RU2540473C2 - Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application - Google Patents
Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540473C2 RU2540473C2 RU2013125371/15A RU2013125371A RU2540473C2 RU 2540473 C2 RU2540473 C2 RU 2540473C2 RU 2013125371/15 A RU2013125371/15 A RU 2013125371/15A RU 2013125371 A RU2013125371 A RU 2013125371A RU 2540473 C2 RU2540473 C2 RU 2540473C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urease
- test
- urea
- producing microorganisms
- detecting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разделу аналитической химии, используемому в медико-биологических исследованиях, а именно в идентификации микроорганизмов по определению уреазной активности, и может быть использовано как в микробиологии, так и в медицине, в частности, для диагностики Helicobacter pylori. Данный микроорганизм отличается чрезвычайно высокой уреазной активностью, выполняемой in vivo: для контроля содержания равновесного аммиака.The invention relates to the section of analytical chemistry used in biomedical research, namely in the identification of microorganisms for the determination of urease activity, and can be used both in microbiology and in medicine, in particular, for the diagnosis of Helicobacter pylori. This microorganism is characterized by extremely high urease activity, performed in vivo: to control the content of equilibrium ammonia.
Уреазную активность как in vivo, так и in vitro обычно измеряют по кинетике разложения мочевины и, в частности, по количеству аммиака или углекислого газа (Дж.Б. Самнер, Г.Ф. Сомерс, "Химия ферментов и методы их исследований", под ред. В.А. Энгельгардта, Иностранная литература, Москва, 1948, 584 с., с.178), выделяющихся в результате реакции ферментативного гидролиза. Для определения уреазной активности биоптатов классически используются жидкие среды, приготовляемые ex tempore из растворов, содержащих мочевину в воде, 50% этаноле или фосфатном буфере с кислотно-основным индикатором, обычно феноловым красным (рН перехода 6,8-8,4). Например, используемая в микробиологии среда Христйансена: мочевина 20 г/л, феноловый красный 0,012 г/л, KH2PO4 2 г/л, пептон 1 г/л, NaCl 5 г/л, глюкоза 10 г/л. Именно эта среда была впервые применена для определения HP в биоптатах слизистой оболочки желудка. Или среда, содержащая 2 г мочевины, 10 мг фенолового красного и азида натрия в 100 мл 0,01 М фосфатного буфера рН 6,5 (Н.В. Сафонова, А.В. Жебрун "Гастрит, язвенная болезнь и хеликобактериоз". Рекомендации для врачей, НИИ им.Пастера, Спб, 1993, 40 с., с.32). Известны уреазные коммерческие тесты, где в качестве реакционной среды используются гели. "Pyloritek" (B.J. Marshall and coil. Rapid urease test in the management of Campylobacter pyloridis-associated gastritis. Am. J. Gastroenterol. 1987; v.82, p.200-210; Westblom T.U. and coll. Evaluation of a rapid urease test to detect Campylobacter pylori infectim. J. Clin. Microbiol., 1988, v.26, p.1393-1394) и коммерческий CLOtest, выпускаемый фирмой "Delta West" (Австралия) совместно с фирмой "Tri-Med Specialites Inc." (США),тесты финской фирмы БИОХИТ.Urease activity, both in vivo and in vitro, is usually measured by the kinetics of urea decomposition and, in particular, by the amount of ammonia or carbon dioxide (JB Sumner, GF Somers, “Enzyme Chemistry and Methods of Their Research,” under Edited by V.A. Engelhardt, Foreign Literature, Moscow, 1948, 584 p., p. 178), which stand out as a result of the enzymatic hydrolysis reaction. Liquid media prepared ex tempore from solutions containing urea in water, 50% ethanol, or a phosphate buffer with an acid-base indicator, usually phenol red (transition pH 6.8-8.4), are conventionally used to determine the urease activity of biopsy samples. For example, the Christyansen medium used in microbiology: urea 20 g / l, phenol red 0.012 g / l, KH2PO4 2 g / l, peptone 1 g / l, NaCl 5 g / l, glucose 10 g / l. It was this medium that was first used to determine HP in biopsy specimens of the gastric mucosa. Or a medium containing 2 g of urea, 10 mg of phenol red and sodium azide in 100 ml of 0.01 M phosphate buffer pH 6.5 (N.V. Safonova, A.V. Zhebrun "Gastritis, peptic ulcer disease and helicobacteriosis." Recommendations for doctors, Research Institute named after Pasteur, St. Petersburg, 1993, 40 p., s.32). Urease commercial tests are known where gels are used as the reaction medium. "Pyloritek" (BJ Marshall and coil. Rapid urease test in the management of Campylobacter pyloridis-associated gastritis. Am. J. Gastroenterol. 1987; v.82, p.200-210; Westblom TU and coll. Evaluation of a rapid urease test to detect Campylobacter pylori infectim. J. Clin. Microbiol., 1988, v. 26, p. 1393-1394) and commercial CLOtest sold by Delta West (Australia) in conjunction with Tri-Med Specialites Inc. (USA), tests of the Finnish company BIOCHIT.
Известно авторское свидетельство СССР 1564192, C12Q 1/04 от 18.04.88 «Способ определения Campylobacter pyloridis при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки», где использованы плотные гелеобразные носители среды, изготовленные в виде таблетки. В качестве плотного носителя обычно используется агар, а в качестве консерванта - азид натрия. Для одного анализа используется питательная среда в количестве 0,05-0,15 мл, содержащая мочевину 15-25 г/л, фосфатный 0,01 М буфер рН 6,5 и индикатор феноловый красный 500 мг/мл. Время проведения реакции десятки минут. Известно изобретение (патент РФ 97117123.13), избранное в качестве прототипа, предполагающего проведение реакции индикации уреазной активности пробы на основе твердого гигроскопичного пористого или зернистого носителя, при этом реакция разложения мочевины и последующее выделение аммиака, вызывающего цветовую реакцию индикатора, происходит при использовании естественного количества жидкой среды, находящейся в пробе. Время проведения реакции достаточно короткое - до 5 минут.The USSR author's certificate 1564192, C12Q 1/04 dated 04/18/08 "Method for the determination of Campylobacter pyloridis in gastric ulcer and duodenal ulcer" is known, where dense gel-like medium carriers made in the form of tablets are used. Agar is usually used as a solid carrier, and sodium azide as a preservative. For one analysis, a nutrient medium is used in an amount of 0.05-0.15 ml, containing urea 15-25 g / l, phosphate 0.01 M pH 6.5 buffer and phenol red indicator 500 mg / ml. The reaction time is tens of minutes. The invention is known (RF patent 97117123.13), selected as a prototype, involving the reaction of indicating the urease activity of the sample on the basis of a solid hygroscopic porous or granular support, and the decomposition reaction of urea and the subsequent release of ammonia, which causes the color reaction of the indicator, occurs when a natural amount of liquid is used the medium in the sample. The reaction time is quite short - up to 5 minutes.
Использование всех вышеописанных методов, равно как и избранного в качества прототипа, предполагает анализ уреазной активности находящихся на поверхности клеток микроорганизмов ферментов для разложения кондиционированного добавками, включающими индикатор субстрата (мочевины).The use of all the above methods, as well as chosen as the quality of the prototype, involves the analysis of the urease activity of enzymes located on the surface of the cells of microorganisms cells for the decomposition of conditioned enzymes with an indicator of the substrate (urea).
При этом чувствительность метода имеет принципиальное значение, так как при анализе биоптатов или других образцов на содержание микроорганизмов возможно попадание в пробу очень небольшого количенства микробных тел, что при недостаточной чувствительности может дать ложноотрицательный результат.In this case, the sensitivity of the method is of fundamental importance, since in the analysis of biopsy samples or other samples on the content of microorganisms, it is possible that a very small number of microbial bodies get into the sample, which with insufficient sensitivity can give a false negative result.
Поэтому с целью дальнейшего расширения аналитических возможностей, нами предлагается вариант быстрого уреазного теста на основе твердого гигроскопичного носителя, содержащего субстрат(мочевину)в количестве от 1.0 кг до 2.5,0 кг на 1 м2, один из кислотно-основных индикаторов с интервалом перехода в области от рН 3,2-5,0 до 8,2-9;0 в количестве от 21 г до 50 г на 1 м2 (например, (например, бромтимоловый синий), буфер (например, фосфатный) до рН 7.0, повышающий осмотическое давление агент (например, хлористый натрий) 1200 кг на 1 м2, фермент, разрушающий клеточую мембрану микроорганизма (например, муромидазу) - 0.001 кг на м2. Изготовление теста производится при последовательной кристаллизации растворов вышеперечисленных веществ на фильтровальной бумаге в вытяжном шкафу при использовании в качестве растворителя воды и изопропилового спирта.Therefore, in order to further expand our analytical capabilities, we propose a quick urease test based on a solid hygroscopic carrier containing a substrate (urea) in an amount of 1.0 kg to 2.5.0 kg per 1 m2, one of the acid-base indicators with a transition interval in the region from pH 3.2-5.0 to 8.2-9; 0 in an amount of 21 g to 50 g per 1 m2 (e.g. (e.g. bromothymol blue), buffer (e.g. phosphate) to pH 7.0, increasing the osmotic pressure agent (e.g. sodium chloride) 1200 kg per 1 m2, an enzyme that destroys the cell meme the brane of a microorganism (for example, muromidase) - 0.001 kg per m2 The test is made by successive crystallization of the solutions of the above substances on filter paper in a fume hood when using water and isopropyl alcohol as a solvent.
При проведении анализа биоптат помещается на индикаторный диск и производится оценка индикаторного эффекта в течение 3-4 минут. При наличии уреазопродуцирующих микроорганизмов происходит разрушение клеточной оболочки вследствие повышенного осмотического градиента и воздействия ферментов. Выделяющийся внутриклеточный пул уреазы вызывает немедленную реакцию расщепления мочевины с выделением аммиака, меняющего рН среды, что и вызывает цветовое окрашивание индикаторного диска. Таким образом, происходит резкое повышение чувствительности теста, позволяющего выявить подпороговые количества микроорганизмов по другим методам. Применение способа делает возможной диагностику гастродуоденальной патологии человека в условиях клинико-бактериологической лаборатории лечебно-профилактических учреждений.During the analysis, the biopsy is placed on the indicator disc and the indicator effect is evaluated within 3-4 minutes. In the presence of urease-producing microorganisms, the cell membrane is destroyed due to the increased osmotic gradient and the action of enzymes. The releasing intracellular pool of urease causes an immediate reaction of urea cleavage with the release of ammonia, which changes the pH of the medium, which causes color staining of the indicator disc. Thus, there is a sharp increase in the sensitivity of the test, which allows to identify subthreshold amounts of microorganisms by other methods. The application of the method makes possible the diagnosis of gastroduodenal pathology of a person in a clinical and bacteriological laboratory of medical institutions.
В целом способ заключается в том, что реакционная среда гипертонична и содержит вещества органического и неорганического происхождения, вызывающие повреждение клеточной стенки и выход в реакционную среду эндогенной уреазы.In general, the method consists in the fact that the reaction medium is hypertonic and contains substances of organic and inorganic origin that cause damage to the cell wall and release of endogenous urease into the reaction medium.
Пример 1.Example 1
В клинику поступил больной В. в возрасте 28 лет с жалобами на боли в эпигастрии. В процессе фиброгастроскопии в антральном отделе желудка была обнаружена полныу эрозии, взят биопсийный материал. После разделения биоптата на 3 части одна из них была помещена на тест прототипа, вторая направлена на микроскопическое исследование, третья помещена на диск по описанному выше способу.Patient V. was admitted to the clinic at the age of 28 with complaints of pain in the epigastrium. In the process of fibrogastroscopy in the antrum of the stomach, complete erosion was detected, and biopsy material was taken. After dividing the biopsy specimen into 3 parts, one of them was placed on a prototype test, the second was sent for microscopic examination, the third was placed on a disk according to the method described above.
Через 3 минуты тест прототип - результат отрицательный, при микроскопии с окраской - единичные микробные тела Хеликобактер пилори, предлагаемый тест - результат положительный через 28 с, на основании чего был сделан вывод о наличии HP в материале, а следовательно, лабораторно подтвердили диагноз - пилорический хеликобактериоз, и была начала соответствующая этиотропная терапия заболевания.After 3 minutes, the prototype test was negative, with microscopy with staining single Helicobacter pylori microbial bodies, the proposed test was positive after 28 s, on the basis of which it was concluded that HP was present in the material, and therefore the laboratory diagnosis was confirmed - pyloric helicobacteriosis , and the corresponding etiotropic therapy of the disease was started.
Пример 2.Example 2
В клинику на дообследование поступила больная Б. в возрасте 35 лет по поводу болей в эпигастрии. При фиброгастроскопии выявлен хронический субатрофический гастрит с дуодено-гастральным рефлюксом IV ст. и взят материал для исследования.Patient B., aged 35, was admitted to the clinic for further examination because of epigastric pain. When fibrogastroscopy revealed chronic subatrophic gastritis with duodeno-gastric reflux IV century. and material was taken for research.
Биоптат разделен на 3 части. В процессе тестирования биоптата по варианту прототипа микроскопического метода и предложенному выше способу не выявлено микроорганизмов - был сделан вывод об отсутствии HP.The biopsy is divided into 3 parts. In the process of testing the biopsy according to the variant of the prototype of the microscopic method and the method proposed above, no microorganisms were detected - it was concluded that there was no HP.
Пример 3.Example 3
В клинику поступил больной Ф. в возрасте 48 лет с жалобами на боли в эпигастрии. В процессе фиброгастроскопии в желудке хронический атрофический гастрит, хроническая язва луковицы 1.0×0.8 см, рубцовая деформация луковицы 12 п кишки. Взят биопсийный материал. После разделения биоптата на 3 части одна из них была помещена на тест прототипа, вторая направлена на микроскопическое исследование, третья помещена на диск по описанному выше способу.Patient F., aged 48, was admitted to the clinic with complaints of epigastric pain. In the process of fibrogastroscopy in the stomach, chronic atrophic gastritis, chronic ulcer of the bulb 1.0 × 0.8 cm, cicatricial deformity of the bulb 12 p of the intestine. Biopsy material taken. After dividing the biopsy specimen into 3 parts, one of them was placed on a prototype test, the second was sent for microscopic examination, the third was placed on a disk according to the method described above.
Через 3 минуты тест прототип - результат отрицательный, при микроскопии с окраской - единичные микробные тела Хеликобактер пилори, предлагаемый тест - результат положительный через 14 с - на основании чего был сделан вывод о наличии HP в материале, а следовательно, лабораторно подтвердили диагноз - хеликобактериоз, и была начала соответствующая этиотропная терапия заболевания.After 3 minutes, the prototype test was negative, with microscopy with staining single Helicobacter pylori microbial bodies, the proposed test was positive after 14 s, on the basis of which it was concluded that HP was present in the material, and therefore laboratory diagnosis was confirmed - Helicobacteriosis, and the corresponding etiotropic therapy of the disease was started.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125371/15A RU2540473C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125371/15A RU2540473C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013125371A RU2013125371A (en) | 2014-12-10 |
RU2540473C2 true RU2540473C2 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53287235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013125371/15A RU2540473C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2540473C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2591622C1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-07-20 | Михаил Львович Штейнер | Method of optimising diagnosis of helicobacteriosis |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008111104A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Abs Advanced Biomedical Systems S.R.L. | A diagnostic method for the determination of helicobacter pylori |
-
2013
- 2013-05-28 RU RU2013125371/15A patent/RU2540473C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008111104A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Abs Advanced Biomedical Systems S.R.L. | A diagnostic method for the determination of helicobacter pylori |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
cl. 1-17 . * |
cl. 1-5. КОЗЛОВ А.В. и др., Методы диагностики хелиобактериоза, Санкт-Петербург, "Диалект", 2008, стр. 24-40 * |
п.п. 1-8, реферат. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2591622C1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-07-20 | Михаил Львович Штейнер | Method of optimising diagnosis of helicobacteriosis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013125371A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sun et al. | A simple and rapid colorimetric bacteria detection method based on bacterial inhibition of glucose oxidase-catalyzed reaction | |
US4748113A (en) | Compositions and methods for the diagnosis of gastrointestinal disorders involving urease | |
CA2280697A1 (en) | Sensor device for detecting microorganisms, and method therefor | |
RU2009138925A (en) | DEFINITION AND IDENTIFICATION OF MICRO-ORGANISMS ON TRANSPARENT PERMEABLE MEMBRANES | |
CA2337208A1 (en) | Evacuated sensor device for detecting microorganisms in blood samples, and method therefor | |
WO2010102529A1 (en) | Detection of trichomonas and candida | |
Khan et al. | Early biofouling detection using fluorescence-based extracellular enzyme activity | |
RU2540473C2 (en) | Method of detecting urease-producing microorganisms "rapid urease test helicobacter test" and device for its application | |
Zhuang et al. | Progress in methods for the detection of viable Escherichia coli | |
Peretz et al. | BACTEC™ FX system as a tool for culturing gastric biopsies and Helicobacter pylori diagnosis | |
US8026093B2 (en) | Particulate substrates for improved recovery of microbes | |
AU2016200608A1 (en) | Composition and apparatus for detecting urease in gastric contents | |
CN107257861A (en) | The supper-fast detection helicobacter pylori in Mucosa Biopsy thing | |
US20060057653A1 (en) | Detection of microorganisms with holographic sensors | |
US6649360B2 (en) | Test strip for detecting gastric problems based on the presence of urease | |
CN109988810A (en) | A kind of fast-bacteria-detection method and its application | |
Hafeez et al. | Biochemical profile-based microbial identification systems | |
TWI570241B (en) | Method for manufacturing a microbial detection device,microbial detection method and microbial detection kit and microbial detection device | |
KR102542544B1 (en) | Composition for diagnosing Helicobacter pylori infection, and diagnostic kit containing the same | |
EP0920531A1 (en) | Test strip for detecting gastric problems based on the presence of urease | |
US20240175819A1 (en) | Diagnostic test | |
RU2189591C1 (en) | Method for determining helicobacter pylori-associated intragastral urease activity | |
Oyedeji et al. | Evaluation Of Diagnostic Methods for Detection and Isolation of Helicobacter Pylori in Gastric Biopsy and Stool Specimens of Dyspeptic Nigerians | |
Saeed | Time effects on accuracy of homemade urease test in diagnosis of H. Pylori | |
JP4495809B2 (en) | Bacteria identification method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150529 |