RU197467U1 - BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS - Google Patents
BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS Download PDFInfo
- Publication number
- RU197467U1 RU197467U1 RU2019142322U RU2019142322U RU197467U1 RU 197467 U1 RU197467 U1 RU 197467U1 RU 2019142322 U RU2019142322 U RU 2019142322U RU 2019142322 U RU2019142322 U RU 2019142322U RU 197467 U1 RU197467 U1 RU 197467U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cells
- biochip
- test system
- antibodies
- polylysine
- Prior art date
Links
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 74
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 10
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 9
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 7
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 210000003567 ascitic fluid Anatomy 0.000 description 6
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 210000001685 thyroid gland Anatomy 0.000 description 6
- 102000018651 Epithelial Cell Adhesion Molecule Human genes 0.000 description 5
- 108010066687 Epithelial Cell Adhesion Molecule Proteins 0.000 description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 5
- 206010003445 Ascites Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 4
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 4
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 4
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 4
- 102100022005 B-lymphocyte antigen CD20 Human genes 0.000 description 3
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 3
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 102100027893 Homeobox protein Nkx-2.1 Human genes 0.000 description 3
- 101000897405 Homo sapiens B-lymphocyte antigen CD20 Proteins 0.000 description 3
- 101000632178 Homo sapiens Homeobox protein Nkx-2.1 Proteins 0.000 description 3
- 101000623901 Homo sapiens Mucin-16 Proteins 0.000 description 3
- 101000845269 Homo sapiens Transcription termination factor 1 Proteins 0.000 description 3
- 206010025323 Lymphomas Diseases 0.000 description 3
- 102100023123 Mucin-16 Human genes 0.000 description 3
- 206010033128 Ovarian cancer Diseases 0.000 description 3
- 206010061535 Ovarian neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000003325 follicular Effects 0.000 description 3
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 3
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 3
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000001333 Colorectal Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 101100533228 Drosophila melanogaster Jon99Cii gene Proteins 0.000 description 2
- 206010058314 Dysplasia Diseases 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000975502 Homo sapiens Keratin, type II cytoskeletal 7 Proteins 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- 102100023974 Keratin, type II cytoskeletal 7 Human genes 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 210000000795 conjunctiva Anatomy 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 2
- 102000015694 estrogen receptors Human genes 0.000 description 2
- 108010038795 estrogen receptors Proteins 0.000 description 2
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 2
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 2
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 2
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000012758 nuclear staining Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 210000004910 pleural fluid Anatomy 0.000 description 2
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 102000003998 progesterone receptors Human genes 0.000 description 2
- 108090000468 progesterone receptors Proteins 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 101150106567 ser1 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 2
- 206010004446 Benign prostatic hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 206010062656 Bladder tamponade Diseases 0.000 description 1
- 206010008263 Cervical dysplasia Diseases 0.000 description 1
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 1
- 206010011732 Cyst Diseases 0.000 description 1
- 102100036912 Desmin Human genes 0.000 description 1
- 108010044052 Desmin Proteins 0.000 description 1
- 101100533231 Drosophila melanogaster Jon99Ciii gene Proteins 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 102000000802 Galectin 3 Human genes 0.000 description 1
- 108010001517 Galectin 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100028895 Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein M Human genes 0.000 description 1
- 101000839073 Homo sapiens Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein M Proteins 0.000 description 1
- 101000994460 Homo sapiens Keratin, type I cytoskeletal 20 Proteins 0.000 description 1
- 101001125032 Homo sapiens Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101001125026 Homo sapiens Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 241000701830 Human papillomavirus type 31 Species 0.000 description 1
- 102100032700 Keratin, type I cytoskeletal 20 Human genes 0.000 description 1
- 102100029424 Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 102100029441 Nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 206010033701 Papillary thyroid cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000004403 Prostatic Hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 101710142159 Protein P16 Proteins 0.000 description 1
- 101150052146 SER2 gene Proteins 0.000 description 1
- 108010034949 Thyroglobulin Proteins 0.000 description 1
- 102000009843 Thyroglobulin Human genes 0.000 description 1
- 102100022748 Wilms tumor protein Human genes 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 238000002574 cystoscopy Methods 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 238000012303 cytoplasmic staining Methods 0.000 description 1
- 230000005786 degenerative changes Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 208000010710 hepatitis C virus infection Diseases 0.000 description 1
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 1
- 208000020082 intraepithelial neoplasia Diseases 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011527 multiparameter analysis Methods 0.000 description 1
- 210000000633 nuclear envelope Anatomy 0.000 description 1
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002611 ovarian Effects 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 230000035778 pathophysiological process Effects 0.000 description 1
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 208000008423 pleurisy Diseases 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000004911 serous fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229960002175 thyroglobulin Drugs 0.000 description 1
- 208000030045 thyroid gland papillary carcinoma Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области медицины, а именно к диагностике, и может быть использована для диагностики онкологических заболеваний.Биочип для оценки онкомаркеров, состоящий из прозрачной подложки, покрытой полилизином и разделенной на ячейки посредством решетки, закрытой защитной пленкой, отличающийся тем, что ячейки для внесения и фиксации биоматериала расположены на части подложки, покрытой полилизином, и отделены площадкой от ячеек для хранения и разведения антител тест-системы, расположенных на части подложки без полилизина и снабженных содержащимися в буферном растворе антителами, специфичными к определенным антигенам клеток.Технический результат от использования полезной модели заключается в упрощении процедуры анализа с использованием биочипа, а также сокращении длительности анализа за счет одновременной оценки экспрессии антигена и морфологии клетки. Кроме того, заявляемый биочип лишен недостатков, связанных с использованием в качестве его функциональной основы флуоресцентно меченых антител, и предназначен для оценки онкомаркеров, ассоциированных с различными онкологическими заболеваниями. 20 ил.The proposed utility model relates to medicine, namely to diagnostics, and can be used for the diagnosis of cancer. The biochip for evaluating tumor markers, consisting of a transparent substrate coated with polylysine and divided into cells by means of a lattice covered with a protective film, characterized in that the cells for introducing and fixing the biomaterial, they are located on the part of the substrate coated with polylysine and separated by a pad from the cells for storing and diluting antibodies of the test system located on the part of the substrate without polylysine and equipped with antibodies specific to certain cell antigens contained in the buffer solution. The use of a utility model is to simplify the analysis procedure using a biochip, as well as to shorten the analysis time by simultaneously evaluating antigen expression and cell morphology. In addition, the inventive biochip is devoid of the disadvantages associated with the use of fluorescently labeled antibodies as its functional basis, and is intended to evaluate tumor markers associated with various oncological diseases. 20 ill.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области медицины, а именно к диагностике, и может быть использована для диагностики онкологических заболеваний.The proposed utility model relates to the field of medicine, namely to diagnosis, and can be used for the diagnosis of cancer.
Понимание физиологических и патофизиологических процессов в клетках, тканях и организме человека, в том числе, в целях диагностики, требует идентификации и анализа множества биологических объектов, механизмов их действия и регуляции. Технология биологических чипов (биочипов) является одним из наиболее эффективных инструментов, способных решить эти задачи. Биочипы обладают оптимальным балансом между производительностью, чувствительностью и специфичностью, способны одновременно детектировать в мультиплексных тестах наличие многих биомолекул, содержащихся в микрообъемах. Биочипы позволяют проводить параллельный анализ здоровых или патологически измененных тканей и клеток, выполнять сравнительный анализ, выявляя изменения, ассоциированные с широким спектром социально-значимых заболеваний человека, что является чрезвычайно актуальным направлением современных биомедицинских исследований.Understanding the physiological and pathophysiological processes in cells, tissues and the human body, including for diagnostic purposes, requires the identification and analysis of many biological objects, their mechanisms of action and regulation. The technology of biological chips (biochips) is one of the most effective tools that can solve these problems. Biochips have an optimal balance between performance, sensitivity and specificity, and are able to simultaneously detect in the multiplex tests the presence of many biomolecules contained in microvolumes. Biochips allow parallel analysis of healthy or pathologically altered tissues and cells, perform a comparative analysis, identifying changes associated with a wide range of socially significant human diseases, which is an extremely relevant area of modern biomedical research.
Известна многопараметрическая диагностическая тест-система,
предназначенная для обнаружения и мониторинга терапии рака
молочной железы и рака яичников, и способ проведения анализа с
ее использованием, защищенная патентом РФ № 2599890, МПК G01N 33/53, опубл.20.10.2016.Known multi-parameter diagnostic test system,
designed to detect and monitor cancer therapy
breast and ovarian cancer, and method of analysis with
its use, protected by RF patent No. 2599890, IPC G01N 33/53, publ. 20.10.2016.
Тест-система (набор реагентов) характеризуется тем, что обнаружение и мониторинг осуществляются путем одновременного количественного определения нескольких опухоль-ассоциированных антигенов (онкомаркеров) в сыворотке крови человека, и включает в себя биологический микрочип (биочип) для одновременного определения концентраций нескольких опухоль-ассоциированных антигенов в образце сыворотки крови человека, проявляющую систему, набор калибровочных проб, набор буферных растворов и инструкцию по проведению анализа. Способ проведения многопараметрического анализа образца с использованием данной тест-системы представляет собой проведение на биологическом микрочипе сэндвич варианта иммуноанализа образца сыворотки крови человека с флуоресцентной регистрацией сигналов.The test system (reagent kit) is characterized by the fact that detection and monitoring are carried out by simultaneously quantifying several tumor-associated antigens (tumor markers) in human serum, and includes a biological microchip (biochip) to simultaneously determine the concentrations of several tumor-associated antigens in a sample of human blood serum showing the system, a set of calibration samples, a set of buffer solutions and instructions for analysis. A method for conducting multi-parameter analysis of a sample using this test system is to conduct a sandwich of a sandwich variant of an immunoassay of a human serum sample on a biological microchip with fluorescence detection of signals.
Недостатком известного решения является использование флуоресцентных красителей, отличающихся относительно низкой фотостабильностью и яркостью, а также наличием флуоресцентного фона, затрудняющего интерпретацию результатов, полученных с использованием такого биочипа. Кроме того, упомянутый биочип предназначен для количественной оценки онкомаркеров, ассоциированных с развитием только рака молочной железы и рака яичников. A disadvantage of the known solution is the use of fluorescent dyes, characterized by relatively low photostability and brightness, as well as the presence of a fluorescent background, which makes it difficult to interpret the results obtained using such a biochip. In addition, the said biochip is intended for the quantitative assessment of tumor markers associated with the development of only breast cancer and ovarian cancer.
Известен способ диагностики/скрининга колоректального рака, основанный на одновременном количественном определении онкомаркеров белковой природы, антител к гликанам, иммуноглобулинов G, А и М в крови человека на биологическом микрочипе, защищенный патентом РФ №2625018, МПК G01N 33/543, G01N 33/574, опубл.11.07.2017.A known method for the diagnosis / screening of colorectal cancer, based on the simultaneous quantitative determination of tumor markers of protein nature, antibodies to glycans, immunoglobulins G, A and M in human blood on a biological microchip, is protected by RF patent No. 2625018, IPC G01N 33/543, G01N 33/574 published on 07/11/2017.
Биочип содержит гидрогелевые элементы с иммобилизованными антителами к белковым онкомаркерам, гидрогелевые элементы с иммобилизованными гликанами, гидрогелевые элементы с иммобилизованными антителами против иммуноглобулинов человека классов G, А, М. Изменение уровня анализируемых маркеров по сравнению с уровнем маркеров в сыворотке крови здоровых доноров свидетельствует о колоректальном раке. The biochip contains hydrogel elements with immobilized antibodies to protein tumor markers, hydrogel elements with immobilized glycans, hydrogel elements with immobilized antibodies against human immunoglobulins of classes G, A, M. A change in the level of the analyzed markers compared to the level of markers in the blood serum of healthy donors indicates colorectal cancer .
Недостатком известного решения также является факт использования флуоресцентных красителей наряду с количественной оценкой онкомаркеров только в сыворотке крови. Данный биочип не предназначен для работы с любым другим биоматериалом, который потенциально может обладать более высокой клинической информативностью.A disadvantage of the known solution is the fact of using fluorescent dyes along with a quantitative assessment of tumor markers only in blood serum. This biochip is not designed to work with any other biomaterial that could potentially have higher clinical information content.
Известен биочип для диагностики в области медицины, защищенный патентом РФ №137188, МПК А61B10/00, опубл.10.02.2014. Биочип состоит из пластиковой подложки, разделенной на две части: рабочую и для фиксации биочипа в руках. Рабочая часть биочипа разделена на 15 равных ячеек (3 ряда по 5 ячеек в каждом) посредством решетки из пластика. В каждой ячейке содержатся флуоресцентно меченые антитела (0,01 мкл). В первом ряду (5 ячеек) содержатся флуоресцентно меченые антитела к рецепторам эстрогена, во втором ряду (5 ячеек) содержатся флуоресцентно меченые антитела к рецепторам прогестерона, в последнем (третьем) ряду (5 ячеек) содержатся флуоресцентно меченые антитела к рецепторам HER-2neu. Для сохранения антител во влажной среде в каждую ячейку добавляют реагент PBS в количестве 0,1 мкл, а сверху рабочей поверхности нанесена гидрофобная пленка, предотвращающая высыхание раствора флуоресцентно меченых антител и перемещение антител из одной ячейки в другую.Known biochip for diagnosis in the field of medicine, protected by RF patent No. 137188, IPC A61B10 / 00, publ. 02.10.2014. The biochip consists of a plastic substrate, divided into two parts: the working one and for fixing the biochip in the hands. The working part of the biochip is divided into 15 equal cells (3 rows of 5 cells each) by means of a plastic grid. Each cell contains fluorescently labeled antibodies (0.01 μl). The first row (5 cells) contains fluorescently labeled antibodies to estrogen receptors, the second row (5 cells) contains fluorescently labeled antibodies to progesterone receptors, and the last (third) row (5 cells) contains fluorescently labeled antibodies to HER-2neu receptors. To preserve antibodies in a humid environment, 0.1 μl of PBS reagent is added to each cell, and a hydrophobic film is applied on top of the working surface to prevent the fluorescently labeled antibodies from drying out and the antibodies to move from one cell to another.
Недостатком такого биочипа является использование флуоресцентно меченых антител, способных к фотообесцвечиванию, а также формированию флуоресцентного фона, затрудняющего интерпретацию полученных результатов и требующего проведения дополнительных процедур, направленных на снижение его интенсивности, что в конечном итоге усложняет процедуру анализа. Кроме того, в состав тест-системы не входят контрольные материалы, позволяющие оценивать адекватность получаемых в ходе исследования результатов.The disadvantage of this biochip is the use of fluorescently labeled antibodies capable of photobleaching, as well as the formation of a fluorescent background, which complicates the interpretation of the results and requires additional procedures aimed at reducing its intensity, which ultimately complicates the analysis procedure. In addition, the test system does not include control materials to assess the adequacy of the results obtained during the study.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели, выбранной в качестве прототипа, является биочип для мультиплексного анализа, защищенный патентом РФ № 142470, МПК G01N 33/53, дата публикации 27.06.2014. Биочип для мультиплексного анализа содержит прозрачную подложку из стекла с полилизиновым покрытием и разделен на 9 ячеек посредством решетки из пластика. В каждой ячейке содержатся флуоресцентно меченые антитела (0,01 мкл). Для исследований в рабочей области использовались тестовые участки с антителами к рецепторам эстрогена, рецепторам прогестерона, рецепторам СА-125, рецепторам РЭА, рецепторам СК7, рецепторам СК20, рецепторам Ber-EP4, рецепторам TTF1 и рецепторам WT1. Для сохранения антител во влажной среде в каждую ячейку добавлен реагент PBS в количестве 0,1 мкл, а сверху на рабочую поверхность нанесена гидрофобная пленка, препятствующая транзиту антител из одной ячейки в другую и их высыханию. С помощью предложенной полезной модели для исследования серозных жидкостей, жидкостей с менее богатым, чем кровь клеточным составом, содержащего иммобилизованные флуоресцентно меченые антитела, специфичные к антигенам клеток, имеется возможность определить характер асцита (реактивный или онкологический), а также первичный очаг, который имеет опухоль, продуцирующая асцит.Closest to the claimed utility model, selected as a prototype, is a biochip for multiplex analysis, protected by RF patent No. 142470, IPC G01N 33/53, publication date 06/27/2014. The biochip for multiplex analysis contains a transparent glass substrate with a polylysine coating and is divided into 9 cells by means of a plastic lattice. Each cell contains fluorescently labeled antibodies (0.01 μl). For research in the work area, test sites with antibodies to estrogen receptors, progesterone receptors, CA-125 receptors, CEA receptors, CK7 receptors, CK20 receptors, Ber-EP4 receptors, TTF1 receptors and WT1 receptors were used. To preserve antibodies in a humid environment, 0.1 μl PBS reagent was added to each cell, and a hydrophobic film was applied on top of the working surface, preventing the antibodies from passing from one cell to another and drying out. Using the proposed utility model for the study of serous fluids, fluids with a less rich cellular composition than blood, containing immobilized fluorescently labeled antibodies specific for cell antigens, it is possible to determine the nature of ascites (reactive or oncological), as well as the primary lesion that has a tumor producing ascites.
Недостатком такого биочипа, помимо использования флуоресцентно меченых антител, является сложность и длительность анализа, так как сначала проводится флуоресцентный этап оценки экспрессии антигена, а потом определяется морфология клетки. Кроме того, препарат пригоден для исследования в течение 10 минут, вследствие чего повторный просмотр препарата невозможен.The disadvantage of such a biochip, in addition to the use of fluorescently labeled antibodies, is the complexity and duration of the analysis, since the fluorescence stage of the evaluation of antigen expression is first carried out, and then the morphology of the cell is determined. In addition, the drug is suitable for research for 10 minutes, as a result of which it is impossible to re-view the drug.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, - создание биочипа для мультиплексного анализа, позволяющего качественно детектировать экспрессию онкомаркеров и параллельно оценивать морфологию клеток.The technical problem solved by the proposed utility model is the creation of a biochip for multiplex analysis, which allows qualitatively detecting the expression of tumor markers and simultaneously assessing the morphology of cells.
Технический результат от использования полезной модели заключается в упрощении процедуры анализа с использованием биочипа, а также сокращении длительности анализа за счет одновременной оценки экспрессии антигена и морфологии клетки. Кроме того, заявляемый биочип лишен недостатков, связанных с использованием в качестве его функциональной основы флуоресцентно меченых антител, и предназначен для оценки онкомаркеров, ассоциированных с различными онкологическими заболеваниями. The technical result of using the utility model is to simplify the analysis procedure using a biochip, as well as to shorten the analysis time by simultaneously evaluating antigen expression and cell morphology. In addition, the inventive biochip is devoid of the disadvantages associated with the use of fluorescently labeled antibodies as its functional basis, and is intended to evaluate tumor markers associated with various oncological diseases.
Указанный технический результат достигается тем, что в биочипе, состоящем из прозрачной подложки, покрытой адгезирующим составом, имеющим положительный заряд и разделенной на ячейки посредством решетки, закрытой защитной пленкой, ячейки для внесения и фиксации биоматериала расположены на части подложки, покрытой адгезирующим составом, имеющим положительный заряд, и отделены площадкой от ячеек для хранения и разведения антител тест-системы, расположенных на части подложки без адгезирующего состава и снабженных содержащимися в буферном растворе антителами, специфичными к определенным антигенам клеток.The specified technical result is achieved in that in a biochip consisting of a transparent substrate coated with an adhesive composition having a positive charge and divided into cells by means of a grating, a closed protective film, the cells for applying and fixing the biomaterial are located on the part of the substrate coated with an adhesive composition having a positive charge, and separated by a pad from the cells for storage and dilution of antibodies of the test system located on a part of the substrate without an adhesive composition and equipped with those contained in the buffer m solution with antibodies specific for certain cell antigens.
Заявляемый биочип для мультиплексного анализа поясняется чертежами:The inventive biochip for multiplex analysis is illustrated by the drawings:
На фиг.1 изображен предлагаемый биочип, вид сверху; Figure 1 shows the proposed biochip, top view;
на фиг.2 изображен предлагаемый биочип, вид сбокуfigure 2 shows the proposed biochip, side view
на фиг.3 к примеру 1 - пунктат предстательной железы. Цитологическая картина дисплазии 2-3 степени. Окраска по Романовскому, увеличение х100; figure 3 for example 1 - puncture of the prostate gland. The cytological picture of dysplasia is 2-3 degrees. Coloring according to Romanovsky, magnification x100;
на фиг.4 к примеру 1 - положительное окрашивание с антителом к ПСА. Пероксидазный метод, увеличение х200, тест-система биочип; figure 4 for example 1 - positive staining with anti-PSA antibody. Peroxidase method, x200 magnification, biochip test system;
на фиг.5 к примеру 2- смыв с мочевого пузыря. В поле зрения группа уротелиальных клеток с нерезким полиморфизом, архитектоника сохранена. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; figure 5 for example 2 - flushing from the bladder. In the field of view, a group of urothelial cells with an unsharp polymorphism, architectonics preserved. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.6 к примеру 2 приведена отрицательная реакция (отсутствие коричневого ядерного окрашивания) в реакции с антителом к белку Р53. Пероксидазный метод, увеличение х400, тест-система биочип; 6 for example 2 shows a negative reaction (lack of brown nuclear staining) in the reaction with an antibody to protein P53. Peroxidase method, x400 magnification, biochip test system;
на фиг.7 к примеру 3 представлен мазок с шейки матки. В поле зрения клетки плоского эпителия всех слоев, в части клеток отмечаются укрупнение ядра и неровность ядерной мембраны, наличие дисплазии 1-2 степени не исключается:7 for example 3 presents a smear from the cervix. In the field of view of the squamous cell of all layers, in a part of the cells, enlargement of the nucleus and roughness of the nuclear membrane are noted, the presence of dysplasia of the 1-2 degree is not excluded:
на фиг.8 к примеру 3 приведена отрицательная реакция с антителом к белку Ki67 (отсутствует ядерное окрашивание) и положительная (цитоплазматическое окрашивание) реакция клеток с антителом к белку Р16. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип;on Fig for example 3 shows a negative reaction with an antibody to protein Ki67 (no nuclear staining) and a positive (cytoplasmic staining) reaction of cells with an antibody to protein P16. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system;
на фиг.9 к примеру 4 представлен пунктат щитовидной железы. В поле зрения псевдопапиллярное скопление фолликулярного эпителия, в части клеток отмечается складчатость, видны нуклеолы. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; figure 9 for example 4 presents punctate of the thyroid gland. In the field of view is a pseudopapillary accumulation of follicular epithelium, folding is noted in some cells, nucleols are visible. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.10 к примеру 4 показана положительная (ядерная) реакция с антителом к белку TTF1. Пероксидазный метод, увеличение х200, тест-система биочип; figure 10 for example 4 shows a positive (nuclear) reaction with an antibody to the protein TTF1. Peroxidase method, x200 magnification, biochip test system;
на фиг.11 к примеру 5 представлен соскоб с коньюнктивы нижнего века левого глаза. В поле зрения преобладают преимущественно зрелые лимфоциты, отмечаются фрагменты разрушенных клеток. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; 11, for example 5 presents a scraping from the conjunctiva of the lower eyelid of the left eye. Mature lymphocytes predominate in the field of vision, fragments of destroyed cells are noted. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.12 к примеру 5 демонстрируется положительное окрашивание с антителом к белку CD20. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип; on Fig for example 5 shows a positive staining with an antibody to the protein CD20. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system;
на фиг.13 к примеру 6 приведен пунктат лимфатического узла. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; on Fig for example 6 shows the puncture of the lymph node. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.14 к примеру 6 показана отрицательная реакция с антителом к ЕрСАМ. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип; on Fig for example 6 shows a negative reaction with an antibody to EpCAM. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system;
на фиг.15 к примеру 7 использовалась плевральная жидкость. В поле зрения скопления эпителиальных клеток с признаками полиморфизма. Цитологическая картина метастатического выпота. Окраска по Романовскому, увеличение х1000;on Fig for example 7 used pleural fluid. In the field of view are clusters of epithelial cells with signs of polymorphism. Cytological picture of metastatic effusion. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.16 к примеру 7 показана положительная реакция с антителом к белку СА125. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип; on Fig for example 7 shows a positive reaction with an antibody to protein CA125. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system;
на фиг.17 к примеру 8 фигурирует асцитическая жидкость. В поле зрения находятся клетки, предположительно мезотелия, с нерезким полиморфизмом. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; on Fig for example 8 appears ascites fluid. In the field of view are cells, presumably mesothelium, with unsharp polymorphism. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.18 к примеру 8 демонстрируется отрицательная иммуноцитохимическая реакция с антителом к белку ЕрСАМ в клетках асцитической жидкости. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип; on Fig for example 8 shows a negative immunocytochemical reaction with an antibody to the EpCAM protein in ascitic fluid cells. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system;
на фиг.19 к примеру 9 использовалась асцитическая жидкость. В поле зрения локализованы клеточные скопления с признаками полиморфизма, морфологически сходные с эпителиальными. Окраска по Романовскому, увеличение х1000; 19, for example 9, ascitic fluid was used. Cellular clusters with polymorphism signs morphologically similar to epithelial are localized in the field of view. Coloring according to Romanovsky, magnification x1000;
на фиг.20 к примеру 9 показана иммуноцитохимическая положительная реакция с антителом к ЕрСАМ. Пероксидазный метод, увеличение х1000, тест-система биочип.on Fig for example 9 shows an immunocytochemical positive reaction with an antibody to EpCAM. Peroxidase method, x1000 magnification, biochip test system.
Биочип для мультиплексного анализа (фиг. 1) содержит прозрачную подложку 1 из стекла с полилизиновым покрытием 2, разделенную на две равные части, отделенные друг от друга площадкой 3. Одна часть подложки покрыта адгезирующим составом, имеющим положительный заряд, необходимым для связывания клеток, другая часть не имеет адгезирующего покрытия на дне. Каждая часть разделена на ячейки посредством решетки 4 из пластика. Ячейки 5 для хранения и разведения антител содержат антитела 6, являющиеся функциональной основой биочип тест-системы. Ячейки 7 для внесения и фиксации биоматериала расположены на части подложки, покрытой адгезирующим составом, имеющим положительный заряд. Биочип содержит защитную пленку 8 из полисилоксана, закрепленную поверх решетки 4. Площадка 3 не позволяет перетекать раствору антител, а после внесения биоматериала, суспензии клеток с растворенными в ней антителами, из ячейки в ячейку.The biochip for multiplex analysis (Fig. 1) contains a
Тест-система в формате биочипа предназначена для определения степени поражения предстательной железы, мочевого пузыря, мониторинга в процессе лечения злокачественных опухолей мочевого пузыря, уточнения степени интраэпителиального поражения плоского эпителия, типирования опухолевых поражений щитовидной железы, первичного типирования лимфом, определения характера поражения лимфатического узла, органопринадлежности опухолевых клеток в жидкостях из серозных полостей, характера самих жидкостей из серозных полостей.The test system in the biochip format is designed to determine the degree of damage to the prostate gland, bladder, monitoring during the treatment of malignant tumors of the bladder, to clarify the degree of intraepithelial lesion of the squamous epithelium, typing of tumor lesions of the thyroid gland, primary typing of lymphomas, determining the nature of the damage to the lymph node, organ accessories tumor cells in fluids from serous cavities, the nature of the fluids themselves from serous cavities.
Настоящая полезная модель представляет собой пластиковую подложку размерами 25,4 мм × 76,2 мм, толщиной 1 мм. Тест-система в формате биочипа может храниться на свету в течение 11 месяцев при температуре от +2 до +8°С.The present utility model is a plastic substrate measuring 25.4 mm × 76.2 mm, 1 mm thick. The test system in the biochip format can be stored in the light for 11 months at a temperature of +2 to + 8 ° C.
Предлагаемый биочип работает следующим образом. На начальном этапе осуществляется пробоподготовка биоматериала для исследования, в качестве которого используются биологические жидкости человека различных локализаций, а также материал, полученный в результате тонкоигольной аспирационной биопсии (ТИАБ).The proposed biochip works as follows. At the initial stage, biomaterial is sampled for research, using human biological fluids of various localizations, as well as material obtained as a result of a fine-needle aspiration biopsy (TIAB).
Подготовка материала:Material preparation:
Материал, доставленный в лабораторию, центрифугируют для получения клеточного осадка при 2000g в течение 5 минут, после чего удаляют надосадочную жидкость.The material delivered to the laboratory is centrifuged to obtain a cell pellet at 2000g for 5 minutes, after which the supernatant is removed.
Ход исследования на тест-системе в формате биочипаResearch progress on a test system in biochip format
Удалить с поверхности тест-системы защитную пленку 8. Полученный клеточный осадок внести в ячейки тест-системы, свободные от антител 7, в объеме 20,0 мкл на одну ячейку и тщательно распределить по всей поверхности. Высушить биоматериал в ячейках 7 при комнатной температуре (18-22°С) до полного высыхания, внести в ячейки 7 с биоматериалом по 30,0 мкл раствора 3% перекиси водорода и инкубировать в течение 10 минут при комнатной температуре. Промыть ячейки 7 тест-системы в двух емкостях с раствором фосфатного буфера (рН 7,2-7,4) в течение 2 минут в каждой емкости. Удалить защитную пленку 8 с ячеек тест-системы, содержащей антитела. В каждую ячейку 5 тест-системы, содержащую антитела 6, внести по 30,0 мкл растворителя (индивидуальным наконечником) и тщательно ресуспензировать. Растворенные антитела 6 в объеме 30,0 мкл перенести в соответствующие ячейки 7 тест-системы с биоматериалом и инкубировать в течение 30 минут при комнатной температуре. Промыть ячейки 7 тест-системы в двух емкостях с раствором фосфатного буфера (рН 7,2-7,4) в течение 2 минут в каждой емкости. Индивидуальным наконечником внести в ячейки 7 тест-системы с биоматериалом по 30,0 мкл раствора вторичных антител и инкубировать в течение 15 минут. Промыть ячейки 7 тест-системы в двух емкостях с раствором фосфатного буфера (рН 7,2-7,4) в течение 2 минут в каждой емкости. Приготовить рабочий раствор хромогена (ДАБ) путем разведения в соотношении 1:1 концентрированного раствора ДАБ и растворителя (внимание! Рабочий раствор ДАБ стабилен в течение 4 часов). В ячейки 7 с биоматериалом внести по 30,0 мкл рабочего раствора хромогена и инкубировать при комнатной температуре в течение 5 минут. Промыть ячейки 7 тест-системы в трех емкостях с водой в течение 2 минут в первой и второй емкости и в течение 10 минут в третьей емкости. В ячейки 7 с биоматериалом внести по 30,0 мкл раствора гематоксилина Майера и инкубировать в течение 1 минуты, затем промыть в емкости с водой в течение 2 минут. Тест-систему высушить на воздухе, и микроскопировать в световом поле при увеличении х100-200. Remove the protective film from the surface of the
Примеры конкретного использования предлагаемого биочипа для мультиплексного анализа.Examples of specific use of the proposed biochip for multiplex analysis.
1.Тест-система «UROp» (определение степени поражения предстательной железы. Фиг.3, 4.1. Test system "UROp" (determination of the degree of damage to the prostate gland. Figure 3, 4.
В цитологическую лабораторию доставлен материал, полученный при ТИАБ предстательной железы (биопсию выполнить не удалось). Пациент А в возрасте 57 лет с диагнозом гиперплазия предстательной железы, подозрение на рак. При дополнительном обследовании уровень ПСА составил 12,7 нг/л. При цитологическом исследовании в доставленном материале преобладали клетки кубического эпителия преимущественно в виде голых ядер, в части которых отмечались признаки атипии. Цитологическая картина гиперплазии эпителия с участками интраэпителиальной неоплазии 2-3 степени (фиг.3). Для уточнения степени поражения выполнено исследование с использованием тест-системы в формате биочипа (фиг.4). В результате исследования уровень экспрессии Ki67 – 48% , PSA+, P53+. Данный иммунофенотип клеток указывает на высокую степень интраэпителиального поражения. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился. The material obtained with TIAB of the prostate gland was delivered to the cytology laboratory (a biopsy could not be performed). Patient A, aged 57, with a diagnosis of prostatic hyperplasia, suspected cancer. With an additional examination, the PSA level was 12.7 ng / L. In a cytological study, cubic epithelial cells predominantly predominantly appeared in the form of bare nuclei, in some of which there were signs of atypia. The cytological picture of epithelial hyperplasia with areas of intraepithelial neoplasia 2-3 degrees (figure 3). To clarify the degree of damage, a study was performed using a test system in the biochip format (figure 4). As a result of the study, the Ki67 expression level was 48%, PSA +, P53 +. This immunophenotype of cells indicates a high degree of intraepithelial damage. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
2. Тест-система «UROb» (определение степени поражения мочевого пузыря, мониторинг в процессе лечения злокачественных опухолей мочевого пузыря). Фиг.5, 6.2. Test system "UROb" (determination of the degree of damage to the bladder, monitoring during the treatment of malignant tumors of the bladder). 5, 6.
В клинико-диагностическую лабораторию доставлен смыв с мочевого пузыря, полученный при цистоскопии у пациента с диагнозом: «Макрогематурия. Тампонада мочевого пузыря. Susp. Cr мочевого пузыря.?» При цитологическом исследовании материала наблюдались мелкие скопления уротелиальных клеток на фоне элементов крови, в части клеток уротелия отмечались признаки нерезкого полиморфизма (фиг. 5).Для уточнения степени клеточных изменений выполнено исследование материала с помощью тест-системы в формате биочипа (фиг.6). В результате исследования выявлялась положительная экспрессия белка Ki67 в 12% клеток, реакция с антителами к белкам Р16 и Р53 отрицательный. Данный результат свидетельствовал в пользу реактивных изменений. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.A bladder rinse obtained by cystoscopy in a patient with a diagnosis of "Macrohematuria was delivered to the clinical diagnostic laboratory." Bladder tamponade. Susp. Bladder Cr.? " During cytological examination of the material, small accumulations of urothelial cells against the background of blood elements were observed, and some of the urothelial cells showed signs of unsharp polymorphism (Fig. 5). To clarify the degree of cellular changes, the material was examined using a test system in the biochip format (Fig. 6). The study revealed positive expression of the Ki67 protein in 12% of cells, the reaction with antibodies to proteins P16 and P53 is negative. This result testified in favor of reactive changes. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
3. Тест-система «GYN» (уточнение степени интраэпителиального поражения плоского эпителия). Фиг.7, 8.3. Test system "GYN" (clarification of the degree of intraepithelial lesion of squamous epithelium). 7, 8.
В ходе проведения профилактического медицинского осмотра пациентке А поставлен цитологический диагноз дисплазия шейки матки 1-2 степени, выявлены признаки вирусного поражения. (Фиг.7). При исследовании вирусной нагрузке и генотипа определен вирус папилломы человека 31 типа в количестве 3,8lg. Для уточнения степени интраэпителиального поражения оставшееся количество материала исследовалось с использованием тест-системы в формате биочипа. Не выявлено клеток с коэкспрессией белков Ki67 (в ядре) и Р16 (в цитоплазме) в препаратах, поэтому диагноз при цитологическом исследовании не подтвержден, в препарате отмечались реактивные изменения (Фиг.8) на фоне вирусной нагрузки. При морфологическом исследовании биопсийного материала диагноз подтвердился.During a preventive medical examination, patient A was diagnosed with a cytological diagnosis of cervical dysplasia of degree 1-2, and signs of viral damage were revealed. (Fig.7). In the study of viral load and genotype, the human papilloma virus type 31 was detected in the amount of 3.8 lg. To clarify the degree of intraepithelial lesion, the remaining amount of material was investigated using a test system in biochip format. No cells with coexpression of Ki67 proteins (in the nucleus) and P16 (in the cytoplasm) were detected in the preparations; therefore, the diagnosis was not confirmed by cytological examination; reactive changes were noted in the preparation (Fig. 8) against the background of viral load. The morphological study of biopsy material confirmed the diagnosis.
4. Тест-система «TYR» (типирование опухолевых поражений щитовидной железы). Фиг.9, 10.4. Test system "TYR" (typing of tumor lesions of the thyroid gland). Fig.9, 10.
В клинико-диагностическую лабораторию доставлен материал от ТИАБ щитовидной железы пациентки А с диагнозом узловое образование левой доли щитовидной железы. Эутериоз. По данным УЗИ щитовидной железы в левой доли отмечалось узловое образование размером 12х7 мм солидной структуры с локусами периферического кровотока (Фиг.9). При цитологическом исследовании материала в препаратах отмечался обильный клеточный состав, представленный псевдопапиллярными скоплениями фолликулярного эпителия, в части клеток отмечались внутриядерные цитоплазматические включения, хроматин ядер имел борозды и складчатость, отмечались единичные многоядерные клетки. Цитологическая картина фолликулярной опухоли, вероятно, папиллярный рак. Для уточнения диагноза остаток материала проанализирован с использованием тест-системы в формате биочипа (Фиг.10). В результате исследования получены следующие результаты: положительное окрашивание клеток отмечалось в ячейке тест-системы, содержащей антитела к СК19, тиреоглобулину, НМВЕ1, TTF1, Галектину 3. Полученный иммунофенотип указывал на папиллярный рак щитовидной железы. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.Material from TIAB of the thyroid gland of patient A was delivered to the clinical diagnostic laboratory with a diagnosis of nodular formation of the left lobe of the thyroid gland. Euteriosis. According to ultrasound of the thyroid gland in the left lobe, a nodular formation with a size of 12x7 mm of a solid structure with peripheral blood flow loci was noted (Figure 9). During cytological examination of the material in the preparations, an abundant cellular composition was noted, represented by pseudopapillary accumulations of follicular epithelium, intranuclear cytoplasmic inclusions were noted in some cells, nuclear chromatin had grooves and folding, and single multinuclear cells were noted. The cytological picture of a follicular tumor is probably papillary cancer. To clarify the diagnosis, the remainder of the material was analyzed using a test system in the biochip format (Figure 10). As a result of the study, the following results were obtained: positive staining of the cells was noted in the cell of the test system containing antibodies to SK19, thyroglobulin, HMBE1, TTF1,
5. Тест-система «NOD2» (первичное типирование лимфом). Фиг.11, 12.5. Test system "NOD2" (primary typing of lymphomas). 11, 12.
В клинико-диагностическую лабораторию доставлен материал, полученный при соскобе с конъюнктивы нижнего века левого глаза. Клинический диагноз: Susp. Лимфома (Фиг.11). При цитологическом исследовании в препаратах отмечалось большое количество преимущественно зрелых лимфоцитов. С целью первичного типирования лимфоцитов часть материала исследовалась с использованием тест-системы в формате биочипа. В результате исследования отмечалось диффузное окрашивание клеток в ячейки с антителом к белку СD20, в других ячейках окрашивание клеток отсутствовало (Фиг.12). Таким образом, выявление маркера СD20 указывает на принадлежность клеток к В-лимфоцитам. Для подробного типирования клеток необходимо дальнейшее исследование иммунофенотипа. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.The material obtained by scraping from the conjunctiva of the lower eyelid of the left eye was delivered to the clinical diagnostic laboratory. Clinical diagnosis: Susp. Lymphoma (Fig. 11). During a cytological examination, a large number of predominantly mature lymphocytes was noted in the preparations. For the purpose of primary typing of lymphocytes, part of the material was studied using a test system in the biochip format. As a result of the study, diffuse staining of cells in cells with an antibody to the CD20 protein was noted; in other cells, staining of cells was absent (Fig. 12). Thus, the identification of the marker CD20 indicates the belonging of cells to b-lymphocytes. For detailed cell typing, further investigation of the immunophenotype is necessary. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
6. Тест-система «NOD1» (определение характера поражения лимфатического узла). Фиг.13, 14.6. Test system "NOD1" (determination of the nature of the lesion of the lymph node). Fig.13, 14.
В клинико-диагностическую лабораторию доставлен пунктат лимфатического узла шеи слева. По данным УЗИ в левой шейной области отмечался единичный лимфатический узел размером 7х9 мм с локусами нодулярного кровотока (Фиг.13). При цитологическом исследовании в препарате отмечалось небольшое количество клеток округло-овальной формы с периферически распложенным ядром без признаков резкого полиморфизма, элементы лимфатического узла отсутствовали. Клеточные изменения необходимо дифференцировать между кистозными изменениями и неэпителиальным процессом. Для уточнения процесса выполнено исследование с использованием тест-системы в формате биочипа. В результате исследования все реакции с используемыми антителами были отрицательные (Фиг.14). Таким образом, клеточные изменения более всего соответствовали кисте. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.A puncture puncture of the lymph node of the neck on the left was delivered to the clinical diagnostic laboratory. According to ultrasound in the left cervical region there was a single lymph node size of 7x9 mm with loci of nodular blood flow (Fig.13). During cytological examination, a small number of round-oval-shaped cells with a peripherally spread nucleus without signs of sharp polymorphism were noted in the preparation; there were no elements of the lymph node. Cellular changes must be differentiated between cystic changes and non-epithelial process. To clarify the process, a study was carried out using a test system in the biochip format. As a result of the study, all reactions with the antibodies used were negative (Fig. 14). Thus, cellular changes were most consistent with a cyst. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
7. Тест-система «SER2» (определение органопринадлежности опухолевых клеток в жидкостях из серозных полостей). Фиг.15, 16.7. Test system "SER2" (determination of the organisms of tumor cells in fluids from serous cavities). Fig. 15, 16.
В клинико-диагностическую лабораторию доставлена плевральная жидкость от пациентки Н с клиническим диагнозом правосторонний плеврит. Состояние после ПХТ по поводу рака яичников Т3NхМх и рака молочной железы в 2012 г ст.Т3N0М0 (Фиг.15). При цитологическом исследовании доставленного материала отмечался метастатический характер поражения. Для установления органопренадлежнности опухолевых клеток выполнено исследование с использованием тест-системы в формате биочипа. В результате исследования отмечалась положительная реакция клеток с антителами к СА125, ЕрСАМ, что указывает на принадлежность клеток к ткани яичника (Фиг.16). При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.Pleural fluid from patient N was delivered to the clinical diagnostic laboratory with a clinical diagnosis of right-sided pleurisy. Condition after PCT for ovarian cancer T3NxMx and breast cancer in 2012, art. T3N0M0 (Fig. 15). A cytological examination of the delivered material revealed a metastatic nature of the lesion. To establish the organization of the tumor cells, a study was carried out using a test system in the biochip format. As a result of the study, a positive reaction of cells with antibodies to CA125, EpCAM was observed, which indicates that the cells belong to the ovarian tissue (Figure 16). A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
8. Тест-система «SER1» (определение характера жидкостей из серозных полостей). Фиг.17, 18.8. Test system "SER1" (determination of the nature of fluids from serous cavities). Fig.17, 18.
Пациент М, возраст 38 лет. Поступил для проведения планового лапароцентеза. Клинический диагноз: инфицирование вирусом гепатита С, цирроз печени. Асцит (Фиг.17). По результатам пункции удалено 1,7 литра асцитической жидкости, материал отправлен в клинико-диагностическую лабораторию для цитологического исследования. В результате цитологического исследования в препаратах отмечался обильный клеточный состав, представленный раздельно лежащими клетками, в которых отмечались признаки полиморфизма и дегенеративных изменений. Учитывая клинический диагноз, должна проводиться дифференциальная диагностика между реактивными изменениями и злокачественной природой клеточных изменений, что требовало дополнительных методов исследования. При изучении клеточного состава с использованием тест-системы в формате биочипа отмечалась положительная иммуноцитохимическая реакция с антителами к белкам НМВЕ1 и Десмин, что указывало на реактивную природу клеточных изменений в асцитической жидкости(Фиг.18). Применение тест-системы биочип позволило уточнить характер асцитической жидкости. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.Patient M, age 38 years. Received for elective laparocentesis. Clinical diagnosis: hepatitis C virus infection, cirrhosis. Ascites (Fig. 17). According to the puncture results, 1.7 liters of ascitic fluid were removed, the material was sent to a clinical diagnostic laboratory for cytological examination. As a result of a cytological study, the preparations showed an abundant cellular composition, represented by separately lying cells, in which signs of polymorphism and degenerative changes were noted. Given the clinical diagnosis, a differential diagnosis should be made between reactive changes and the malignant nature of cellular changes, which required additional research methods. When studying the cellular composition using a test system in the biochip format, a positive immunocytochemical reaction with antibodies to the HMBE1 and Desmin proteins was observed, which indicated the reactive nature of cellular changes in ascitic fluid (Fig. 18). The use of the biochip test system made it possible to clarify the nature of ascitic fluid. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
9. Тест-система «SER1» (определение характера жидкостей из серозных полостей). Фиг.19, 20.9. Test system "SER1" (determination of the nature of fluids from serous cavities). Fig.19, 20.
Пациентка Р. в возрасте 43 лет с жалобами на увеличение живота в объеме, общую слабость поступила в хирургическое отделение. По данным УЗИ свободная жидкость в брюшной полости, образование левого яичника (Фиг.19). После лапароцентеза удалено 3,0 л асцитической жидкости. Материал доставлен в клинико-диагностическую лабораторию. В ходе проведения цитологического исследования в препаратах обнаруживались клеточные скопления предположительно эпителиального происхождения. Для уточнения проводилось исследование с помощью тест-системы в формате биочипа. В результате исследования демонстрировалась положительная иммуноцитохимическая реакция с антителами к СК7, EpCAM (Фиг.20). Полученный иммунофенотип клеток указывал на их эпителиальное происхождение. При морфологическом исследовании операционного материала диагноз подтвердился.Patient R., aged 43, with complaints of an increase in the abdomen in volume, general weakness, was admitted to the surgical department. According to ultrasound, free fluid in the abdominal cavity, the formation of the left ovary (Fig.19). After laparocentesis, 3.0 L of ascitic fluid was removed. The material was delivered to the clinical diagnostic laboratory. During a cytological study, cell clusters of presumably epithelial origin were found in the preparations. To clarify, a study was conducted using a test system in the biochip format. As a result of the study, a positive immunocytochemical reaction with antibodies to CK7, EpCAM was demonstrated (Fig. 20). The resulting immunophenotype of the cells indicated their epithelial origin. A morphological study of the surgical material confirmed the diagnosis.
Таким образом, предлагаемый по сравнению с прототипом вариант биочипа позволяет упростить и сократить длительность анализа за счет одновременной оценки экспрессии антигена и морфологии клетки. Появляется возможность готовить цитологические препараты длительного хранения (по данным литературы цитопрепараты подобного плана могут храниться более 20 лет).Thus, the biochip option proposed in comparison with the prototype allows us to simplify and shorten the analysis time by simultaneously evaluating the antigen expression and cell morphology. There is an opportunity to prepare long-term cytological preparations (according to the literature, cytopreparations of this kind can be stored for more than 20 years).
Claims (1)
Биочип для оценки онкомаркеров, состоящий из прозрачной подложки, покрытой полилизином и разделенной на ячейки посредством решетки, закрытой защитной пленкой, отличающийся тем, что ячейки для внесения и фиксации биоматериала расположены на части подложки, покрытой полилизином, и отделены площадкой от ячеек для хранения и разведения антител тест-системы, расположенных на части подложки без полилизина и снабженных содержащимися в буферном растворе антителами, специфичными к определенным антигенам клеток.
Biochip for evaluating tumor markers, consisting of a transparent substrate coated with polylysine and divided into cells by means of a lattice, covered with a protective film, characterized in that the cells for applying and fixing the biomaterial are located on the part of the substrate coated with polylysine and separated by a platform from the cells for storage and dilution antibodies of the test system located on a part of the substrate without polylysine and equipped with antibodies specific to certain cell antigens contained in the buffer solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142322U RU197467U1 (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019142322U RU197467U1 (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU197467U1 true RU197467U1 (en) | 2020-04-29 |
Family
ID=70553179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019142322U RU197467U1 (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU197467U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2270254C2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-02-20 | Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук | Identification of transgenic dna sequences in plant material and products made of the same, oligonucleotide kit and bioarray therefor |
| US7858044B2 (en) * | 2003-04-30 | 2010-12-28 | Nexus Biosystems, Inc. | Multi-well plate providing a high-density storage and assay platform |
| RU142470U1 (en) * | 2014-02-07 | 2014-06-27 | Святослав Владимирович Зиновьев | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS |
| US9878328B2 (en) * | 2010-07-23 | 2018-01-30 | Curiox Biosystems Pte Ltd. | Apparatus and method for multiple reactions in small volumes |
| US20190144936A1 (en) * | 2016-01-15 | 2019-05-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Semi-permeable arrays for analyzing biological systems and methods of using same |
-
2019
- 2019-12-18 RU RU2019142322U patent/RU197467U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7858044B2 (en) * | 2003-04-30 | 2010-12-28 | Nexus Biosystems, Inc. | Multi-well plate providing a high-density storage and assay platform |
| RU2270254C2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-02-20 | Институт Молекулярной Биологии Им. В.А. Энгельгардта Российской Академии Наук | Identification of transgenic dna sequences in plant material and products made of the same, oligonucleotide kit and bioarray therefor |
| US9878328B2 (en) * | 2010-07-23 | 2018-01-30 | Curiox Biosystems Pte Ltd. | Apparatus and method for multiple reactions in small volumes |
| RU142470U1 (en) * | 2014-02-07 | 2014-06-27 | Святослав Владимирович Зиновьев | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS |
| US20190144936A1 (en) * | 2016-01-15 | 2019-05-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Semi-permeable arrays for analyzing biological systems and methods of using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7452727B2 (en) | Method for increasing clinical specificity when detecting tumors and their precursor stages by simultaneously measuring at least two different molecular markers | |
| Allred et al. | Immunocytochemical analysis of estrogen receptors in human breast carcinomas: evaluation of 130 cases and review of the literature regarding concordance with biochemical assay and clinical relevance | |
| RU2315312C2 (en) | Diagnosis method for using a solution | |
| JP2002296274A (en) | Method of detecting tumor cell and precursor thereof in uterocervical smear | |
| US9551700B2 (en) | Device and methods for the detection of cervical disease | |
| CN112113821B (en) | Multiple staining slide preparation method of cytopathology sample | |
| Konofaos et al. | The role of ThinPrep cytology in the evaluation of estrogen and progesterone receptor content of breast tumors | |
| Sapierzynski | Practical aspects of immunocytochemistry in canine lymphomas | |
| CN105087775A (en) | Method and related kit for detecting c-MET/CEP7 gene status based on rare cells | |
| RU2419798C1 (en) | Method for immunohistochemical staining of cryostat tissue sections under conditions of intraoperative diagnosis | |
| RU197467U1 (en) | BIOCHIP FOR MULTIPLEX ANALYSIS | |
| ES2959261T3 (en) | Method for immobilizing biological samples for analytical and diagnostic purposes | |
| RU137188U1 (en) | BIOCHIP FOR DIAGNOSTICS IN THE FIELD OF MEDICINE | |
| CN105087778A (en) | Method and related kit for detecting HER-2/CEP17 gene status based on rare cells | |
| La Masood et al. | The value of imprint cytology in cytochemical detection of steroid hormone receptors in breast cancer | |
| CN111610331B (en) | A serological test strip for early esophageal cancer screening | |
| Masood | Use of monoclonal antibody for assessment of estrogen and progesterone receptors in malignant effusions | |
| Benson | Application of flow cytometry and automated image analysis to the study of prostate cancer | |
| WO2017204674A1 (en) | A biochip for multiplex analysis and a method of studying cells in the diagnosis of oncological diseases | |
| RU2753236C9 (en) | Method for multicolored immune-cytochemical diagnostics of paraneoplasia of cervix uteri | |
| Friedlander et al. | An evaluation of CA125, CA1 and peanut lectin immunoreactivity in epithelial ovarian neoplasms: correlation with histopathological features, prognostic variables and patient outcome | |
| Ryde et al. | Comparison of four immunochemical methods for the measurement of oestrogen receptor levels in breast cancer | |
| Masood | Fluorescent cytochemical detection of estrogen and progesterone receptors in breast fine-needle aspirates | |
| Inaji et al. | Simultaneous assay of ErbB-2 protein and carcinoembryonic antigen in cyst fluid as an aid in diagnosing cystic lesions of the breast | |
| RU197681U1 (en) | Biochip for multiplex analysis |