Skip to main content
Global

6.3: Kutengwa, Utamaduni, na Utambulisho wa Virusi

  • Page ID
    174553
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    • Jadili kwa nini virusi vilielezewa awali kama mawakala yanayoweza kuchujwa
    • Eleza kilimo cha virusi na ukusanyaji wa specimen na utunzaji
    • Linganisha katika vivo na mbinu za vitro zinazotumiwa kulima virusi

    Katika mwanzo wa sura hii, sisi ilivyoelezwa jinsi porcelain Chamberland filters na pores ndogo ya kutosha kuruhusu virusi kupita katika walikuwa kutumika kugundua TMV. Leo, filters za porcelaini zimebadilishwa na filters za membrane na vifaa vingine vinavyotumiwa kutenganisha na kutambua virusi.

    Kutengwa kwa Virusi

    Tofauti na bakteria, nyingi ambazo zinaweza kukua kwenye katikati ya virutubisho bandia, virusi zinahitaji kiini cha jeshi hai kwa ajili ya kuiga. Seli za jeshi zilizoambukizwa (eukaryotic au prokaryotic) zinaweza kukuzwa na kukua, na kisha katikati ya ukuaji inaweza kuvuna kama chanzo cha virusi. Virions katika kati ya kioevu inaweza kutengwa na seli za jeshi kwa centrifugation ama au filtration. Filters zinaweza kuondoa kitu chochote kilichopo katika suluhisho ambalo ni kubwa kuliko virions; virusi vinaweza kukusanywa kwenye filtrate (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

    Kielelezo a ni micrograph elektroni kuonyesha pores na bakteria ambayo ni kubwa kuliko pores. Kielelezo b ni kuchora inayoonyesha chembe tatu kwenye chombo juu ya chupa. Filter pore ukubwa wa 5 μm vitalu kubwa ya chembe na lets ndogo mbili kupitia. Ukubwa wa pore ya chujio wa 200 nm (0.2 μm) inaruhusu tu chembe ndogo zaidi kupitia.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Filters za membrane zinaweza kutumika kuondoa seli au virusi kutoka suluhisho. (a) Micrograph hii ya elektroni ya skanning inaonyesha seli za bakteria zenye umbo la fimbo zilizotekwa kwenye uso wa chujio cha membrane. Kumbuka tofauti katika ukubwa wa kulinganisha wa pores ya membrane na bakteria. Virusi zitapita kupitia chujio hiki. (b) Ukubwa wa pores katika chujio huamua kile kinachotekwa juu ya uso wa chujio (wanyama [nyekundu] na bakteria [bluu]) na kuondolewa kutoka kioevu kinachopita. Kumbuka virusi (kijani) hupita kupitia chujio cha finer. (mikopo: muundo wa kazi na Idara ya Nishati ya Marekani)

    Zoezi\(\PageIndex{1}\)

    Ni ukubwa gani wa chujio cha pore kinachohitajika kukusanya virusi?

    Kilimo cha Virusi

    Virusi vinaweza kukua katika vivo (ndani ya kiumbe hai nzima, mmea, au mnyama) au vitro (nje ya viumbe hai katika seli katika mazingira bandia, kama vile tube ya mtihani, chupa ya utamaduni wa seli, au sahani ya agar). Bacteriophages zinaweza kukua mbele ya safu nyembamba ya bakteria (pia huitwa lawn ya bakteria) iliyopandwa katika agar laini ya 0.7% katika sahani ya Petri au gorofa (usawa) chupa (Kielelezo\(\PageIndex{2a}\)). Mkusanyiko wa agar umepungua kutoka asilimia 1.5% inayotumiwa kwa kawaida katika bakteria ya utamaduni. Agar laini 0.7% inaruhusu bacteriophages kuenea kwa urahisi kupitia kati. Kwa bacteriophages lytic, lysing ya majeshi ya bakteria yanaweza kuzingatiwa kwa urahisi wakati eneo la wazi linaloitwa plaque linapatikana (Kielelezo\(\PageIndex{1b}\)). Kama phage inaua bakteria, plaques nyingi huzingatiwa kati ya lawn ya mawingu ya bakteria.

    Kielelezo a inaonyesha chupa zilizowekwa upande wao na kioevu nyekundu; chupa zina vifuniko vya screw. Kielelezo b kinaonyesha sahani 3 zilizofunikwa katika ukuaji wa bakteria (ambayo ni lawn laini ya beige). Kila sahani ina dots ndogo ambazo ni mikoa ya ukuaji hakuna. Baadhi ya sahani na wengi wa plaques hizi baadhi chache.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) Flasks kama hii inaweza kutumika kwa utamaduni wa seli za binadamu au wanyama kwa ajili ya utamaduni wa virusi. (b) Sahani hizi zina bacteriophage T4 zilizopandwa kwenye lawn ya Escherichia coli. Plaques wazi ni wazi ambapo jeshi seli bakteria wamekuwa lysed. Majina ya virusi huongezeka kwenye sahani upande wa kushoto. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Taasisi za Taifa za Afya; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Shirika la Marekani la Microbiolojia)

    Virusi vya wanyama huhitaji seli ndani ya mnyama mwenyeji au seli za utamaduni wa tishu zinazotokana na mnyama. Kilimo cha virusi vya wanyama ni muhimu kwa 1) utambuzi na utambuzi wa virusi vya pathogenic katika sampuli za kliniki, 2) uzalishaji wa chanjo, na 3) masomo ya msingi ya utafiti. Katika vivo jeshi vyanzo inaweza kuwa kiinitete zinazoendelea katika yai ya ndege embryonated (kwa mfano, kuku, Uturuki) au mnyama mzima. Kwa mfano, wengi wa chanjo ya mafua yaliyotengenezwa kwa ajili ya mipango ya chanjo ya kila mwaka ya homa hupandwa katika mayai ya kuku.

    Mtoto au mnyama mwenyeji hutumika kama incubator kwa replication ya virusi (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Eneo ndani ya kiinitete au mnyama mwenyeji ni muhimu. Virusi nyingi zina tropism ya tishu, na kwa hiyo inapaswa kuletwa kwenye tovuti maalum ya ukuaji. Ndani ya kiinitete, maeneo ya lengo yanajumuisha cavity ya amniotic, membrane ya chorioallantoic, au kifuko cha yolk. Maambukizi ya virusi yanaweza kuharibu utando wa tishu, kuzalisha vidonda vinavyoitwa tetekuwanga; kuharibu maendeleo ya embryonic; au kusababisha kifo cha kiinitete.

    Kielelezo a inaonyesha fundi injecting tray ya mayai na sindano. Kielelezo b kinaonyesha yai iliyo na sirinji katika maeneo mbalimbali kama vile safu ya nje (utando wa chorioallantoic), eneo la ndani linaloitwa cavity amniotic na kanda nyingine ya ndani inayoitwa kifuko cha pingu. Mtoto huunganishwa na mfuko wa kiini na iko ndani ya cavity ya amniotic. Nje ya utando wa chorioallantoic ni albumini na kuzunguka hiyo ni ganda.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): (a) Seli ndani ya mayai ya kuku hutumiwa kutengeneza aina tofauti za virusi. (b) Virusi zinaweza kuigwa katika maeneo mbalimbali ndani ya yai, ikiwa ni pamoja na utando wa chorioallantoic, cavity ya amniotic, na kifuko cha pingu. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “Chung Hoang” /YouTube)

    Kwa masomo ya vitro, aina mbalimbali za seli zinaweza kutumika kusaidia ukuaji wa virusi. Utamaduni wa seli ya msingi ni tayari kutoka kwa viungo vya wanyama au tishu. Seli hutolewa kwenye tishu kwa kuchuja mitambo au kusaga ili kutolewa seli au kwa njia ya enzymatic kwa kutumia trypsini au collagenase kuvunja tishu na kutolewa seli moja katika kusimamishwa. Kwa sababu ya mahitaji ya utegemezi wa nanga, tamaduni za seli za msingi zinahitaji kati ya utamaduni wa kiowevu katika sahani ya Petri au chupa ya utamaduni wa tishu hivyo seli zina uso thabiti kama vile kioo au plastiki kwa attachment na ukuaji. Tamaduni za msingi huwa na muda mdogo wa maisha. Wakati seli katika utamaduni wa msingi zinakabiliwa na mitosis na wiani wa kutosha wa seli huzalishwa, seli huwasiliana na seli nyingine. Wakati mawasiliano haya ya kiini hadi kiini hutokea, mitosis inasababishwa kuacha. Hii inaitwa kuzuia mawasiliano na inazuia wiani wa seli usiwe juu sana. Ili kuzuia kuzuia mawasiliano, seli kutoka kwa utamaduni wa seli za msingi zinapaswa kuhamishiwa kwenye chombo kingine na katikati ya ukuaji safi. Hii inaitwa utamaduni wa seli ya sekondari. Mara kwa mara, wiani wa seli lazima upunguzwe kwa kumwaga baadhi ya seli na kuongeza kati safi ili kutoa nafasi na virutubisho ili kudumisha ukuaji wa seli. Tofauti na tamaduni za msingi za seli, mistari ya seli inayoendelea, kwa kawaida inayotokana na seli zilizobadilishwa au tumors, mara nyingi huweza kuzalishwa mara nyingi au hata kukua kwa muda usiojulikana (katika hali ambayo huitwa milele). Kuendelea mistari kiini inaweza kuonyesha nanga utegemezi (wao kukua katika kusimamishwa) na inaweza kuwa wamepoteza mawasiliano yao kukandamiza. Matokeo yake, mistari ya seli inayoendelea inaweza kukua katika piles au uvimbe unaofanana na ukuaji mdogo wa tumor (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

    Kielelezo huanza na seli za induvial zilizotengwa na tishu za mapafu. Seli hizi chache huwekwa kwenye sahani na ni utamaduni wa seli za msingi. Seli hizi zitakua ili kujaza sahani na zitaacha wakati sahani imejaa; hii inaitwa uzuiaji wa mawasiliano. Ili kukua seli zaidi baadhi ya seli hizi huhamishiwa kwenye sahani mpya; hii sasa inaitwa utamaduni wa seli ya sekondari. Kielelezo b huanza na seli zilizobadilishwa au seli za mtu binafsi zilizotengwa na tumor zilizowekwa kwenye sahani. Seli hizi huunda utamaduni unaoendelea kwa sababu zinaendelea kukua juu ya kila mmoja hata baada ya sahani kujazwa.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Viini vya utamaduni vinatayarishwa kwa kuwatenganisha kutoka kwenye tumbo la tishu zao. (a) Tamaduni za msingi za seli zinakua zimeunganishwa na uso wa chombo cha utamaduni. Kuzuia mawasiliano hupunguza ukuaji wa seli mara tu kuwa mnene sana na kuanza kugusana. Kwa hatua hii, ukuaji unaweza kudumishwa tu kwa kufanya utamaduni wa sekondari. (b) Tamaduni za seli zinazoendelea haziathiriwa na kuzuia mawasiliano. Wanaendelea kukua bila kujali wiani wa seli. (mikopo “micrographs”: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

    Mfano wa mstari wa seli usio na milele ni mstari wa seli ya HELA, ambao awali ulipandwa kutokana na seli za tumor zilizopatikana kutoka Henrietta Inuces, mgonjwa aliyekufa kutokana na saratani ya kizazi mwaka 1951. Seli za Hela zilikuwa mstari wa kwanza wa seli za utamaduni wa tishu na zilitumika kuanzisha utamaduni wa tishu kama teknolojia muhimu kwa ajili ya utafiti katika biolojia ya seli, virology, na dawa. Kabla ya ugunduzi wa seli za Hela, wanasayansi hawakuweza kuanzisha tamaduni za tishu kwa kuaminika au utulivu wowote. Zaidi ya miongo sita baadaye, mstari huu wa seli bado ni hai na unatumika kwa ajili ya utafiti wa matibabu. Angalia Immortal Cell Line ya Henrietta Inakosa kusoma zaidi kuhusu mstari huu muhimu kiini na njia utata ambayo ilikuwa kupatikana.

    Zoezi\(\PageIndex{2}\)

    Ni mali gani ya seli hufanya dilutions mara kwa mara ya tamaduni za msingi za seli muhimu?

    Mstari wa Kiini cha Immortal wa Henrietta haupo

    Mnamo Januari 1951, Henrietta Inuces, mwanamke mwenye umri wa miaka 30 wa Afrika wa Marekani kutoka Baltimore, aligunduliwa kuwa na saratani ya kizazi katika hospitali ya Sasa tunajua kansa yake ilisababishwa na papillomavirus ya binadamu (HPV). Madhara ya cytopathic ya virusi yalibadilisha sifa za seli zake katika mchakato unaoitwa mabadiliko, ambayo huwapa seli uwezo wa kugawanya kuendelea. Uwezo huu, bila shaka, ulisababisha tumor ya kansa ambayo hatimaye ilimuua Bi Inakosa mwezi Oktoba akiwa na umri wa miaka 31. Kabla ya kifo chake, sampuli za seli zake za saratani zilichukuliwa bila ujuzi au ruhusa yake. Sampuli hatimaye kuishia katika milki ya Dr. George Gey, mtafiti biomedical katika Chuo Kikuu cha Johns Hopkins. Gey alikuwa na uwezo wa kukua baadhi ya seli kutoka sampuli inakosa, kujenga kile inajulikana leo kama milele hela kiini line. Seli hizi zina uwezo wa kuishi na kukua kwa muda usiojulikana na, hata leo, bado zinatumiwa sana katika maeneo mengi ya utafiti.

    Kwa mujibu wa mume wa Inuces, wala Henrietta wala familia haikupa ruhusa ya hospitali kukusanya specimen yake ya tishu. Hakika, familia haikuwa na ufahamu mpaka miaka 20 baada ya kifo cha Inacs kwamba seli zake zilikuwa bado hai na zinatumiwa kikamilifu kwa madhumuni ya kibiashara na utafiti. Hata hivyo seli za Hela zimekuwa muhimu katika uvumbuzi mbalimbali wa utafiti kuhusiana na polio, saratani, na UKIMWI, miongoni mwa magonjwa mengine. Seli pia zimekuwa za kibiashara, ingawa hazijawahi wenyewe kuwa na hati miliki. Pamoja na hayo, mali ya Henrietta Inuces haijawahi kufaidika na matumizi ya seli, ingawa, mwaka 2013, familia ya Inacs ilipewa udhibiti juu ya kuchapishwa kwa mlolongo wa maumbile ya seli zake.

    Kesi hii inaleta masuala kadhaa ya bioethical yanayozunguka ridhaa ya wagonjwa na haki ya kujua. Wakati tishu Inakosa ya zilichukuliwa, hapakuwa na sheria au miongozo kuhusu ridhaa ya habari. Je, hiyo inamaanisha kuwa alitibiwa kwa haki wakati huo? Hakika kwa viwango vya leo, jibu litakuwa hapana. Kuvunja tishu au viungo kutoka kwa mgonjwa anayekufa bila ridhaa sio tu kuchukuliwa kuwa halali lakini kinyume cha sheria, bila kujali kama kitendo hicho kinaweza kuokoa maisha ya wagonjwa wengine. Je, ni kimaadili, kwa wanasayansi kuendelea kutumia tishu Inakosa kwa ajili ya utafiti, ingawa walikuwa kupatikana kinyume cha sheria na viwango vya leo?

    Maadili au la, seli Inakosa ni sana kutumika leo kwa ajili ya maombi mengi kwamba haiwezekani kuorodhesha wote. Je! Hii ni kesi ambayo mwisho huhalalisha njia? Je Inakosa kuwa radhi kujua kuhusu mchango wake katika sayansi na mamilioni ya watu ambao wamefaidika? Je, angependa familia yake kulipwa fidia kwa bidhaa za kibiashara ambazo zimeandaliwa kwa kutumia seli zake? Au angeweza kujisikia kukiukwa na kunyonywa na watafiti ambao walishiriki sehemu ya mwili wake bila ridhaa yake? Kwa sababu hajawahi kuulizwa, hatuwezi kujua kamwe.

    Kila kiini kina nyanja kubwa ya buluu yenye kundinyota ya ovali ya machungwa karibu na tufe. Mtandao wa kijani hujaza seli zote.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Multiphoton fluorescence picha ya seli HELA katika utamaduni. Madoa mbalimbali ya fluorescent yametumika kuonyesha DNA (cyan), microtubules (kijani), na vifaa vya Golgi (machungwa). (mikopo: mabadiliko ya kazi na Taasisi za Taifa za Afya)

    Kugundua Virusi

    Bila kujali njia ya kilimo, mara moja virusi imeanzishwa katika kiumbe chote cha jeshi, kiinitete, au kiini cha utamaduni wa tishu, sampuli inaweza kuandaliwa kutoka kwa jeshi lililoambukizwa, kiinitete, au mstari wa seli kwa ajili ya uchambuzi zaidi chini ya darubini ya brightfield, elektroni, au fluorescent. Madhara ya cytopathic (CPEs) ni tofauti ya kutofautiana kwa seli inayoonekana kutokana na maambukizi ya virusi. CPE ni pamoja na hasara ya kuzingatia uso wa chombo, mabadiliko katika sura ya seli kutoka gorofa kwa pande zote, shrinkage ya kiini, vacuoles katika cytoplasm, fusion ya membrane cytoplasmic na malezi ya syncytia multinucleated, kuingizwa miili katika kiini au cytoplasm, na lisisi kamili ya seli ( angalia Kielelezo\(\PageIndex{6}\)).

    Mabadiliko zaidi ya kiafya ni pamoja na usumbufu wa virusi wa jenomu ya jeshi na kubadilisha seli za kawaida katika seli zilizobadilishwa, ambazo ni aina za seli zinazohusiana na kansa na sarcomas. Aina au ukali wa CPE inategemea aina ya virusi vinavyohusika. Kielelezo\(\PageIndex{6}\) orodha CPEs kwa virusi maalum.

    Hii ni meza ya madhara ya cytopathic ya virusi maalum. Mfano wa kwanza ni paramyxovirus ambayo husababisha syncytium na kukata tamaa basophilic cytoplasmic miili kuingizwa. Miundo midogo huonekana ndani ya seli. Next, Poxyvirus matokeo katika pink eosinofili cytoplasmic kuingizwa miili (kuonekana kama miundo ndogo) na uvimbe wa seli. Kisha, Herpesvirus husababisha cytoplasmic stranding (kuonekana kama elongation ya cytoplasm) na miili ya kuingizwa nyuklia (kuonekana kama miundo ndani ya kiini). Hatimaye, Adenovirus husababisha uboreshaji wa seli, mzunguko, na makundi tofauti ya zabibu.
    Kielelezo\(\PageIndex{6}\): (mikopo “micrographs”: mabadiliko ya kazi na Shirika la Marekani la Microbiolojia)
    Unganisha na Kujifunza

    Tazama video hii ili ujifunze kuhusu madhara ya virusi kwenye seli.

    Uchunguzi wa Hemagglutination

    Uchunguzi wa serological hutumiwa kuchunguza uwepo wa aina fulani za virusi katika serum ya mgonjwa. Seramu ni sehemu ya kioevu ya rangi ya majani ya plasma ya damu ambayo sababu za kukata zimeondolewa. Seramu inaweza kutumika katika uchunguzi wa moja kwa moja unaoitwa kupima hemagglutination kuchunguza aina maalum za virusi katika sampuli ya mgonjwa. Hemagglutination ni agglutination (clumping) pamoja na erythrocytes (seli nyekundu za damu). Virusi nyingi huzalisha protini za uso au spikes zinazoitwa hemagglutinini ambazo zinaweza kumfunga kwa vipokezi kwenye utando wa erythrositi na kusababisha seli kuziingiza. Hemagglutination inaonekana bila kutumia darubini, lakini njia hii haifai kutofautisha kati ya chembe za virusi vya kuambukiza na zisizo za kuambukiza, kwani wote wanaweza kuunganisha erythrocytes.

    Ili kutambua virusi maalum vya pathogenic kwa kutumia hemagglutination, tunapaswa kutumia njia isiyo ya moja kwa moja. Protini zinazoitwa kingamwili, zinazozalishwa na mfumo wa kinga ya mgonjwa kupambana na virusi maalum, zinaweza kutumika kwa kumfunga kwa vipengele kama vile hemagglutinini ambazo zinahusishwa pekee na aina maalum za virusi. Kufungwa kwa antibodies na hemagglutinins zilizopatikana kwenye virusi hatimaye kuzuia erythrocytes kutoka kuingiliana moja kwa moja na virusi. Hivyo wakati erythrocytes zinaongezwa kwenye virusi vya antibody-coated, hakuna kuonekana kwa agglutination; agglutination imezuiliwa. Tunaita aina hizi za vipimo vya moja kwa moja kwa vipimo vya kupambana na virusi maalum vya hemagglutination (HAI). HAI inaweza kutumika kuchunguza uwepo wa kingamwili maalum kwa aina nyingi za virusi ambazo zinaweza kusababisha au zimesababisha maambukizi katika mgonjwa hata miezi au miaka baada ya kuambukizwa (angalia Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Jaribio hili linaelezwa kwa undani zaidi katika vipimo vya Agglutination.

    Chati hii ina nguzo tatu kinachoitwa vipengele, mwingiliano na matokeo mictotiter. Katika mstari A vipengele ni seli nyekundu za damu ambayo si kuingiliana na kitu chochote na kuonyesha hakuna majibu katika matokeo microtiter. Ukosefu wa mmenyuko huonekana kama dot ndogo nyekundu katikati ya kisima. Katika mstari B vipengele ni virusi na seli nyekundu za damu. Virusi na seli nyekundu za damu hupanda pamoja na hii inaonekana katika matokeo ya microtiter kama upeovu katika kisima. Hii inaitwa hemagglutination. Katika mstari C, vipengele ni virusi, seli nyekundu za damu na antibodies. Virusi na antibodies hukusanyika pamoja lakini seli nyekundu za damu hazipatikani na chochote. Hii inaonekana tena kama hakuna mmenyuko; hii inaitwa kizuizi cha hemagglutination.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): Chati hii inaonyesha matokeo ya uwezekano wa mtihani wa hemagglutination. Row A: Erythrocytes haziunganishi pamoja na zitazama chini ya sahani ya kisima; hii inakuwa inayoonekana kama dot nyekundu katikati ya kisima. Row B: Virusi nyingi zina hemagglutinini zinazosababisha agglutination ya erythrocytes; hemagglutination inayosababisha huunda muundo wa kimiani unaosababisha rangi nyekundu kote kisima. Row C: Antibody maalum ya virusi, virusi, na erythrocytes huongezwa kwenye sahani vizuri. Antibodies maalum ya virusi huzuia agglutination, kama inaweza kuonekana kama dot nyekundu chini ya kisima. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa)

    Zoezi\(\PageIndex{3}\)

    Matokeo ya mtihani mzuri wa HIA ni nini?

    Nucleic Acid amplification mtihani

    Vipimo vya amplification ya asidi ya nucleic (NAAT) hutumiwa katika biolojia ya Masi kuchunguza utaratibu wa kipekee wa asidi ya nucleic ya virusi katika sampuli za mgonjwa. Polymerase mnyororo mmenyuko (PCR) ni NAAT inayotumika kuchunguza kuwepo kwa DNA ya virusi katika tishu ya mgonjwa au sampuli ya maji ya mwili. PCR ni mbinu inayoongeza (yaani, huunganisha nakala nyingi) za sehemu ya DNA ya virusi ya riba. Kutumia PCR, utaratibu mfupi wa nucleotidi unaoitwa primers hufunga kwa utaratibu maalum wa DNA ya virusi, kuwezesha utambulisho wa virusi.

    Reverse Transcriptase-PCR (RT-PCR) ni NAAT inayotumiwa kuchunguza kuwepo kwa virusi vya RNA. RT-PCR inatofautiana na PCR kwa kuwa enzyme reverse transcriptase (RT) hutumiwa kufanya cDNA kutoka kiasi kidogo cha RNA ya virusi katika specimen. CDNA inaweza kisha kukuzwa na PCR. Wote PCR na RT-PCR hutumiwa kuchunguza na kuthibitisha uwepo wa asidi ya nucleic ya virusi katika vipimo vya mgonjwa.

    HPV kutisha

    Michelle, mwanafunzi wa uuguzi mwenye umri wa miaka 21, alikuja kliniki ya chuo kikuu na wasiwasi kwamba anaweza kuwa na ugonjwa wa zinaa (STD). Mpenzi wake wa kijinsia alikuwa ameanzisha matuta kadhaa juu ya msingi wa uume wake. Alikuwa kuweka mbali kwenda kwa daktari, lakini Michelle watuhumiwa wao ni viungo vya uzazi unasababishwa na HPV. Anahusika hasa kwa sababu anajua kwamba HPV sio tu husababisha vidonda lakini ni sababu maarufu ya saratani ya kizazi. Yeye na mpenzi wake daima hutumia kondomu kwa ajili ya uzazi wa mpango, lakini hajui kwamba tahadhari hii itamlinda kutokana na HPV.

    Daktari wa Michelle haipati dalili za kimwili za viungo vya uzazi au magonjwa mengine ya ngono, lakini inapendekeza kwamba Michelle kupata smear ya Pap pamoja na mtihani wa HPV. Smear ya Pap itaangalia seli za kizazi zisizo za kawaida na CPEs zinazohusiana na HPV; mtihani wa HPV utajaribu uwepo wa virusi. Ikiwa vipimo vyote viwili ni hasi, Michelle anaweza kuwa na uhakika zaidi kwamba yeye huenda hajaambukizwa na HPV. Hata hivyo, daktari wake anasema kuwa inaweza kuwa na busara kwa Michelle kupata chanjo dhidi ya HPV kujilinda kutokana na yatokanayo na uwezekano wa baadaye.

    Zoezi\(\PageIndex{4}\)

    Kwa nini daktari wa Michelle anaagiza vipimo viwili tofauti badala ya kutegemea moja au nyingine?

    Enzyme Kinga

    Immunoassays ya enzyme (EIAs) hutegemea uwezo wa kingamwili kuchunguza na kushikamana na biomolecules maalum inayoitwa antigens. antibody kuchunguza inaona kwa lengo antigen na shahada ya juu ya maalum katika kile inaweza kuwa mchanganyiko tata wa biomolecules. Pia ni pamoja na katika aina hii ya assay ni enzyme isiyo rangi inayounganishwa na antibody ya kuchunguza. Enzyme hufanya kama lebo kwenye antibody ya kuchunguza na inaweza kuingiliana na substrate isiyo rangi, na kusababisha uzalishaji wa bidhaa za mwisho za rangi. EIAs mara nyingi hutegemea tabaka za antibodies kukamata na kuguswa na antigens, zote ambazo zimeunganishwa na chujio cha membrane (angalia Mchoro\(\PageIndex{8}\)). EIAs kwa antigens ya virusi mara nyingi hutumiwa kama vipimo vya uchunguzi wa awali. Ikiwa matokeo ni chanya, uthibitisho zaidi utahitaji vipimo na uelewa mkubwa zaidi, kama vile blot ya magharibi au NAAT. EIAs zinajadiliwa kwa undani zaidi katika EIAs na ELISAs.

    Maelezo ya EIA yanatenganishwa ili kuonyesha kinachotokea katika sampuli nzuri na kinachotokea katika sampuli hasi. Sampuli ya kwanza ya mgonjwa hutumiwa kwenye chujio cha membrane. Ikiwa sampuli ina virusi, wao hupigwa na chujio. Kisha, antibody na conjugate ya enzyme imeongezwa. Antibody itaambatana na antigen ikiwa iko. Ifuatayo ni hatua ya safisha. Ikiwa virusi iko, enzyme hufunga kwa virusi, vinginevyo enzyme huondoka. Hatimaye substrate ni aliongeza. Ikiwa antibody iko (kwa sababu imefungwa kwa virusi) enzyme iliyoambatanishwa husababisha mabadiliko ya rangi. Kama hakuna antibody enzyme wanaohusishwa ni sasa, hakuna mabadiliko ya rangi hutokea.
    Kielelezo\(\PageIndex{8}\): Sawa na vipimo vya mimba vya haraka, vinavyotumika zaidi, EIAs kwa antijeni za virusi zinahitaji matone machache ya serum ya mgonjwa au plasma iliyotumiwa kwenye chujio cha membrane. Chujio cha membrane kimebadilishwa hapo awali na kuingizwa na antibody kwa antigen ya virusi na udhibiti wa ndani. Antibody conjugate ni aliongeza kwa chujio, na antibody walengwa masharti ya antigen (katika kesi ya mtihani chanya). Mchanganyiko wa ziada huwashwa kwenye chujio. Substrate imeongezwa ili kuamsha mmenyuko wa enzyme-mediated ili kufunua mabadiliko ya rangi ya mtihani mzuri. (mikopo: mabadiliko ya kazi na “Cavitri” /Wikimedia Commons)

    Zoezi\(\PageIndex{5}\)

    Nini kawaida inaonyesha chanya EIA mtihani?

    Mwelekeo wa kliniki: Sehemu ya 3

    Pamoja na uchambuzi wa RT/PCR, mate ya Daudi pia yalikusanywa kwa ajili ya kilimo cha virusi. Kwa ujumla, hakuna mtihani mmoja wa uchunguzi ni wa kutosha kwa ajili ya utambuzi wa antemortem, kwa sababu matokeo itategemea unyeti wa kupima, wingi wa virions sasa wakati wa kupima, na muda wa kupima, tangu kutolewa kwa virions katika mate inaweza kutofautiana. Kama inageuka, matokeo yalikuwa mabaya kwa kilimo cha virusi kutoka kwenye mate. Hii haishangazi kwa daktari wa Daudi, kwa sababu matokeo mabaya sio dalili kamili ya ukosefu wa maambukizi. Inawezekana kwamba idadi ya virions katika mate ni ya chini wakati wa sampuli. Sio kawaida kurudia mtihani kwa vipindi ili kuongeza nafasi ya kuchunguza mizigo ya juu ya virusi.

    Zoezi\(\PageIndex{6}\)

    Daktari wa Daudi anapaswa kurekebisha matibabu yake kulingana na matokeo haya ya mtihani?

    Muhtasari

    • Kilimo cha virusi kinahitaji uwepo wa aina fulani ya kiini cha jeshi (viumbe vyote, kiinitete, au utamaduni wa seli).
    • Virusi zinaweza kutengwa na sampuli kwa kufuta.
    • Filtrate ya virusi ni chanzo kikubwa cha virions iliyotolewa.
    • Bacteriophages hugunduliwa kwa uwepo wa plaques wazi kwenye lawn ya bakteria.
    • Virusi vya wanyama na mimea hugunduliwa na athari za cytopathic, mbinu za Masi (PCR, RT-PCR), immunoassays ya enzyme, na vipimo vya serological (hemagglutination assay, uchunguzi wa kuzuia hemagglutination).