Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ КРОВИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Пинчук Леонид Семенович Кравцов Александр Геннадьевич Зотов Сергей Валентинович Гольдаде Виктор Антонович Цветкова Елена Александровна Николаева Наталья Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Способ определения группы крови, отличающийся тем, что пробу крови помещают между парой металлических электродов и регистрируют температурную зависимость термостимулированных токов, которые возникают в процессе нагрева пробы в цепи, замыкающей электроды, а группу крови определяют по положению на зарегистрированной зависимости пика, максимум которого соответствует температуре из диапазона 95-118 С. 5720 1 Изобретение относится к диагностическому исследованию крови путем регистрации биоэлектрических сигналов, возникающих при термообработке проб крови. Кровь человека представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из плазмы (водного раствора минеральных солей, аминокислот, белков, стероидных соединений, ферментов и др.), в которой взвешены клетки крови - эритроциты, лейкоциты,тромбоциты и др. Состав и структура крови являются чувствительным индикатором функционального состояния организма. Поэтому контроль этих показателей стал неотъемлемой частью общеклинического исследования больных. Традиционные методы анализа крови включают операции разделения компонентов(центрифугированием 1, седиментационным осаждением 2, фильтрованием 3, осаждением в поле радиочастотных колебаний 4, электрофорезом 5 и т.д.), их отмывки дистиллированной водой, физиологическим раствором и специальными реагентами 6 и, наконец, количественного определения содержания компонентов методами хроматографии 1, спектроскопии 7, фотооптического анализа 8 и др. Несмотря на высокую трудоемкость, эти методы дают недостаточно информации о физико-химическом взаимодействии компонентов в такой системе, как кровь. Этот недостаток в значительной мере преодолевается путем применения электромагнитного излучения и регистрации спектров поглощения или отражения компонентов крови. Наиболее часто используют свет, регистрируя зависимость интенсивности света, рассеянного клетками цельной крови, от длины волны 9, окрашивая кровь и анализируя цветность компонентов с помощью микроскопа, оснащенного фотоэлектрическим преобразователем 10, или проточного цитометрического счетчика 11 и т.д. Цветопроявляющие реагенты часто используют для разделения компонентов крови в сочетании с центрифугированием 12. Большая группа методов основана на оптическом возбуждении клеток цельной крови в присутствии флуоресцентных красителей 13, инициируемом светом - например, красным 14. В способе 15 флуоресцентное излучение клеток крови возбуждают с помощью аргонового ионного лазера, который входит в оптическую систему проточного цитометра. Недостатки оптических методов анализа крови связаны с конструкционной и технологической сложностью аналитического оборудования, необходимостью использования высокочистых красителей и реагентов. Анализ крови с помощью магнитных и электромагнитных полей предусматривает применение специальных суспензий, содержащих магнитные частицы, на которых закреплены антилиганды. При контакте последних с лигандами крови образуются рецепторные связи. Металлические комплексы с такими связями отделяют от пробы с помощью магнитных и электромагнитных полей. Затем, используя магнитные датчики, регистрируют их массу, которая коррелирует с количеством анализируемого компонента крови 16. Недостатки этого метода обусловлены дефицитностью и высокой стоимостью металлических суспензий, разработка и производство которых составляют серьезную научнотехническую проблему. Прототипом изобретения является способ определения содержания в крови отдельных компонентов 17. Пробу цельной крови пропускают с постоянным расходом через измерительную кювету. Ее прозрачные стенки образуют оптический канал длиной 0,5-2,0 мм. Протекающую по нему кровь облучают ИК-светом. Путем анализа спектров поглощения определяют содержание в крови отдельных компонентов. Недостатки прототипа сложность интерпретации ИК-спектров, относящихся к биологическим объектам невысокая разрешающая способность метода из-за наложения колебаний различных структурных фрагментов крови возможность выполнения анализа только, т.е. во время забора крови у человека значительный объем проб крови, подвергаемых анализу. Задачи, на решение которых направлено настоящее изобретение 2 5720 1 повысить информативность экспериментальных данных о структуре крови обеспечить возможность анализа проб крови, хранившихся в течение длительного времени уменьшить объем проб, подвергаемых анализу. Поставленные задачи решаются тем, что способ анализа крови заключается в том, что пробу крови помещают между парой металлических электродов и регистрируют температурную зависимость термостимулированных токов, которые возникают в процессе нагрева пробы в цепи, замыкающей электроды, а группу крови определяют по положению на зарегистрированной зависимости пика, максимум которого соответствует температуре из диапазона 95-118. Сущность изобретения состоит в том, что структурированное состояние компонентов крови обусловливает электретный эффект. При термостимулированном разрушении водородных связей, ответственных за образование гидратных оболочек вокруг большинства компонентов крови, фиксирование вторичной и третичной структуры белков, а также различных химических связей в полипептидных и других компонентах крови, происходит высвобождение носителей заряда. Их перемещение обусловливает термостимулированный ток. Каждый тип связей разрушается при определенной температуре, а интенсивность ТСТ соответствует количеству разрушенных связей. Приведем примеры реализации способа. Анализу подвергали периферическую кровь, взятую у доноров с положительным резус-фактором и 1-4 группами крови. Пробу крови (1 мл) помещали на стерилизованный алюминиевый электрод и накрывали обработанной этиловым спиртом тефлоновой прокладкой, на которую накладывали второй электрод. Регистрировали ТСТ, который возникает в цепи, замыкающей электроды, при нагревании образца со скоростью 5 С/мин. В состав измерительной установки входила деполяризационная ячейка с программатором температуры и измерителем токов. Зарядовые характеристики проб крови определяли по ГОСТ 25209-82. Приведенные ниже результаты являются средним не менее 7 измерений. Спектры ТСТ всех исследованных проб крови имеют три экстремальные области. Типичный спектр ТСТ крови 2 группы показан на Фиг. 1. Его анализ свидетельствует о следующем. Первый - низкотемпературный - пологий пик релаксации отрицательного заряда соответствует Т 40-50 С. Он отвечает термически стимулированному разрушению координационных структур, которые состоят из клеток или других компонентов крови, окруженных гидратными оболочками. Последние возникают в результате присоединения молекул воды посредством водородных связей к полярным фрагментам органических молекул. Энергия активации процесса релаксации заряда, соответствующего этому пику, составляет 10,25-0,45 эВ, что подтверждает возможность связывания молекул воды в структуры со сложной пространственной конфигурацией. Второй - среднетемпературный (Т 70-90 С) - пик выше первого и, как правило,представляет собой комбинацию нескольких пиков. Он отвечает тепловой денатурации белковых соединений крови, т.е. необратимому изменению третичной и даже вторичной структуры белка, не сопровождающемуся разрывом полипептидной цепи. Волнистый профиль среднетемпературного пика соответствует трем энергиям связей (20,5-0,7 эВ), ответственных за поляризацию белковых структур. Третий - самый интенсивный - пик соответствует температурам 95-118 С, при которых в крови происходит фазовый переход с образованием твердой пленки. Термоокислительная деструкция органических соединений крови сопровождается высвобождением зарядов, обусловливающих появление этого пика. Его положение на шкале температур соответствует группе крови (табл. 1). Температура, соответствующая максимуму пика термо 115-118 108-110 98-100 95-97 стимулированного тока, С Сравнение спектров ТСТ свежей и криоконсервированной крови свидетельствует, что расположение всех трех пиков на шкале температур идентично, но в присутствии консерванта пики более интенсивны. Таким образом, предложенный метод позволяет, по меньшей мере, получить информацию о группе крови, а также о количестве связанной воды в крови и о вторичной и третичной структуре белковых соединений. Соласно способу-прототипу снимали ИК-спектры (спектрофотометр -10) исследуемых проб крови. На спектрах выделяются пики, соответствующие валентным колебаниям связей С-О (3000-2800 см-1), СО (1900-1500 см-1), - (2800-200 см-1) в основной группе белковых молекул С-О (1320-1050 см-1) и приведенные выше связи в липидах донорноакцепторные и ковалентные связи - (длинноволновая часть спектра) в гемоглобине и т.д. Наложение этих пиков не позволяет дифференцировать связи, относящиеся к разным компонентам крови, а также определить группу крови. Поэтому оптимальным методом классификации по способу-прототипу является сравнение исследуемого спектра со спектрами,находящимися в банке данных, которые предварительно отнесены к известным классам. Итак, предложенный способ превосходит прототип по информативности данных о структуре и физико-химическом взаимодействии компонентов крови, позволяет анализировать не только свежую, но и криоконсервированную кровь пробы крови, анализируемые заявленным способом, минимальны по объему (порядка 1 мл). Предложенный способ определения группы крови может найти применение в гематологии, кардиологии, ревматологии и других областях медицины как простой и информативный инструмент диагностики. Можно ожидать разработки простых и миниатюрных приборов для диагностики, основанных на методе ТСТ. Источники информации 1. Инструкция по применению унифицированных клинических лабораторных методов исследования. -М. Минздрав СССР, 1986. - 120 с. 2. Патент 5460979 США,01 33/538, 1995 (опубл.). 3. Патент 9623223 Т,01 33/49, 1996 (опубл.). 4. Патент 5489506 США,01 33/483, 1996 (опубл.). 5. Патент 9502182 РСТ,01 33/483, 1995 (опубл.). 6. Методы исследования тромбоцитов и эритроцитов в клинической кардиологии (методические рекомендации). - Мн. Минздрав БССР, 1985. - 25 с. 7. Патент 4415253 ,01 33/487, 1995 (опубл.). 8. Патент 5437985 США,01 33/48, 1995 (опубл.). 9. Патент 4309328 , 01 33/49, 1994 (опубл.). 10. Патент 5075976 Японии,01 33/48, 1993 (опубл.). 11. Патент 5432089 США,01 33/49, 1995 (опубл.). 12. Патент 5462877 США,01 33/48, 1995 (опубл.). 13. Патент 9512125 РСТ,01 33/48, 1995 (опубл.). 14. Патент 5411891 США,01 33/48, 1995 (опубл.). 15. Патент 9532424 РСТ,01 33/48, 1995 (опубл.). 16. Патент 2710410 Франции,01 33/50, 1995 (опубл.). 17. Патент 9504266 РСТ,01 21/35, 1995 (опубл.) (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: G01N 33/49

Метки: определения, способ, крови, группы

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/4-5720-sposob-opredeleniya-gruppy-krovi.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ определения группы крови</a>

Похожие патенты