Средства для моделирования составов групп крови и цоликлонов для обучения определению группы крови
MEANS FOR MODELING COMPOSITIONS OF BLOOD GROUPS AND POLYCLONES FOR TRAINING FOR DETERMINATION OF BLOOD GROUP

Предлагаемое изобретение относится к биомедицине, а именно к медицинскому, химическому и биологическому образованию, и может быть использовано для освоения и закрепления умений и навыков по определению групп крови человека с помощью цоликлонов на лабораторных занятиях у студентов медицинских, химических и биологических специальностей вузов и колледжей.
В настоящее время использование цельной человеческой крови студентами затруднено, так как по санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам СанПиН 2.1.7.2790-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами" (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 9 декабря 2010 г. N 163) требуется соблюдение обязательных санитарно-эпидемиологических требований к обращению (сбору, временному хранению, обеззараживанию, обезвреживанию, транспортированию) с отходами, образующимися в организациях при осуществлении медицинской и/или фармацевтической деятельности, выполнении лечебно-диагностических и оздоровительных процедур (далее - медицинские отходы), а также к размещению, оборудованию и эксплуатации участка по обращению с медицинскими отходами, санитарно-противоэпидемическому режиму работы при обращении с медицинскими отходами.
Аналог: известен способ определения группы крови в котором используют стандартные реакции гемагглютинации на твердой фазе, в которых для определения группы крови человека используют цельную кровь и цоликлоны анти-А и анти-В. Данные стандартные реакции гемагглютинации на твердой фазе заключаются в определении наличия или отсутствия гемагглютинации [Общая хирургия: учебник / Петров СВ. - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 832 с.: ил.].
Недостатками этого способа являются:
- риск заражения гематогенными инфекциями (гепатит В. гепатит С. ВИЧ-инфекция),
- необходимость использования сменных средств защиты (перчаток, дезинфицирующих растворов),
- необходимость утилизации использованного материала как медицинских отходов класса Б (эпидемиологически-опасные отходы),
- использование биологических сред в учебном процессе ограничено санитарно-эпидемиологическим правилом и нормативом СанПиН 2.1.7.2790-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами" (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 9 декабря 2010 г. N 163).
- хранение используемых биологических жидкостей имеет существенные ограничения по срокам и условиям хранения,
- используемые в реакции цоликлоны сложны в производстве и имеют высокую стоимость,
- доступ к используемой донорской крови у учебных заведений ограничен,
- используемая в реакции кровь является ценным и дефицитным биологическим материалом, используемым в лечении тяжелых и жизнеугрожающих состояний,
- протекающие реакции могут быть искажены за счет температуры окружающей среды (холодовая агглютинация) или свойств самой крови (панагглютинация),
Ближайший аналог: наиболее близким по технической сущности к заявляемому предложению является принятый способ применения смесей, имитирующих цельную кровь и диагностические сыворотки, для обучения студентов методикам определения групп крови по системе АВО и резус-фактора. Этот способ включает использование смесей, имитирующих цельную кровь и диагностические сыворотки коровьего молока или белка сырого куриного яйца, разведенных водой и подкрашенных до цвета крови 2,5-3% раствором красителя «прямого алого» и имитаторов изогемагглютинирующих сывороток с использованием воды и 2% раствора сульфосалициловой кислоты, а также имитаторов сыворотки анти-резус и контрольной сыворотки для определения резус-фактора, в качестве красителя, вводимого в имитатор крови, используют 2% раствор понсо и по результатам теста устанавливают резус-положительную или резус-отрицательную принадлежность крови. [Патент РФ 2712074 А61К 35/12, А61К 31/60, А61Р 43/00. 2020. Бюл. №3].
Указанный способ имеет следующие недостатки:
- необходимость приготовления растворов ex tempore,
- отсутствие возможности длительного хранения используемых растворов,
- необходимость использования биологических жидкостей, которые могут быть потенциальными источниками распространения зоонозных инфекций,
- используемые биологические жидкости подвержены бактериальному инфицированию, что может исказить полученные результаты,
- способ предполагает наличие оснащенной лаборатории для приготовления растворов непосредственно в учебном учреждении.
Задачи: разработка комплекса составов имитирующих цельную кровь и цоликлоны Анти-А и Анти-В с целью возможности приобретения практического навыка по определению групп крови без использования биологического материала, которые предусматривали бы возможность хранения в готовом виде и самостоятельного использования студентами без предварительной подготовки растворов, исключали возможность инфицирования, исключали существенное влияние температуры окружающей среды (в пределах комнатной температуры), исключали возможность искажения наблюдаемых реакций за счет бактериального инфицирования компонентов, не требовали выполнения дорогостоящих и дефицитных компонентов, не требовали использования антисептических средств.
Сущностью изобретения является в комплексе 6 неорганических растворов, имитирующих группы крови и цоликлоны; масс, %:
I группа крови - Фенолфталеин - 1,
Гидроксид натрия - 1,
96% этиловый спирт - 49-50,
краситель «пигмент алый» - 2,5-3,
остальное высокоочищенная вода;
II группа крови - Роданид железа (III) - 1,
85% муравьиной кислоты - 2,
краситель «пигмент алый» - 2,5-3,
остальное высокоочищенная вода;
III группа крови - Перманганат калия - 0,5,
краситель «пигмент алый» - 2,5-3,
остальное высокоочищенная вода;
IV группа крови - Роданида железа (III) - 1,
краситель «пигмент алый» - 2,5-3,
остальное высокоочищенная вода;
Цоликлон Анти-А - Гидроксид натрия - 1,
остальное высокоочищенная вода;
Цоликлон Анти-В - Нитрит натрия - 1,
30% раствора пероксида водорода - 3,
остальное высокоочищенная вода.
Технический результат: комплекс растворов имитирующих человеческую кровь и цоликлоны, с помощью которых возможно моделировать определение групп крови без использования непосредственно крови, что исключает возможность инфицирования. Набор растворов состоит исключительно из нетоксичных химических веществ, хранение, применение и утилизация которых не требует строгого соблюдения нормативов установленных санитарно-эпидемиологическими правилами и нормами, как в случае использования цельной человеческой крови. Данные растворы хранятся в темных пластиковых банках с плотной крышкой в готовом виде. Срок хранения 1 год.
Предлагаемый набор апробирован на практических занятиях студенческого научного кружка конструирования и моделирования у студентов 3, 4 и 5 курсов специальностей «Лечебное дело», «Педиатрия» и "Стоматология". Апробация успешно использована в течение года в медицинском университете на дополнительных занятиях на различных кафедрах.
Приготовление имитатора I группы крови проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 1,0 грамм фенолфталеина. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров 96% этилового спирта. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм фенолфталеина и растворяют в спирте при постоянном перемешивании. Взвешивают 1,0 грамм NaOH. В мерную стеклянную пробирку объемом 20 миллилитров наливают 10 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм NaOH и растворяют в воде при постоянном перемешивании. В эту же пробирку переливают раствор фенолфталеина в этиловом спирте. Доливают дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрашивают до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Пробирку закрывают пробкой для исключения испарения компонентов раствора.
Приготовление имитатора II группы крови проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 1,0 грамм роданида железа (III). В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм роданида железа (III) и растворяют в воде при постоянном перемешивании. Отмеряют 2 миллилитра 85% муравьиной кислоты и добавляют в мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров к растворенному 1,0 грамму роданида железа (III) в 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку доливают дистиллированной воды до 100 мл при постоянном перемешивании. Готовый состав подкрашивают до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Пробирку закрывают пробкой для исключения испарения компонентов раствора.
Приготовление имитатора III группы крови проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 0,5 грамма пергаманганата калия. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 0,5 грамма пергаманганата калия и растворяют в воде при постоянном перемешивании. Доливают дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрашивают до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Пробирку закрывают пробкой для исключения испарения компонентов раствора
Приготовление имитатора IV группы крови проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 1,0 грамм роданида железа (III). В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм роданида железа (III) и растворяют в воде при постоянном перемешивании. Доливают дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрашивают до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Пробирку закрывают пробкой для исключения испарения компонентов раствора.
Приготовление имитатора цоликлона Анти-А проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 1,0 NaOH. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм NaOH и растворяют в воде при постоянном перемешивании. Доливают дистиллированной воды до 100 мл.
Приготовление имитатора цоликлона Анти-В проводят следующим образом. Проводят калибровку аналитических весов. Взвешивают 1,0 нитрита натрия. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров наливают 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпают 1,0 грамм нитрита натрия и растворяют в воде при постоянном перемешивании. В эту же пробирку при помощи мерной пипетки вносят 3 миллилитра 30% раствора пероксида. Доливают дистиллированной воды до 100 мл.
Процедуру проводят по определенному алгоритму, который аналогичен таковому при определении групп крови с использованием реальной человеческой крови и диагностических цоликлонов анти-А и анти-В (табл. 1), [Общая хирургия: учебник / Петров С.В. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 832 с.: ил.]):
1. Наносят две большие капли имитаторов цоликлонов анти-А и анти-В на поверхность планшета;
2. Добавляют небольшие капли раствора, имитирующего одну из групп крови, которые по объему будут в 10 раз меньше, чем капли имитаторов цоликлонов анти-А и анти-В; (например 0,1 мл имитаторов цоликлонов анти-А и анти-В и 0,01 мл имитатора группы крови)
3. Аккуратно двигают планшет в течение 2 минут, чтобы жидкости смешались;
4. Оценку результатов проводят на основании реакции имитаторов цоликлонов с имитированной кровью, которая при положительной реакции проявляется в виде хлопьевидного или зернистого осадка, а при отрицательной - раствор остается равномерно окрашенным в красный цвет. И на основании положительной или отрицательной реакции можно определить, какой группы крови это имитатор.
Определяют группы крови следующим образом: студенту выдают 4 баночки, содержащие 4 имитатора группы крови и 2 баночки, содержащие 2 имитатора цоликлонов Анти-А и Анти-В. Так же необходим для проведения опыта специальный планшет и пластмассовые или стеклянные палочки. Студент должен промаркировать лунки планшета "Анти-А" и "Анти-В" для каждой баночки имитатора крови. Далее наносят имитаторы цоликлонов Анти-А и Анти-В на планшет по одной большой капле (0,1 мл), под соответствующими надписями. Рядом с ними надо капнуть исследуемую кровь-имитатор (0,01-0,03 мл) по одной маленькой капле. В каждой из восьми лунок отдельной чистой стеклянной (или пластмассовой) палочкой следует смешать реагенты.
Наблюдают за наступлением или отсутствием реакции агглютинации в течение 3 мин. По истечению времени студент должен визуально оценить результаты в каждой лунке.
Если реакция агглютинации не наступила с анти-А и с анти-В цоликлонами, то исследуемая кровь-имитатор относится к группе «0» (I группа) (См. фиг. 1 приложение).
Если реакция агглютинации наступила с анти-А цоликлоном, то исследуемая кровь-имитатор относится к группе «А» (II группа) (См. фиг. 2 приложение).
Если реакция агглютинации наступила с анти-В цоликлоном, то исследуемая кровь-имитатор относится к группе «В» (III группа) (См. фиг. 3 приложение).
Если реакция агглютинации наступила с анти-А и с анти-В цоликлонами, то исследуемая кровь-имитатор относится к группе «АВ» (IV группа) (См. фиг. 4 приложение).
Пример определения группы крови: студенту выдали 1 баночку, содержащую имитатор какой-либо группы крови (в данном случае группа «В» (III группа), 2 баночки, содержащие 2 имитатора цоликлонов анти-А и анти-В, специальный планшет и пластмассовые или стеклянные палочки. Студент промаркировал лунки планшета "Анти-А" и "Анти-В". Далее нанес имитаторы цоликлонов Анти-А и Анти-В на планшет по одной большой капле (0,1 мл), под соответствующими надписями.
Рядом с ними капнул исследуемую кровь-имитатор (0,01-0,03 мл) по одной маленькой капле. В каждой из двух лунок отдельной стерильной стеклянной палочкой (или пластмассовой) смешал реагенты.
После наблюдал за наступлением реакции в течение 3 мин. По истечении времени студент визуально оценил результаты в каждой лунке. Наступившая реакция с имитатором цоликлона анти-В засвидетельствовала, что исследуемая кровь-имитатор относится к группе «В» (III группе) (См. фиг. 3 приложение).
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 1,0 грамм фенолфталеина. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров 96% этилового спирта. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм фенолфталеина и растворили в спирте при постоянном перемешивании. Взвесили 1,0 грамм NaOH. В мерную стеклянную пробирку объемом 20 миллилитров налили 10 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм NaOH и растворили в воде при постоянном перемешивании. В эту же пробирку перелили раствор фенолфталеина в этиловом спирте. Долили дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрасили до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Получили имитатор I группы крови. Пробирку закрыли пробкой для исключения испарения компонентов раствора. Промаркировали баночку.
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 1,0 грамм роданида железа (III). В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм роданида железа (III) и растворили в воде при постоянном перемешивании. Отмерили 2 миллилитра 85% муравьиной кислоты и добавили в мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров к растворенному 1,0 грамму роданида железа (III) в 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку долили дистиллированной воды до 100 мл при постоянном перемешивании. Готовый состав подкрасили до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого".
Получили имитатор II группы крови. Пробирку закрыли пробкой для исключения испарения компонентов раствора. Промаркировали баночку.
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 0,5 грамм пергаманганата калия. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 0,5 грамма пергаманганата калия и растворили в воде при постоянном перемешивании. Долили дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрасили до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Получили имитатор III группы крови. Пробирку закрыли пробкой для исключения испарения компонентов раствора. Промаркировали баночку.
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 1,0 грамм роданида железа (III). В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм роданида железа (III) и растворили в воде при постоянном перемешивании. Долили дистиллированной воды до 100 мл. Готовый состав подкрасили до цвета крови 2,5-3% раствором красителя "прямого алого". Получили имитатор IV группы крови. Пробирку закрыли пробкой для исключения испарения компонентов раствора. Промаркировали баночку.
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 1,0 NaOH. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм NaOH и растворили в воде при постоянном перемешивании. Долили дистиллированной воды до 100 мл. Получили имитатор цоликлона Анти-А. Промаркировали баночку.
Пример приготовления раствора: провели калибровку аналитических весов. Взвесили 1,0 нитрита натрия. В мерную стеклянную пробирку объемом 200 миллилитров налили 50 миллилитров дистиллированной воды. В эту же пробирку насыпали 1,0 грамм нитрита натрия и растворили в воде при постоянном перемешивании. В эту же пробирку при помощи мерной пипетки внесли 3 миллилитра 30% раствора пероксида. Долили дистиллированной воды до 100 мл. Получили имитатор цоликлона Анти-В. Промаркировали баночку.