Иммунопрофилактика остается одним из наиболее важных средств контроля, распространения инфекционных заболеваний[1,2].Процедуры иммуннопрофилактики и связанные с ними процедуры требует затрат значительных материальных средств, поэтому информация об эффективности иммунизации имеет важное значение.
К сожалению, вакцинация не во всех случаях способствует появлению стойкого индивидуального иммунитета.Так, например, анализ статистических данных показывает, что у 25 – 30% людей прошедших вакцинацию может возникать либо слабый, либо избыточный иммунный ответ, что приводит к снижению результирующей эффективности иммунизации[3,4]. Повысить эффективность проводимой вакцинации позволяет применение фотоколориметрических систем, с помощью которых можно производить контроль концентрации антигенов в крови.
Все перечисленные факторы способствуют росту потребности в качественных и относительно недорогих современных фотоколориметрических системах для контроля концентрации антигенов в крови[5].
В данной работе рассмотрены отдельные задачиразработки портативной мобильной фотоколориметрической системы контроля уровня антигенов в крови до и после вакцинации.
Разрабатываемый фотоколориметр представляет собой малогабаритный переносной прибор с автономным питанием. Прибор состоит из оптического блока, блокауправления и обработки информации, блока индикации с подсветкой, клавиатуры,кюветного отсека и кюветы (рис. 1).
Рис. 1. Внешний вид портативного фотоколориметра
Оптический блок включает в себя источник излучения с изменяемой длиной волны излучения. В качестве приемника излучения используется фотодиод.
Блок управления включает в себя модуля wi-fi, с помощью которого имеется возможность связаться с удаленным компьютером для управления фотоколориметром и передачи полученных в результате проведения анализа данных.
Данные полученные в результате проведения анализа далее могут быть использованы для построения и верификации математической модели иммунного ответа. Такие модели иммунного ответа в дальнейшем можно использовать для разработки новых вакцин.
Принцип действия портативной фотоколориметрической системы основан на законе Бугера-Лаберта-Бера[6]. Фотоколориметрическая система состоит из трех основных блоков (Рис.2).
Рис.2. Блок-схема БТС. I–интенсивность падающего света на пробу;I0 – интенсивность прошедшего через пробу света;F – значение частоты полученное на фотодатчике; C – концентрация антител в пробе; S1, S2 – управляющие сигналы.
Концентрация антигенов в пробе крови определяется согласно закону Бугера-Лаберта-Бера [6]:
где А – оптическая плотность окрашенного раствора;
l – толщина слоя светопоглощающего раствора, см;
ε – коэффициент поглощения света – постоянная величина, характерная для каждого окрашенного вещества и зависит от его природы.
В фотоколориметрической системе для интерпретации полученных с ее помощью данных используется калибровочный график (рис. 3), для построения, которого определяется длина волны, соответствующая максимальному поглощению. Готовится серия стандартных растворов с различным содержанием определяемого компонента, затем измеряется оптическая плотность образцов стандартных растворов при выбранной длине волны и толщине слоя жидкости. Необходимо, чтобы выбранный интервал концентраций образцов соответствовал области возможных изменений концентраций анализируемых растворов. Необходимо также обеспечить условия выполнения закона светопоглощения, то есть условия линейности графика зависимости A = f(C). При соблюдении закона светопоглощения метод градуировочного графика обеспечивает достаточно высокую точность измерений.
Для контроля ошибки измерений при построении градуировочного графика использовался метод наименьших квадратов.
Рис.3. Градуировочный график.
Определение концентрации антигенов в пробе крови сводится к измерению оптической плотности исследуемого образца и нахождению по градуировочному графику соответствующей концентрации. Применение метода наименьших квадратов при построении градуировочного графика позволяет снизить погрешность измерения концентрации антигенов в крови. Использование фотоколориметрической системы для контроля уровня антигенов в крови до и после вакцинации позволит контролировать иммунный статус и эффективность проводимой иммунопрофилактики.
Библиографический список
- Медуницын Н.В. Основы иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных болезней: Учеб. Пособие/Н.В Медуницын, В.И. Покровский. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. — 512 с.: ил.
- Инфекционные болезни и эпидемиология: Учебное пособие для студентов лечебных факультетов медицинских вузов/[В.И. Покровский и др.]; 2-е издание, исправленное – М: Изд-во ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 816с.: ил. ISBN 978-5-9704-4471-3
- Медуницын Н. В., Миронов А. Н. Вакцины. Новые способы повышения эффективности и безопасности вакцинации //Вопросы вирусологии. – 2012. – № S1
- Брико Н. И. Критерии оценки эффективности вакцинации //Новости вакцинопрофилактики. Вакцинация: информационный бюллетень. – 2000. – №. 5. – С. 3-5.
- Кишкун А. А. Препятствия на пути централизации клинических лабораторных исследований //Менеджер здравоохранения. – 2014. – №. 11.
- Сивухин Д. В. Общий курс физики. Учеб. пособие: Для вузов. В 5 т. Т. IV. Оптика.–3-е изд., стереот //М.: ФИЗМАТЛИТ. – 2005. – Т. 792.
Количество просмотров публикации: Please wait