ПЦР-анализ: что это такое, когда он назначается и как проводится?
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является одним из самых новых и эффективных способов диагностики различных заболеваний. Кэри Муллис, ученый, заслуживший Нобелевскую премию в 1993 году, разработал этот высокотехнологичный лабораторный метод диагностики, который позволяет выявлять множество заболеваний на ранних стадиях.
Но как именно проходит диагностика с помощью ПЦР-метода, когда назначается это исследование и как нужно готовиться к анализу? На эти вопросы можно найти ответы в данной статье.
Таким образом, ПЦР-диагностика также известна как метод амплификации ДНК. Она основана на процессе увеличения количества копий ДНК, которые могут присутствовать в крови и других органах человека. Для проведения анализа потребуется небольшой образец биоматериала, например, крови.
В ходе ПЦР-диагностики образец подвергается циклическим изменениям в термостатированной лабораторной среде. Каждый цикл включает в себя различные температуры и этапы, такие как денатурация, отжиг, элонгация и охлаждение.
После нескольких циклов реакции увеличивается количество копий ДНК. Затем полученные данные анализируются и интерпретируются специалистами, чтобы выявить наличие патологий в ДНК организма.
В результате, ПЦР-диагностика может быть назначена в различных ситуациях, например, при изучении вирусных, бактериальных и генетических заболеваний, а также при проведении форензических экспертиз. Необходимо иметь в виду, что подготовка к анализу может отличаться для каждой конкретной ситуации, поэтому предварительно следует обратиться к врачу.
Метод ПЦР, основанный на принципах молекулярной биологии, широко используется в диагностике многих заболеваний. Суть этого подхода заключается в использовании специальных ферментов, которые многократно копируют фрагменты РНК и ДНК возбудителей болезни, которые находятся в биологических пробах, например в крови.После этого специалисты лаборатории проводят анализ полученных фрагментов, сверяя их со специальной базой данных. Это позволяет выявить тип возбудителя болезни и определить его концентрацию в биоматериале.
Для проведения ПЦР-диагностики используется амплификатор - специальное устройство, которое нагревает и охлаждает пробирки с биологическим материалом. Нагревание и охлаждение необходимы для проведения репликации. При этом точность температурного режима оказывает существенное влияние на точность результата.
Области применения метода ПЦР
Метод ПЦР имеет огромный диагностический потенциал, благодаря которому можно обнаружить широкий спектр инфекций.
ПЦР-анализ широко используется для диагностики ВИЧ, герпеса, различных половых инфекций (таких как хламидиоз, уреаплазмоз, гарднереллез, микоплазмоз, трихомониаз), кандидоза, гепатитов, мононуклеоза, листериоза, цитомегаловируса, туберкулеза, вируса папилломы человека и клещевого энцефалита [3,4]. Но это далеко не полный список, поскольку ПЦР-метод широко используется в разных областях медицины.
В свете нынешней сложной эпидемиологической обстановки, метод ПЦР стал незаменимым инструментом для диагностики вирусных заболеваний, включая коронавирусную инфекцию COVID-19.
Кроме медицины, метод ПЦР также используется в криминалистике для идентификации биоматериала, найденного на месте преступления. Также, ПЦР-анализ может быть применен для установления отцовства.
Таким образом, метод ПЦР имеет широкий диагностический потенциал и успешно используется в разных сферах.
Преимущества и недостатки метода ПЦР-диагностики
Преимущества метода ПЦР-диагностики включают высокую чувствительность, универсальность, широкий охват, оперативность и точность. Благодаря высокой чувствительности метода, можно обнаружить возбудителя болезни даже при наличии нескольких молекул его ДНК, т.е. на ранних стадиях заболевания, при хронической форме заболевания и в случаях латентного протекания болезни. Метод ПЦР-диагностики подходит для исследования почти любого биоматериала - от крови и слюны до клеток кожи. Широкий охват также позволяет выявить сразу нескольких возбудителей болезни. Кроме того, результат обычно готов через 5-7 часов, что позволяет получить заключение уже на следующий день после забора биоматериала. Метод ПЦР-диагностики практически не дает ложноположительных или ложноотрицательных результатов, если была соблюдена технология проведения анализа.
Однако существуют и недостатки метода ПЦР-диагностики. Высокие требования к соблюдению технологии и к профессионализму лаборантов необходимы для получения точных результатов. Если образец был загрязнен, анализ может дать ложный результат. Поэтому лучше проводить ПЦР-диагностику только в проверенных лабораториях, где внедрены системы контроля качества работы.
Изучаемый материал для ПЦР-диагностики заболеваний может быть различным, и выбор зависит от типа инфекции. Например, при анализе на ЗППП методом ПЦР используют соскоб или мазок из шейки матки или уретры, а также мочу. Для обнаружения герпеса, цитомегаловируса, гепатита, токсоплазмоза и ВИЧ, необходима кровь. Мазок из зева используется для анализа на мононуклеоз и цитомегаловирус. В случае поражений нервной системы, спинномозговая жидкость является подходящим материалом для анализа. Ткани плаценты изучаются для выявления внутриутробных инфекций, а для обнаружения легочных инфекций используют мокроту или плевральную жидкость.Ключевым фактором для подготовки к ПЦР-диагностике является тип биоматериала. Для анализа крови необходимо сдавать ее натощак утром. Что касается мочи, то ее также необходимо собрать утром в стерильный контейнер и сдать в лабораторию в ближайшие два часа.
При получении мазков или сосков из урогенитальной области, не следует вступать в половые контакты за несколько дней до исследования, а также проводить спринцевания. Кроме того, мазки или соскобы не рекомендуется собирать во время менструации.
Пациенты, принимающие лекарственные препараты или БАД, обязательно должны сообщать о принимаемых препаратах врачу, так как действующие вещества могут исказить результаты лабораторного анализа. Возможно, придется остановить курс приема, чтобы получить предельно точный результат исследования.
ПЦР-диагностика — метод, используемый для выявления заболеваний, популярен в медицине благодаря своей точности и скорости. Среди ПЦР-методов выделяют ПЦР в реальном времени, секвенирование, пиросеквенирование, микрофлюидные технологии. В настоящее время наиболее распространенным методом является ПЦР в реальном времени, который позволяет получить результат уже через час, сокращая срок обработки образцов. Этот метод практически не допускает ошибок в диагностике, что повышает его надежность.
Рерайт статьи "Как расшифровать результаты ПЦР-исследования"
Важной задачей для любого пациента является понимание результатов ПЦР-анализа, который может быть положительным или отрицательным. Если результат отрицательный, это указывает на отсутствие следов враждебной ДНК в организме, и тест можно считать успешным. Однако, если результат положительный, значит, в организме есть фрагменты ДНК возбудителя болезни, и необходимо лечение.
Часто ПЦР-диагностика может показать положительный результат, несмотря на отсутствие недомогания и симптомов болезни у пациента. В таких случаях заболевание может находиться на ранних стадиях, что требует проведения дополнительных исследований и немедленного начала лечения. Чем раньше болезнь будет выявлена, тем больше шансов на ее успешное лечение.
ПЦР-диагностика инфекций является очень точным методом. Он позволяет выявить возбудителя болезни даже при наличии всего одной молекулы его ДНК в пробе. Это делает ПЦР-анализ одним из наиболее эффективных инструментов для определения наличия инфекции и контроля за эффективностью лечения.
Фото: freepik.com