XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Иммунохимические методы анализа, основанные на специфическом связывании определяемого соединения соответствующими антителами, широко вошли в аналитическую практику и используются в различных областях медицины, сельского хозяйства, микробиологической и пищевой промышленности, для целей охраны окружающей среды. Индикация образующегося комплекса антиген-антитело может быть осуществлена, если в один из исходных компонентов реакционной системы ввести метку, которая легко детектируется соответствующим высокочувствительным физико-химическим методом. Весьма удобными для этой цели оказались изотопные, ферментные, флуоресцентные, парамагнитные и др. метки, использование которых дало возможность увеличить чувствительность классических иммунохимических методов анализа в миллионы раз, а время анлиза уменьшить до нескольких минут.

Исторически первым среди них был радиоиммунологический анализ (РИА), предложенный в конце 50-х годов прошлого века. Благодаря возможности определять метку, которой являлся изотоп 125I, в очень малых концентрациях, удалось достигнуть высокой чувствительности анализа (на уровне пкг/мл). В середине 60-х годов для идентификации и локализации антигенов в гистохимических препаратах и выявления полос преципитации в иммунодиффузных и иммуноэлектрофоретических методах в качестве высокочувствительной метки было предложено использовать молекулы ферментов. Являясь по своей природе мощными химическими катализаторами, ферменты способны эффективно осуществлять наработку легко детектируемого продукта, что делает возможным определение ферментной метки в весьма малых концентрациях (до 10-12 М и ниже). На протяжении последних трех десятилетий иммуноферментные методы анализа интенсивно развивались как в теоретическом, так и практическом плане и к настоящему времени они сформировались в самостоятельное научное направление, имеющее важное прикладное значение. Наибольшее распространение получили гетерогенные методы иммуноферментного анализа, основанные на использовании полистирольных планшетов для иммобилизации антител или антигенов, специфическом связывании определяемого вещества на стенках лунок планшета и последующем выявлении образовавшихся иммунокомплексов с помощью меченных ферментами компонентов.

Ферментативный метод анализа применяют в химическом анализе, по сравнению с другими методами, недостаточно. Из более чем 1800 полученных ферментов используют около 50; наиболее часто - глюкозооксидазу, уреазу, уриказу, люциферазу, пероксидазу, алкогольдегид-рогеназу, холинэстеразу, лактатдегидрогеназу, различные аминооксидазы. Ферментативные методы анализа позволяют определять селективно, а в отдельных случаях специфично такие биологически активные субстраты, как глюкоза, мочевина и мочевая кислота, различные аминокислоты, липиды, холестерин, антибиотики, этанол и многие другие. Разработаны чрезвычайно чувствительные методы определения мн. ферментов (пероксидазы в крови, креатинфосфокиназы в крови при диагностике инсульта и инфаркта миокарда и др.) и коферментов (НАД, флавинмононуклеотид, АТФ и т.д.). Предложены методики чувствительного определения большого числа эффекторов ферментов (фосфорсодержащие пестициды, ионы Hg, Cu, Zn и др.). Чрезвычайно чувствительны и селективны методы определения некоторых ионов металлов (Zn, Cu) и анионов (CN-) на основе реактивации апоферментов. Цинк, например, определяют практически специфически и в пикограммовых количествах по реактивации иммобилизованной пируватоксидазы, дезактивированной рядом комплексонов.

Основные области применения ферментативных методов анализа- клиническая медицина и биохимия. С помощью ферментов в крови, моче, тканях и других биологических объектах определяют малые количества физиологически активных веществ, метаболитов, ферментов, мутагенов, канцерогенов, лекарственных препаратов. Высокочувствительный и специфический биолюминесцентный метод определения АТФ позволяет разрабатывать методики измерения количества клеток микроорганизмов, обнаружения микробных заражений, определения антибиотиков в биологических тканях и жидкостях по степени ингибирования микробных клеток. Поскольку содержание АТФ пропорционально количеству клеток или биомассы, то эти методики чрезвычайно чувствительны и предел обнаружения может достигать 100 клеток. Ферментативные методы используют также в пищевой и фармакологические промышленности, при контроле загрязнений окружающей среды. Так, например, разработаны и применяются ферментативные методы определения фосфорсодержащих пестицидов, фенолов, аминов, ионов тяжелых металлов в природных и сточных водах.

Список литературы

1. Долманова И. Ф., Угарова Н.Н., "Ж. аналит. химии", 1980, т. 35, в. 8, с. 1597-1639

2. Кулис Ю.Ю., Аналитические системы на основе иммобилизованных ферментов, Вильнюс, 1981

3. Угарова H. H., Бровко Л. Ю., Биолюминесценция и биолюминесцентный анализ, M., 1981

4. Bioana-lytical applications of enzymes, ed. by C. Suelter, всб.: Methods of biochemical analyses, N. Y., 1992. И. Ф. Долманова.

5. А.М.Егоров, А.П.Осипов и др. Теория и практика иммуноферментного анализа, М., Высш.шк., 1991