23 января 2013

Стандартизация биологических тест-объектов и расширение информативности автоматизированной системы классификации химических соединений

В самых общих чертах можно сказать, что методические особенности измерений, если биологический объект является частью прибора, коренятся в фундаментальных свойствах живого: сложность (сильная взаимосвязанность всех частей и многопараметричность) объекта, большое разнообразие форм и состояний тест-объекта, значительная и неповторимая микрогетерогенность его.

В общем виде значительные сложности определения биологической активности на клеточных и тканевых объектах сводятся к индивидуальности состояния и поведения тест-объекта.

Эта же трудность возникает и при применении веществ с определенной фармакологической активностью (лекарства) в клинике, причем в последнем случае индивидуальность выбора воздействия и коррекции планируемых лечебных мероприятий с учетом индивидуальных особенностей пациента представляет одно из важнейших направлений всего медицинского подхода.

Отсюда ясно, что идеальное решение проблемы определения биологической активности веществ автоматизированными методами состоит в разработке способа, который позволял бы устанавливать соответствие между действием вещества на совокупность выбранных индивидуальных тест-объектов с действием этого вещества на данный индивидуум (организм больного).

Поэтому просто хорошая стандартизация БТО, его состояния и способов измерения не может рассматриваться в качестве средства преодоления трудностей, обусловленных индивидуальной природой каждого живого объекта. Это только первый шаг на пути решения общей задачи (определение видов активности ХС для медицинских целей).

Индивидуальность тест-объекта определяется тем, что он является единичной выборкой ансамбля, может находиться в одном из многих состояний и динамических режимов, состоит (при работе с тканевыми препаратами и усредненном определении параметров клеточной суспензии) из разнородного, гетерогенного ансамбля микро-объектов (клеток), во многих случаях (при получении суспензий тканевых образцов) подвергается сильным, не однородным в пространстве воздействиям, как правило, при невысокой точности контроля.

Первые две причины носят принципиальный характер, третья — может быть обойдена путем применения микрометодов и работы на индивидуальных клетках, однако такой подход не универсален, поскольку не любые вопросы определения биологической активности можно решить на изолированных клетках (при современном уровне естественнонаучных знаний) и получение многих типов клеток в виде изолированных БТО ограничено четвертой причиной.

Эта причина на первый взгляд кажется наиболее технологической по происхождению, на самом деле это не совсем так: естественность состояния тест-объекта (максимальная in vivo), с одной стороны, контролируемость условий и возможности регистрации поведения — с другой, находятся в обратно пропорциональной зависимости.

Это определяется тем, что в макроорганизме существуют регуляторные гомеостатические системы высших ярусов, которые затрудняют и часто делают невозможным создание желаемых условий существования выделенного для наблюдения тест-объекта и препятствуют регистрации реакций этого объекта на исследуемое воздействие.


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…