Информативность реакции латекс-агглютинации для серологической диагностики патогенных буркхольдерий при использовании микроскопии и системы видеоцифровой регистрации

Цель исследования: оценить возможности применения аппаратного анализа для регистрации результатов реакции латекс-агглютинации при выявлении патогенных буркхольдерий. Латексный диагностикум был подготовлен на основе мелиоидозных моноклональных антител по разработанной ранее методике. Учет результатов реакции латекс-агглютинации осуществляли с использованием инвертированного микроскопа “Nikon Eclipse TЕ 2000-U HMC/System” (“Nikon”, Япония), а также системы «Эксперт-Лаб» (ЗАО «Эколаб», Россия) с применением технологий видеоцифрового анализа. Полученные результаты объективной оценки реакции латекс-агглютинации были проверены с применением статистических методов анализа данных при помощи программного обеспечения “STATISTICA 12” (“ Statsoft”, США). Использование приборной базы на основе инвертированного микроскопа “Nikon Eclipse” для визуального учета микроагглютинации позволило повысить чувствительность метода реакции латекс-агглютинации до 1•10⁷ КОЕ/мл. Видеоцифровой анализ на аппаратно-программном комплексе «Эксперт-Лаб» дает количественную оценку сканированного изображения результатов агглютинации, что делает возможным проведение статистического анализа полученных данных. Объективная информация о наличии или отсутствии агглютинации фиксируется, при помощи системного программного обеспечения сопоставляются численные значения интенсивности и характера реакции латекс-агглютинации между образцами и контролями. Появляется возможность сохранять протоколы и изображения исследования, архивировать полученные данные исследуемых проб биоматериала, вызывающих подозрение на наличие возбудителей мелиоидоза и сапа. Таким образом, применение инвертированного микроскопа и видеоцифровой системы «Эксперт-Лаб» для объективной оценки реакции латекс-агглютинации при поиске патогенных буркхольдерий позволяет повысить чувствительность реакции латекс-агглютинации, задокументировать и заархивировать полученные результаты, а также обеспечивает возможность проведения внутрилабораторного контроля качества исследований.

1. Лабораторная диагностика опасных инфекционных болезней. Практическое руководство / ред.: Г. Г. Онищенко, В. В. Кутырев. Москва: Шико, 2013. 560 с.

2. Lau S. K., Sridhar S., Ho C. C., Chow W. N., Lee K. C., Lam C. W., Yuen K. Y., Woo P. C. Laboratory diagnosis of melioidosis: past, present and future // Experimental biology and medicine (Maywood, N. J.). 2015. Vol. 240 (6). P. 742-751. https://doi.org/10.1177/1535370215583801.

3. Козлов А. В. Аналитические возможности методов латекс-агглютинации // Terra Medica. 2005. № 1 (6). С. 11-19.

4. Жарникова И. В., Жданова Е. В., Жарникова Т. В., Старцева О. Л., Курчева С. А., Геогджаян А. С., Семирчева А. А., Кошкидько А. Г., Гаркуша Ю. Ю. Сравнительная характеристика биотехнологии получения эритроцитарных и латексных диагностикумов для выявления возбудителя туляремии // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю. А. Овчинникова. 2019. Т. 15 (4). С. 27-31.

5. Хлынцева А. Е., Лунева Н. М., Белова Е. В., Дятлов И. А., Шемякин И. Г. Разработка и испытания диагностикума на основе моноклональных антител для определения спор возбудителя сибирской язвы в реакции латекс-агглютинации // Проблемы особо опасных инфекций. 2011. Т. 4 (110). С. 71-75.

6. Волина Е. Г., Шкарлат П. Е., Яшина Н. В., Прокопов Н. И., Верховский О. А. Применение диагностической латексной тест-системы для обнаружения антигенов лептоспир в крови экспериментально инфицированных животных // Вестник Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы. Сер.: Медицина. 2000. Т. 3. С. 31-34.

7. Стериополо Н. А., Старовойтова Т. А., Зайко В. В., Мартынкина Л. П., Калачева О. С., Кутвицкий В. А., Тугалуков А. Е., Волощук С. Г., Венгеров Ю. Ю., Тогузов Р. Т. Видеоцифровая система Эксперт-Лаб для регистрации и объективизации результатов латекс-агглютинационных тестов в формате 96-луночного планшета // Клиническая лабораторная диагностика. 2007. Т. 9. С. 37.

8. Мажукин Н. В., Марданлы С. Г., Туголуков А. Е. Универсальный аппаратно-программный комплекс «Эксперт-Лаб» для регистрации и интерпретации результатов диагностических лабораторных исследований // Медицинский алфавит. 2016. Т. 19 (282). С. 42.

9. Kitao K., Norisuye T. Latex agglutination analysis by novel ultrasound scattering techniques // Ultrasonics. 2022. Vol. 119. P. 106581. https://doi.org/10.1016/j.ultras.2021.106581.

10. Gupta S., Sklavounos A. A., Dahmer J., Yong A. K. C., Mohammed A. A. Machine learning to automate the visual interpretation of chemical agglutination tests // 2022 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and Other Affiliated Events. Pisa, Italy, 2022. P. 230-235. https://doi.org/10.1109/PerComWork-shops53856.2022.9767280.

11. Luo Y., Joung H. A., Esparza S., Rao J., Garner O., Ozcan A. Quantitative particle agglutination assay using mobile holographic imaging and neural networks // CLEO: Applications and technology. 2022: https://doi.org/org/10.1364/CLEO_AT.2022.Ath2I.5.

12. Oyamada Y., Ozuru R., Masuzawa T., Miyahara S., Nikaido Y., Obata F., Saito M., Villanueva S. Y. A. M., Fujii J. A machine learning model of microscopic agglutination test for diagnosis of leptospirosis // PloS One. 2021. Vol. 16 (11). e0259907. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0259907.

13. Park C., Ngo H., Lavitt L. R., Karuri V., Bhatt S., Lubell-Doughtie P., Shankar A.H., Ndwiga L., Osoti V., Wambua J. K. The design and evaluation of a mobile system for rapid diagnostic test interpretation // Proceedings of the ACM on interactive mobile wearable and ubiquitous technologies. 2021. Vol. 5 (1). P. 1-26. https://doi.org/10.1145/3448106.

14. Старовойтова Т. А., Стериополо Н. А., Зайко В. В., Венгеров Ю. Ю. Латексная агглютинация с видеоцифровой регистрацией: повышение диагностической значимости традиционного метода // Клиническая лабораторная диагностика. 2012. Vol. 2. P. 7-13.

15. Фролов Д. М., Тетерятникова Н. Н., Bui T. L., Захарова И. Б., Храпова Н. П. Разработка теста латекс-агглютинации для выявления патогенных буркхольдерий и его апробация в эндемичных регионах Вьетнама // Проблемы особо опасных инфекций. 2020. Т. 4. С. 133-138. https://doi.org/10.21055/0370-1069-2020-4-133-138.