КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ,ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И ТЕНДЕНЦИ

shibanov@unimedao.ru.

www.unimedao.ru www.ramld.ru www.labmedicina.ru

Шибанов Александр Николаевич

генеральный директор ГК ЮНИМЕД

генеральный секретарь Российской Ассоциации

Медицинской Лабораторной Диагностики

ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

– ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ

Эффективность лечения зависит от эффективности диагностики

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

• Методы интроскопии:

рентген, УЗИ, томография, гастроскопия.

• Методы функциональной диагностики:

ЭКГ, ЭЭГ, спирометрия и др.

• Методы лабораторной диагностики дают более 80% всей объективной информации о состоянии организма больниго.

ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ВОЗНИКЛА НА

РАННЕЙ СТАДИИ РАЗВИТИЯ МЕДИЦИНЫ

ПАРАДИГМА КЛИНИЧЕСКОЙ

ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ

Молекулярный и клеточный состав биологических проб пациента статистически значимо отражает физиологические и патофизиологические процессы, протекающие в организме пациента.

Группа

здоровых

людей

Потеря

жидкости, гемоконцен

трация

Дефицит железа -

анемия

Функция распределения концентрации гемоглобина

МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ

ДИАГНОСТИКИ

Современные методы клинической

лабораторной диагностики позволяют

определять более 2000 различных

показателей: концентраций различных

аналитов, свойств биоматериалов и

биопрепаратов

МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ

ДИАГНОСТИКИ

Позволяют изучать молекулярный состав различных биологических

проб пациента: продукты

метаболизма, ферменты, гормоны, специфические белки, липиды и

липопротеиды, лекарства (всего более 1500 аналитов).

Позволяют изучать изменения тканей на клеточном, субклеточном и

молекулярном уровне: морфология клеток в цитологических и

гистологических препаратах, определение экспрессии

поверхностных рецепторов клеток.

Позволяют выявлять этиологические факторы заболеваний:

вирусы, бактерии, экзо- и эндотоксины.

Позволяют изучать патогенез первичных и вторичных заболеваний.

Обеспечивают эффективный контроль за лечением.

Позволяют выявлять развитие патологии на ранних и до клинических

стадиях развития, выявлять генетическую предрасположенность к

развитию патологии.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

МАНИПУЛЯЦИИ С АНАЛИТИЧЕСКИМ ПРЕПАРАТОМ С

ПРИМЕНЕНИЕМ РЕАГЕНТОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ С ЦЕЛЬЮ

ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ЕГО СОСТАВЕ И СВОЙСТВАХ

АНАЛИТИЧЕСКИЙ

ПРЕПАРАТ: АНАЛИТ

АНАЛИТИЧЕСКЯ

СИСТЕМА

РЕЗУЛЬТАТRBC – 5,2

Hb – 148

Hct – 43

MCV - 86

ТРЕБОВАНИЯ К АНАЛИТИЧЕСКИМ

МЕТОДАМ

• ВЫОКАЯ ЧУВСТВИЕТЛЬНОСТЬ – многие аналиты необходимо

определять на уровне концентраций нано- и пикограмм в мл.

•ВЫСОКАЯ СЕЛЕКТИВНОСТЬ – объекты исследований – очень сложная

смесь, содержащая тысячи разных типов молекул очень схожих по физическим

и химическим свойствам.

• ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – в лаборатории больницы

ежедневно исследуются сотни и тысячи проб пациентов.

• НЕ ВЫСОКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ ЛАБОРАТОРИИ – в

лабораториях больниц и поликлиник работают не научный сотрудники, а врачи

и лаборанты со средним специальным образованием.

ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ

ДИАГНОСТИКИ ПРИМЕНЯЕТСЯ ОЧЕНЬ ШИРОКИЙ НАБОР

РАЗЛИЧНЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕОДОВ

Взятие

биоматериала от

пациентаПриготовление

аналитического

препарата

Проведение

химических

реакций

МЕТОДЫ ПРЯМОГО

ИЗМЕРЕНИЯ: масс-

спектрометрия, хроматогра

фия

Рассеяние света

Поглощение света

Электрохимический сигнал

ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО

СВОЙСТВА РЕАКЦИОННОЙ

СМЕСИ

Вязкость

АНАЛИЗ

МИКРОСКОПИЧЕСКИХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ

ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ ОСНОВАНЫ НА

МНОЖЕСТВЕ ХИМИЧЕСКИХ, БИОХИМИЧЕСКИХ И

ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ.

РЯД МЕТОДОВ ОСНОВАН НА

ОТКРЫТИЯХ, УДОСТОИННЫХ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ

МЕТОДЫ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ

БИОХИМИИ

Аналитический

препаратКомплекс

реагентов

Специфическая реакция с

образованием поглощающего свет

вещества

Молекулы в

биопробе

СПЕЦИФИЧЕСКАЯ

РЕАКЦИЯМолекулы в конечной

реакции

Биохимическая стадия

ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ

ИЗМЕРЕНИЕ

Фотометрическая стадия

ГЛЮКОЗАОКСИДАЗНЫЙ МЕТОД

Глюкозаоксидаза

Глюкоза + О 2 Глюконовая кислота + Н2О2

Пероксидаза

2Н2О2 +4-Аминоантипирин + Фенол Хинонимин + 4Н2О

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

400 450 500 550 600 650 700

Длина волны, nm

Оп

тическая п

ло

тно

сть

, B

Селективная реакция

Индикаторная реакция

Ферментативный метод измерения

концентрации триглицеридов

ГлицеринСЖКОНдыТриглицери ЛПЛ

2

АДФФГАТФГлицерин ГК 3

2223 ОНДАФОФГ ГФО

ОНХинонимин

ПОДхлорфенолрАФОН

24

422

2

Г3Ф – глицерин-3-фосфат

ДАФ - дигидроацетонфосфат

4-АФ - 4-аминофеназон

ЛПЛ – липопротеинлипаза

ГК - дглицеринкиназа

ГФО – глицерин-3-фосфатоксидаза

ПОД - пероксидаза

Глюкозаоксидаза

Glu + O2 + H2O Глюконовая кислота + H2O2

Pt

H2O2 2H+ + O2 + 2e-

Измеряется электрический ток платинового

электрода

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ

«Мы сделаем анализ крови легче,

быстрее, надежнее. Больной будет в

максимальной выгоде».

Wallace Coulter, Joseph Coulter

1943 – начало работ

1959 – патент на изобретение

Кондуктометрический

метод (1943)

НАЧАЛО ЭРЫ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ

АНАЛИЗАТОРОВ

Прохождение клеток крови через апертуру

Тромбоциты

Время

Эритроциты + - Электрод

Лейкоциты

Лазерная цитометрия (прямое и боковое светорассеяние)

Анализ клеток крови по рассеянию

лазерного луча (скатерограмма)

лимфоциты

гранулоциты

моноциты

FSC SSC

low low

high high

high med

FSC

SS

C

МАЗОК КРОВИ

Анализ изображения поля зрения

микроскопа, выделение объектов.

МЕТОДЫ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА

ИЗОБРАЖЕНИЙ

Идентификация объектов

МЕТОДЫ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА

ИЗОБРАЖЕНИЙ

АНАЛИЗ БЕЛКОВ

Сложность задачи анализа белков состоит в

том, что в крови человека присутствует

несколько тысяч различных белков, каждый

из которых отвечает за определенные

функции в организме человека.

РЕАКЦИЯ АНТИГЕН-АНТИТЕЛО

Специфичность реакции антиген-антитело

определяется большим числом центров

взаимодействия, расположенных пространственно

комплиментарно по отношению друг к другу

АНТИГЕН АНТИТЕЛО

kTEE iАТАГ

1E

2E

iE

Молекулы анализируемого белка селективно

захватываются антителами, сорбированными на

поверхности ячейки

Антиген

Нейтральный

белок

Активиро-

ванная к

антителам

поверхность

Антитело, специфичное к детерминанту антигена

ГЕТЕРОГЕННЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

БЕЛКОВ И ДРУГИХ МАКРОМОЛЕКУЛ

На сорбированные антигены специфически сорбируются антител, меченных ферментом, радиоактивной меткой или флуоресцентной меткой.

Антитело

Антиген

Нейтральный белок

АНАЛИЗ ДНК, МЕТОД ПЦР

Хроматомасс-спектрометрия – гибридный методХроматограф разделяет анализируемую смесь на чистые

вещества

Масс-спектрометр дает информацию о качественном и

количественном составе

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

ИНТЕГРАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

POINT OF CARE

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

БИОЧИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ