15 мая 2013

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 2)

Блок 2. Классификация ХС по тканевой проницаемости
Функциональное назначение Определение способности испытуемых веществ проникать через тканевые барьеры. (Степень токсичности вещества, обладающего потенциальным повреждающим действием и легко проникающего через тканевые барьеры, существенно возрастает.)
Методы и их технологические особенности Используется модуль для определения проницаемости испытуемых веществ для кожи и стенки кишечника. Операционный блок такого модуля представляет собой измерительную ячейку, герметично разделенную образцом ткани на две половинки. Испытуемый раствор вносят в одну из половинок ячейки, инкубируют и определяют количества вещества, прошедшего через тканевый барьер, спектрально-оптическими методами или по действию на биодатчики, которые реагируют на минимальные концентрации вещества в блоке генерализованной реакции биологических объектов
Основные характеристики блока
Объект Измеряемая
характеристика
Измеряемая зависимость от структуры (класса) и дозы ХС Техника
Кожа лягушки Спектрально-оптические характеристики проникающего ХС. Собственная флуоресценция и размеры клеток — биологических датчиков Зависимость измеряемых характеристик от времени (при дозе вещества, вызывающего максимальный биологический эффект в блоке генерализованной реакции на тестируемый объект) Автоматизированный барьерный модуль
Стенка желудка крысы
Стенка тонкого кишечника крысы
Блок 3. Классификация ХС по повреждающему действию на элементы генетической системы (ДНК-тропность и мутагенность)
Функциональное назначение Определение способности испытуемых веществ быть тропными к ДНК, влиять на синтез ДНК, вызывать мутации
Методы и их технологические особенности Используется способность бактерий, дрожжей и простейших водорослей изменять показатели своей жизнедеятельности под действием ХС, способных связываться с ДНК, влиять на синтез ДНК, вызывать мутации. Из всех возможных показателей жизнедеятельности выбраны те, которые сравнительно легко поддаются измерениям методами оптического анализа: рост клеток, изменение формы, продуцирование веществ, обладающих способностью к флуоресценции, или ферментов, способных производить вещества такого типа из исходных химических соединений, не обладающих способностью к флуоресценции. Наряду с этим в блоке применяются традиционные методы оценки мутагенности, использующие тест-объекты всех уровней сложности, кроме животных
Основные характеристики блока
Объект Измеряемая
характеристика
Измеряемая зависимость от структуры (класса) и дозы ХС Техника
Бактерии (Е. coli Rec, мутанты, тест на ДНК-тропность в культурах клеток, дефектных по пострепликативной и (или) рекомбинационной репарации) Рост клеток, тестируемый по светорассеянию, оптическому поглощению рН-индикатора, флуоресценции зонда (оливомицина, количественно связанного с ДНК) Зависимость светорассеяния клеток, оптического поглощения рН-индикатора, флуоресценции зонда Проточный флуоресцентно-абсорбционный микроскоп
Дрожжи (сахаромицеты, штамм, меняющий свои размеры под действием мутагенов) Изменение распределения клеток по форме и размерам при химическом мутагенезе Зависимость светорассеяния клеток (изменения распределения клеток по размерам) Система проточного лазерного фотометра светорассеяния с амплитудным анализатором
Дрожжи (сахаромицеты, штамм, меняющий продуцирование экзогенного фермента — кислой фосфатазы под действием мутагенов) Изменение флуоресценции реагента 4-метилумбеллиферона (МУ) или других аналогичных веществ под действием экзогенной фосфатазы Зависимость интенсивности флуоресценции 4-метилумбеллиферона или других аналогичных веществ Проточный флуоресцентно-абсорбционный микроскоп
* Указаны только оригинальные (для оценки мутагенности) тесты, отличающиеся высокой технологичностью по отношению к автоматизации. Традиционные тесты и система таких тестов, официально рекомендованная для оценки мутагенности лекарств, перечислены в соответствующей главе.


«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,…