COMPARATIVE ANALYSIS OF EFFECTIVENESS OF SOLID-PHASE METHODS OF IMMUNE DETECTION OF BOTULINIC TOXIN IN BLOOD SERA OF A PATIENT WITH BOTULISM DIAGNOSIS

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Comparison of effectiveness of solid phase methods of immune detection of botulinic toxin in blood sera of a patient with botulism diagnosis: dot-immune assay using specific anti-botulinic antibodies (AT) labeled with nanoparticles of colloid silver, phosphorescent analysis (PHOSPHAN) using streptavidin label with platinum coproporphyrin (PtCP) and polystyrene nanoparticles, containing chelate complex of europium ions with naphthoyl trifluoroacetone (NA-Eu). Materials and methods. Silver nanoparticle labeled IgG isolated from a commercial diagnostic polyvalent sera against type А, В, С, E, F botulotoxins manufactured by SPA Allergen (Stavropol) with 5000 - 10000 IU activity and biotin conjugated commercial monoclonal antibodies against botulotoxin A, polyclonal mono-specific AB against botulotixin В and E and polyvalent immunoglobulin against botulotoxin А, В, С, E, F. Detection ofbotulotoxin in clinical material was carried out in dot-immunoassay on nitrocellulose membrane by PHOSPHAN method in an experimental test system using 2 detector systems based on streptavidin: PtCP and NA-Eu. Results. Botulotoxin was detected in blood sera of the botulism patient using both of the developed immune detection methods. PHOSPHAN method allowed to identify serotype В botulotoxin, that corresponded with the results obtained in botulotoxin biological neutralization reaction. Sensitivity of PHOSPHAN with NA-Eu luminescent nanoparticle based detection system was higher than with PtCP label. Conclusion. The developed methods (PHOSPHAN and dot-immunoassay) differ by high specificity and sensitivity and may be recommended for express detection of botulinic toxin in clinical material.

About the authors

T. Yu. Zagoskina

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Author for correspondence.
Russian Federation

E. Yu. Markov

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

E. A. Chaporgina

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

Yu. O. Popova

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

T. M. Dolgova

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

O. V. Gavrilova

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

T. S. Taikova

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

A. V. Nikitina

State Research Institute of Biological Equipment Manufacturing

Russian Federation

V. G. Pomelova

State Research Institute of Biological Equipment Manufacturing

Russian Federation

N. S. Osin

Immunoscrin

Russian Federation

S. V. Balakhonov

Irkutsk Research Institute for Plague Control

Russian Federation

References

  1. Аббасова С.Руденко Н.В., Гороховатекий А.Ю., Капралова М.В., Виноградова И.Д., Вертиев Ю.В., Несмеянов В.А., Гришин Е.В. Моноклональные антитела к ботулиническим нейротоксинам типов А, В, Е и Е Биоорг. химия. 2011, 37 (3): 344-353.
  2. Загоскина Т.Ю., Балахонов С.В., Марков Е.Ю., Николаев В.Б., Субычева Е.Н., Чапор-гина Е.А., Михайлов Е.П., Бодрых О.Б., Попова Ю.О. Апробация диагностических тест-систем с использованием наночастиц серебра в качестве маркеров специфических антител для скрининга исследуемого материала на наличие антигенов возбудителей чумы, бруцеллеза, туляремии и ботулотоксина в дот-иммуноанализе. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014, 4: 61-64.
  3. Загоскина Т.Ю., Субычева Е.Н., Носырева Л.И., Бодрых О.Б., Марков Е.Ю., Вейде А.А., Долгова Т.М., Тайкова Т.С., Балахонов С.В. Конструирование тест-системы для скрининга пищевых продуктов и клинического материала на ботулотоксин в дот-иммуноанализе. Журн. инф. патол. 2009, 16 (3): 20-23.
  4. Зубик Т.М. Ботулизм. В: Инфекционные болезни. Ю.В.Лобзин (ред.). СПб, Спешит, 2001, с. 147-156.
  5. Куренков АЛ., Артеменко А.Р, Никитин С.С., Орлова О.Р. Современные представления о механизмах действия ботулинического токсина типа А. Врач. 2009, 7: 8-12.
  6. Никитина А В., Помелова В.Г., Быченкова Т.А., Парамонов Д.В., Кострюкова Т.С., Осин Н.С. Иммуночипы для одновременного обнаружения пяти ботулотоксинов методом фосфоресцентного анализа (ФОСФАН). Пробл. особо опасных инф. 2016, 4: 64-68. doi: 10.21055/0370-1069-2016-4-64-68.
  7. Никифоров В.Н., Никифоров В.В. Ботулизм. Л., Медицина, 1985.
  8. Осин Н.С., ПомеловаВ.Г.,СоколовА.С., БыченковаТ.А., Бекман Н.И.,Шарафудинова ЕЮ., Аслиян С.К., Ивановская Н.П., Ларичева С.Ю., Канаева Т.А. Фосфоресцентный микроанализ как новая технологическая платформа для молекулярной диагностики. Вестник РАМН. 2007, 12: 3-10.
  9. Парамонов Д.В., Кострюкова Т.С., Быченкова Т.А., Помелова В.Г, Осин Н.С. Биоспецифичные наночастицы для мультиплексного фосфоресцентного анализа (ФОСФАН). Биоорг. химия. 2016, 42 (6): 722-731. doi: 10.7868/S0132342316060099.
  10. Lindstrom М., Korkeala Н. Laboratory diagnostics of botulism. Clin. Microbiol. Rev. 2006, 19 (2): 298-314.
  11. McKinney M.M., Parkinson A. A simple, non-chromatographic procedure to purify immunoglobulins from serum and ascites fluid. J. Immunol. Meth. 1987, 96 (2): 271-278.
  12. Montal M. Botulinum neurotoxin: a marvel of protein design. Annu. Rev. Biochem. 2010; 79: 591-617.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Zagoskina T.Y., Markov E.Y., Chaporgina E.A., Popova Y.O., Dolgova T.M., Gavrilova O.V., Taikova T.S., Nikitina A.V., Pomelova V.G., Osin N.S., Balakhonov S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.