СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ Российский патент 1996 года по МПК C12Q1/04 

Описание патента на изобретение RU2054486C1

Изобретение относится к микробиологии, медицине, пищевой промышленности и может быть использовано для быстрой идентификации микроорганизмов.

Известны спектры люминесценции, флуоресценции и низкотемпературной (обычно при минус 196оС) фосфоресценции различных биологических объектов, в том числе микроорганизмов [1, 2, 3] Эти спектры возбуждаются в УФ-области и принадлежат клеточным белкам. Попытки использовать эти спектры для целей различения различных микроорганизмов были неудачны, так как белки имеют одинаковый спектр практически у всех биологических объектов. Попытки же получить спектры флуоресценции других клеточных компонентов микробных клеток были безуспешны из-за сильного маскирующего эффекта мутности этих объектов.

Ближайшим аналогом изобретения является способ дифференциации R-форм холерных вибрионов от L-форм и их ревертантов [4] в котором микробную взвесь облучали ультрафиолетовым светом длиной волны 365 нм и регистрировали интегральную интенсивность обычной флуоресценции.

В предлагаемом способе измеряются спектры люминесценции микроорганизмов, но не "обычной", а замедленной (или длительной) флуоресценции и фосфоресценции при комнатной температуре.

Идентификация по предлагаемому способу осуществляется путем измерения спектров длительной люминесценции (фосфоресценции и замедленной флуоресценции) микроорганизмов при комнатной температуре (или температуре их жизнедеятельности) при возбуждении в видимой и (или) ультрафиолетовой областях спектра и определения положения максимумов интенсивностей длительной люминесценции и их соотношения при различных длинах волн, например в различных максимумах люминесценции внутриклеточных металлопорфиринов и (или) белков и других соединений. Набор таких максимумов и отношений является характерным для тех или иных микроорганизмов.

Способ осуществляется следующим образом.

Культуру микроорганизмов, выращенную на твердой или жидкой питательной среде, наливают в кювету и помещают в фосфориметрическую установку для измерения спектров длительной люминесценции. Установка состоит из источника возбуждающего света (ультрафиолетовой лампы или лампы накаливания, или лазерного источника в УФ- или видимой области), устройства для выделения соответствующего спектра возбуждающего света (светофильтры или монохроматор), фосфороскопа (устройства для разделения во времени возбуждающего света и света люминесценции со временем порядка 0,01-0,001 с), устройства для разложения люминесценции объекта в спектр (система светофильтров или монохроматор), приемника излучения, например фотоумножителя, устройства для усиления и регистрации фототока и записывающего устройства.

Для живых клеток микроорганизмов в среде должен находиться питательный субстрат, например 1%-ная глюкоза; если клетки мало или нежизнеспособны, то из кюветы следует удалить кислород либо путем вакуумной откачки, либо путем продувания через кювету газа, не содержащего кислород, например химически чистого азота.

Полученные спектры микроорганизмов имеют несколько максимумов, например при возбуждении в области 250-300 нм имеется максимум около 340 нм, принадлежащий белкам клеток; при возбуждении в области 400-560 нм имеются три максимума около 580 нм, 600 нм и 700 нм, принадлежащие металлопорфиринам клеток (обычно цинк-порфиринам); при возбуждении в области 300-400 нм имеется максимум в области 540-550 нм. Соотношение интенсивностей в этих максимумах для разных микроорганизмов различное, что позволяет их идентифицировать по этим параметрам.

На чертеже приведены спектры длительной люминесценции бактерий E. Coli M-17 (кривая А) и М. tuberculosis (кривая Б), при возбуждении видимым светом при комнатной температуре. Ось абсцисс длина волны, нм. Ось ординат интенсивность люминесценции, отн.ед.

П р и м е р. Бактерии кишечной палочки Е. Coli штамм М-17 выращивают в чашках Петри на твердой питательной среде мясопептонном агаре Хоттингера в течение 24 ч. По окончании этого времени клетки смывают физиологическим раствором, отмывают от питательной среды центрифугированием при 8 тыс. об/мин в течение 10 мин и ресуспендируют в свежем физиологическом растворе до концентрации 10 млрд./мл с добавлением глюкозы до конечной концентрации 1% Бактерии M. Tuberculosis (БЦЖ) выращивают на соответствующей твердой питательной среде, после выращивания клетки также отмывают и доводят оптическую плотность в кювете с длиной оптического пути 1 см до 10 ед. мутности по Международному стандарту мутности. Суспензии наливают в кювету из поликарбоната и помещают в фосфороскоп. Источником света служит лампа накаливания мощностью 150 Вт. Люминесценцию возбуждают в области 400-550 нм. Спектры длительной люминесценции получают с помощью монохроматора в области 550-750 нм и регистрируют с помощью фотоумножителя типа ФЭУ-79. Полученные спектры замедленной флуоресценции и фосфоресценции представлены на чертеже, результаты измерений представлены в таблице.

Как видно из данных таблицы, спектры замедленной флуоресценции и фосфоресценции при комнатной температуре отличаются по своим параметрам для бактерий E. Coli M-17 и M. tuberculosis, что позволяет их различать.

Похожие патенты RU2054486C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ КЛЕТОК МИКРООРГАНИЗМОВ И ВИРУСОВ 2001
  • Осин Н.С.
  • Соколов А.С.
RU2197732C1
Устройство для определения дыхательной активности микроорганизмов 1989
  • Осин Николай Сергеевич
  • Румянцева Валентина Дмитриевна
  • Миронов Андрей Федорович
  • Михайлов Владимир Александрович
  • Черномордин Виктор Иванович
  • Исаевич Валерий Александрович
SU1733983A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН 1991
  • Абашин Виктор Михайлович[Ua]
  • Сергиенко Николай Григорьевич[Ua]
  • Жуков Виктор Иванович[Ua]
  • Белоконь Леонид Анатольевич[Ua]
  • Бондаренко Наталья Сергеевна[Ua]
  • Мацкивский Владимир Иванович[Ua]
RU2031400C1
Способ проведения иммуноанализа 1988
  • Осин Николай Сергеевич
  • Лепешкина Наталья Викторовна
  • Папковский Дмитрий Борисович
  • Румянцева Валентина Дмитриевна
  • Иткин Захар Бомович
  • Пономарев Гелий Васильевич
  • Савицкий Александр Павлович
  • Петухов Валерий Георгиевич
  • Миронов Андрей Федорович
  • Березин Илья Васильевич
SU1561042A1
СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕСКОЛЬКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ РАЗЛИЧИЯ ВО ВРЕМЕНАХ ЗАТУХАНИЯ ИХ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ 2005
  • Ермолаев Валерий Леонидович
  • Свешникова Елена Борисовна
  • Шабля Александр Васильевич
  • Шахвердов Парвиз Азимович
  • Зинченко Михаил Иванович
  • Крашенинников Анатолий Александрович
  • Строганов Александр Анатольевич
RU2303254C2
СПОСОБ МНОГОАНАЛИТНОГО ИММУНОАНАЛИЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРОЧАСТИЦ 2007
  • Осин Николай Сергеевич
RU2339953C1
СПОСОБ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ИММУНОАНАЛИЗА 1992
  • Осин Н.С.
  • Иванова А.М.
RU2009505C1
МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСЫ ПОРФИРИН-КЕТОНОВ, ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ЖИДКОЙ ИЛИ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА 1992
  • Папковский Д.Б.
  • Пономарев Г.В.
  • Курочкин И.Н.
  • Чернов С.Ф.
RU2064948C1
Способ селективного определения ионов тяжелых металлов в водных средах с помощью люминесцентной мультизондовой системы 2018
  • Мельников Андрей Геннадьевич
  • Сысоев Виктор Владимирович
  • Варежников Алексей Сергеевич
  • Мельников Геннадий Васильевич
  • Коваленко Александр Валерьевич
  • Ефремова Виктория Викторовна
  • Куенбаева Виктория Ренатовна
RU2696824C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ 1999
  • Осин Н.С.
  • Соколов А.С.
  • Михайлов В.А.
RU2156969C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 054 486 C1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ

Использование: изобретение относится к микробиологии, медицине, пищевой промышленности и может быть использовано для быстрой идентификации микроорганизмов. Сущность изобретения: удалось получить спектры флуоресценции клеточных компонентов микробных клеток, измеряя спектры не обычной, а замедленной (или длительной) флуоресценции и фосфоресценции при комнатной температуре. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 054 486 C1

СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ, включающий облучение микробной взвеси светом с последующей регистрацией их люминесценции, отличающийся тем, что микроорганизмы облучают видимым или/и ультрафиолетовым светом в диапазоне 250 - 600 нм, регистрируют спектры длительной люминесценции (замедленной флуоресценции и фосфоресценции) при комнатной температуре в диапазоне 300 - 800 нм, определяют положение максимумов и соотношение интенсивностей этой люминесценции в различных максимумах и по набору этих величин идентифицируют микроорганизмы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2054486C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Владимиров Ю.А
Фотохимия и люминесценция белков
М.: Наука, 1965
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Конев С.В., Вологовский И.Д
Фитобиология, Минск, БГУ, 1974
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Карнаухов В.Н
Люминесцентный спектральный анализ клетки
М.: Наука, 1978
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Ломов Ю.М., Голубкова Л.А
Способ дифференциации R-ферм холерных вибрионов от L-форм и их ревертантов
Способ дифференциации R-форм холерных вибрионов от L-форм и их ревертантов 1984
  • Ломов Ю.М.
  • Голубкова Л.А.
SU1198952A1
Способ гальванического снятия позолоты с серебряных изделий без заметного изменения их формы 1923
  • Бердников М.И.
SU12A1

RU 2 054 486 C1

Авторы

Петухов Валерий Георгиевич

Даты

1996-02-20Публикация

1992-09-01Подача