение биогенных аэрозолей является важной задачей при обеспечении безопасности жизнедеятельности человека в современных условиях. На практике часто требуется собирать аэрозоли с больших площадей за малый промежуток времени, что накладывает жесткие ограничения на эффективность пробоотбора, величину прокачиваемого в единицу времени объема воздуха и жизнеспособность собранного биоматериала. В работе представлены результаты по разработке и испытанию устройства отбора аэрозольных проб с высокой объемной скоростью и двухступенчатым концентрированием аэрозольных частиц — виртуального импактора и циклонного коллектора с рециркулирующей жидкой фазой. Приведены алгоритм и результаты расчета параметров импактора, результаты испытаний устройства на модельных сухих и жидких тест-препаратах для частиц размерами 0,5–5 мкм. Подтверждено, что при объемных скоростях пробоотбора выше 4000 л/мин эффективность отбора в жидкую фазу объемом до 10 мл составляет более 20% массовой доли распыленного аэрозоля, а при объемных скоростях выше 300 л/мин — более 60% массовой доли. Показано, что устройство сохраняет жизнеспособность отобранного биоматериала. Прооотборник реализован в портативном варианте, обладает возможностью настройки всех параметров отбора и очистки, а также управления по сети.
Статья получена: 27.07.2018
Опубликовано online: 05.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.049
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 9085
Оригинальное исследование Сравнительная оценка частоты мертворождаемости в Брянской области, странах европейского союза и содружества независимых государств (1995–2014 гг.)
А. В. Корсаков, В. Хоффманн, Л. И. Пугач, Д. Г. Лагерев, В. В. Королик, М. Б. Булацева
Одним из важнейших показателей, позволяющих оценить уровень жизни населения и спрогнозировать рост его численности, служит частота случаев мертворождения детей. Целью работы было на основании официальных статистических данных за 1995–2014 гг. провести сравнительную оценку частоты мертворождаемости мальчиков и девочек в Брянской области, странах ЕС и СНГ. Установлено превышение частоты мертворожденных мальчиков над девочками, как по Брянской области (на 14,2%), так и по Российской Федерации в целом (на 9%), что подтверждает общемировые тенденции, выявившие повышенный риск мертворождения плодов мужского пола примерно на 10%. При сохранении существующих тенденций динамики мертворождаемости в Брянской области коэффициент мертворождений будет увеличиваться относительно общероссийских значений в период 2016–2021 гг. и достигнет 28,8% к 2021 г., причем разрыв между мальчиками и девочками будет возрастать и составит 32,6% к 2021 г.
Статья получена: 15.06.2018
Опубликовано online: 02.10.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.048
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 17689
Метод Многопараметрическая детекция бактериального обсеменения с помощью анализа изменений распространения поверхностных волн в фотонных кристаллах
И. О. Петрова, В. Н. Конопский, А. В. Суханова, И. Р. Набиев
Традиционные методы оценки качества продуктов питания, воды и других сред имеют ряд недостатков. Предлагается безметочный высокоточный аналитический метод многопараметрической детекции биомаркеров, основанный на анализе изменений параметров распространения поверхностных волн на поверхности фотонного кристалла (ПВФК). Метод позволяет проводить измерения молекулярных и клеточных аффинных взаимодействий в реальном времени путем независимой регистрации величин угла полного внутреннего отражения и угла возбуждения поверхностной волны на поверхности фотонного кристалла. На основании метода анализа ПВФК разработан протокол детекции экзотоксина A Pseudomonas aeruginosa и термолабильного токсина LT Escherichia coli. Протокол основан на детекции в реальном времени аффинного взаимодействия между антигенами, раствор которых прокачивается через микрофлюидную ячейку, и специфическими распознающими антителами, конъюгированными с химически активированной кремниевой подложкой каналов поверхности ФК. Показано, что метод ПВФК отличается более высокой чувствительностью, а также уменьшенным временем проведения анализа и сниженной материалозатратностью, по сравнению с методом поверхностного плазмонного резонанса.
Статья получена: 28.07.2018
Опубликовано online: 29.09.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.047
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 8116