Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13487ArticlesСтатьиResearch ArticleMICRO TECHNOLOGIES IN EXPRESS DIAGNOSTICS OF TOXIGENIC CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE STRAINSМИКРОТЕХНОЛОГИИ В ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКЕ ТОКСИГЕННЫХ ШТАММОВ СORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAEKraevaL. AКраеваЛ. АZiminaT. MЗиминаТ. МTsenevaG. YaЦеневаГ. ЯSolovyevA. VСоловьевА. ВPasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology, St. Petersburg, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им.Пастера, Санкт-ПетербургState Electrotechnical University, St. Petersburg, RussiaГосударственный электротехнический университет, Санкт-Петербург15042011882NO2 (2011)№2 (2011)626609062023Copyright ©; 2011, Kraeva L.A., Zimina T.M., Tseneva G.Y., Solovyev A.V.Copyright ©; 2011, Краева Л.А., Зимина Т.М., Ценева Г.Я., Соловьев А.В.2011Kraeva L.A., Zimina T.M., Tseneva G.Y., Solovyev A.V.Краева Л.А., Зимина Т.М., Ценева Г.Я., Соловьев А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13487

Aim. Development of micro technologies based approach for express diagnostics of toxigenic C.diphtheriae strains. Materials and methods. Corynebacterium diphtheriae 10648 (tox+) and C.diphtheriae NCTC 10356 (tox-) from Central Health Laboratory (London) reference strains were used as positive and negative controls respectively. Diagnostic kit was created by using fractions of antibodies with high avidity that were obtained by consecutive fractioning of positive antitoxic blood sera and then loaded onto polyacrylamide latex particles with the diameter of 0.81 μm. 20 Elek test positive C.diphtheriae strains and 20 tox gene PCR negative C. diphtheriae strains (i.e. non toxigenic) (Pasteur Research Institute of Epidemiology and Microbiology) were used as control. Indirect hemagglutination with anti-diphtheria antibody diagnostic kit was used as a quantitative control. PCR, Elek test and ICS test were used as quality control. Results. The diagnostic kit obtained had specificity of 97%, sensitivity of 98%. Specimen preparation time is 15-20 minutes, reaction time — 2-3 minutes, and up to 93 specimens can be analyzed on a single microchip. Conclusion. The developed approach has high sensitivity and specificity, is easy to use, and fast in regard to prepara- tion and reaction time. Portability of the apparatus allows the use of reagents in micro volumes.

Цель. Разработать способ экспресс-диагностики токсигенных штаммов C.diphtheriae на основе микротехнологий. Материалы и методы. Использовали референс-штаммы Сorynebacterium diphtheriae 10648 (tox+) в качестве положительного и C.diphtheriae NCTC 10356 (tox-) в качестве отрицательного контроля из Central Health Laboratory, London. Для создания диагностикума использовали фракции высокоавидных антител, полученных в результате последовательного фракционирования положительных антитоксических сывороток крови, которые нагружали на частицы полиакриламидного латекса диаметром 0,81 мкм. Для контроля способа использовали 20 штаммов C.diphtheriae, положительные в Elek-тесте, и 20 штаммов C.diphtheriae, отрицательные в ПЦР на поиск tox гена, т.е. истинно нетоксигенные (НИИЭМ). В качестве метода количественного контроля активности токсина использовали реакцию непрямой гемагглютинации с антительным противодифтерийным диагностикумом, в качестве тестов качественного контроля — ПЦР, Elek-тест и ICS-тест. Результаты. Специфичность диагностикума составила 97%, чувствительность — 98%. Время для подготовки проб составляет 15 — 20 мин, время проведения реакции — 2-3 мин, на одном чипе можно исследовать до 93 проб. Заключение. Разработанный способ обладает высокой чувствительностью и специфичностью, прост в исполнении, занимает мало времени на подготовку и проведение реакции. Портативность прибора позволяет использовать микрообъемы реагентов.

Corynebacterium diphtheriae strainsdi- phtheria toxinmicrochipslatex diagnostic kitштаммы Сorynebacterium di- phtheriaeдифтерийный токсинмикрочипылатексный диагностикумЗимина Т.М., Лучинин В.В., Мигунова В.Е. и др. Способ контроля биологической пробы в реакции латекс-агглютинации и аналитическая система для его осуществления. Патент на изобретение 2298798, 17.01.2006.Краева Л.А., Ценева Г.Я. Особенности биологических свойств С.diphtheriae, циркулирующих в постэпидемический период. Журн. микробиол. 2009, 3: 3-6.Краева Л.А., Ценева Г.Я., Грабина В.А. Влияние факторов физической и химической природы на биологические свойства коринебактерий. Вестн. росс. военно-мед. акад. 2009, 4(28): 146-147.Краева Л.А., Ценева Г.Я., Грабина В.А., Коробов А.М. Способ определения токсигенности бактерий Corynebacterium diphtheriae. Патент 2008100338/13(000370), 18.02.2009.Маркина С.С., Максимова Н.М., Лазикова Г.Ф. Заболеваемость дифтерией в России в настоящее время. Журн. микробиол. 2005, 1: 31-37.Медицинская микробиология. В.И. Покровский, О.К. Поздеев (ред.). М., ГЭОТАР Медиа, 1999.Основные методы лабораторных исследований в клинической бактериологии. Женева, ВОЗ, 1991.Ценева Г.Я., Краева Л.А., С.А.Габриелян. Методы определения токсигенности у штаммов C.diphtheriae. Бюлл. ВСНЦ СО РАМН (Иркутск). 2005, 7: 182-186.Щедеркина Е.Е. Основные патогенные свойства C.diphtheriae и усовершенствование лабораторной диагностики дифтерийной инфекции. Дисс. канд. мед. наук. СПб, 2001.Engler K.H., Efstratiou A., Norn D. Immunochromatographic strip test for rapig detection of diphtheria toxin: description and multicenter evaluation in areas of low and high prevalence of diphtheria. J. Clin. Microbiol. 2002, Jan: 80-83.Jalgaokar S.V., Saoji A.M. Coagglutination for rapid testing of toxin producing Corynebacterium diphtheriae. Indian J. Med. Res. 1993, 97: 35-6.Manz A., Graber N., Widmer H. M. Miniaturized total chemical analysis systems: A novel concept for chemical sensing. Sens. Actuators. 1990, 1: 244-248.Tseneva G.Ya., Nikolaeva A.M., Kraeva L.A. Definition high-avidity antidiphtherial antibodies and their value in protection against of diphtheria. Ninth International Meeting of the European Laboratory Working Group on Diphtheria, and Diphtheria Surveillance Network, Vouliagmeni, Greece, 2006.