«Современное состояние клинической лабораторной диагностики, технологический прогресс и тенденции» Александр Николаевич Шибанов, к.ф-м.н, Генеральный директор ГК Юнимед, Генеральный секретарь Российской ассоциации медицинской лабораторной диагностики Конференция МФТИ cosigem.ru

1. КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ
ДИАГНОСТИКА. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ,
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И ТЕНДЕНЦИ
Шибанов Александр Николаевич
генеральный директор ГК ЮНИМЕД
генеральный секретарь Российской Ассоциации
Медицинской Лабораторной Диагностики
shibanov@unimedao.ru.
www.unimedao.ru www.ramld.ru www.labmedicina.ru

2. ЛЕЧЕБНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
– ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ
Эффективность лечения зависит от эффективности диагностики

3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ
• Методы интроскопии:
рентген, УЗИ, томография, гастроскопия.
• Методы функциональной диагностики:
ЭКГ, ЭЭГ, спирометрия и др.
• Методы лабораторной диагностики дают более
80% всей объективной информации о
состоянии организма больниго.

4. ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ВОЗНИКЛА НА
РАННЕЙ СТАДИИ РАЗВИТИЯ МЕДИЦИНЫ

5. ПАРАДИГМА КЛИНИЧЕСКОЙ
ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ
Молекулярный и клеточный состав биологических
проб пациента статистически значимо отражает
физиологические и патофизиологические
процессы, протекающие в организме пациента.
Группа
здоровых
людей
Дефицит железа -
анемия
Потеря
жидкости, гемоконцен
трация
Функция распределения концентрации гемоглобина

6. МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ
ДИАГНОСТИКИ
Современные методы клинической
лабораторной диагностики позволяют
определять более 2000 различных
показателей: концентраций различных
аналитов, свойств биоматериалов и
биопрепаратов

7. МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ
ДИАГНОСТИКИ
Позволяют изучать молекулярный состав различных биологических
проб пациента: продукты
метаболизма, ферменты, гормоны, специфические белки, липиды и
липопротеиды, лекарства (всего более 1500 аналитов).
Позволяют изучать изменения тканей на клеточном, субклеточном и
молекулярном уровне: морфология клеток в цитологических и
гистологических препаратах, определение экспрессии
поверхностных рецепторов клеток.
Позволяют выявлять этиологические факторы заболеваний:
вирусы, бактерии, экзо- и эндотоксины.
Позволяют изучать патогенез первичных и вторичных заболеваний.
Обеспечивают эффективный контроль за лечением.
Позволяют выявлять развитие патологии на ранних и до клинических
стадиях развития, выявлять генетическую предрасположенность к
развитию патологии.

8. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
МАНИПУЛЯЦИИ С АНАЛИТИЧЕСКИМ ПРЕПАРАТОМ С
ПРИМЕНЕНИЕМ РЕАГЕНТОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ С ЦЕЛЬЮ
ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О ЕГО СОСТАВЕ И СВОЙСТВАХ
АНАЛИТИЧЕСКИЙ
ПРЕПАРАТ: АНАЛИТ
АНАЛИТИЧЕСКЯ
СИСТЕМА
RBC – 5,2
РЕЗУЛЬТАТ Hb – 148
Hct – 43
MCV - 86

9. ТРЕБОВАНИЯ К АНАЛИТИЧЕСКИМ
МЕТОДАМ
• ВЫОКАЯ ЧУВСТВИЕТЛЬНОСТЬ – многие аналиты необходимо
определять на уровне концентраций нано- и пикограмм в мл.
•ВЫСОКАЯ СЕЛЕКТИВНОСТЬ – объекты исследований – очень сложная
смесь, содержащая тысячи разных типов молекул очень схожих по физическим
и химическим свойствам.
• ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – в лаборатории больницы
ежедневно исследуются сотни и тысячи проб пациентов.
• НЕ ВЫСОКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ ЛАБОРАТОРИИ – в
лабораториях больниц и поликлиник работают не научный сотрудники, а врачи
и лаборанты со средним специальным образованием.
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ
ДИАГНОСТИКИ ПРИМЕНЯЕТСЯ ОЧЕНЬ ШИРОКИЙ НАБОР
РАЗЛИЧНЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

10. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕОДОВ
Взятие
МЕТОДЫ ПРЯМОГО
биоматериала от
ИЗМЕРЕНИЯ: масс-
пациента
Приготовление спектрометрия, хроматогра
аналитического фия
препарата
ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО
СВОЙСТВА РЕАКЦИОННОЙ
СМЕСИ
Проведение
химических Поглощение света
реакций
Рассеяние света
Электрохимический сигнал
Вязкость
АНАЛИЗ
МИКРОСКОПИЧЕСКИХ
ИЗОБРАЖЕНИЙ

11. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КЛИНИЧЕСКОЙ
ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ ОСНОВАНЫ НА
МНОЖЕСТВЕ ХИМИЧЕСКИХ, БИОХИМИЧЕСКИХ И
ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ.
РЯД МЕТОДОВ ОСНОВАН НА
ОТКРЫТИЯХ, УДОСТОИННЫХ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ

12. МЕТОДЫ ФОТОМЕТРИЧЕСКОЙ
БИОХИМИИ
Биохимическая стадия Фотометрическая стадия
Аналитический Комплекс
препарат реагентов
ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ
Специфическая реакция с ИЗМЕРЕНИЕ
образованием поглощающего свет
вещества СПЕЦИФИЧЕСКАЯ
РЕАКЦИЯ
Молекулы в конечной
Молекулы в реакции
биопробе

13. ГЛЮКОЗАОКСИДАЗНЫЙ МЕТОД
Селективная реакция
Глюкозаоксидаза
Глюкоза + О 2 Глюконовая кислота + Н2О2
Индикаторная реакция
Пероксидаза
2Н2О2 +4-Аминоантипирин + Фенол Хинонимин + 4Н2О
0,6
0,5
Оптическая плотность, B
0,4
0,3
0,2
0,1
0
400 450 500 550 600 650 700
-0,1
Длина волны, nm

14. Ферментативный метод измерения
концентрации триглицеридов
ЛПЛ
Триглицериды Н 2О СЖК Глицерин
ГК
Глицерин АТФ Г 3Ф АДФ
ГФО
Г 3Ф О2 ДАФ Н 2О2
2Н 2О2 4 АФ р хлорфенол ПОД
Хинонимин 4Н 2О
Г3Ф – глицерин-3-фосфат ЛПЛ – липопротеинлипаза
ДАФ - дигидроацетонфосфат ГК - дглицеринкиназа
4-АФ - 4-аминофеназон ГФО – глицерин-3-фосфатоксидаза
ПОД - пероксидаза

15. АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ
Глюкозаоксидаза
Glu + O2 + H2O Глюконовая кислота + H2O2
Pt
H2O2 2H+ + O2 + 2e-
Измеряется электрический ток платинового
электрода

16. НАЧАЛО ЭРЫ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ
АНАЛИЗАТОРОВ
«Мы сделаем анализ крови легче,
быстрее, надежнее. Больной будет в
максимальной выгоде».
Wallace Coulter, Joseph Coulter
1943 – начало работ
1959 – патент на изобретение
Кондуктометрический
метод (1943)

17. Прохождение клеток крови через апертуру
Время
Эритроциты + - Электрод
Лейкоциты
Тромбоциты

18. Лазерная цитометрия
(прямое и боковое светорассеяние)

19. Анализ клеток крови по рассеянию
лазерного луча (скатерограмма)
FSC SSC
гранулоциты high high
SSC
моноциты high med
лимфоциты low low
FSC

20. МАЗОК КРОВИ

21. МЕТОДЫ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА
ИЗОБРАЖЕНИЙ
Анализ изображения поля зрения
микроскопа, выделение объектов.

22. МЕТОДЫ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА
ИЗОБРАЖЕНИЙ
Идентификация объектов

23. АНАЛИЗ БЕЛКОВ
Сложность задачи анализа белков состоит в
том, что в крови человека присутствует
несколько тысяч различных белков, каждый
из которых отвечает за определенные
функции в организме человека.

24. РЕАКЦИЯ АНТИГЕН-АНТИТЕЛО
АНТИГЕН АНТИТЕЛО
E1
E2
E АГ АТ Ei kT
Ei
Специфичность реакции антиген-антитело
определяется большим числом центров
взаимодействия, расположенных пространственно
комплиментарно по отношению друг к другу

25. ГЕТЕРОГЕННЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
БЕЛКОВ И ДРУГИХ МАКРОМОЛЕКУЛ
Молекулы анализируемого белка селективно
захватываются антителами, сорбированными на
поверхности ячейки
Антиген
Активиро- Антитело, специфичное
ванная к к детерминанту
антителам
поверхность
антигена
Нейтральный
белок

26. На сорбированные антигены
специфически сорбируются
антител, меченных
ферментом, радиоактивной меткой или
флуоресцентной меткой.
Антиген
Антитело
Нейтральный
белок

27. АНАЛИЗ ДНК, МЕТОД ПЦР

28. Хроматомасс-спектрометрия – гибридный метод
Хроматограф разделяет анализируемую смесь на чистые
вещества
Масс-спектрометр дает информацию о качественном и
количественном составе

29. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

30. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
ИНТЕГРАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

31. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
POINT OF CARE

32. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
БИОЧИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ