Uuden nukleiinihappoeristykseen pohjautuvan näytteenkäsittelymenetelmän kehittäminen Bordetella pertussikselle
Auvinen, Pauliina (2015)
Auvinen, Pauliina
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505148140
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201505148140
Tiivistelmä
Bordetella pertussis on pieni gramnegatiivinen sauvabakteeri ja tavallisin hinkuyskän aiheuttaja. Hinkuyskä on merkittävä syy vastasyntyneiden kuolemiin maailmanlaajuisesti. Se on edelleen yleinen kansanterveysongelma jopa maissa, joissa on kattava rokotusohjelma. B. pertussiksen diagnosointiin erityisesti lapsilla ja vastasyntyneillä käytetään kvantitatiivisia reaaliaikaisia PCR-menetelmiä.
PCR:ään perustuvan diagnostiikan ongelmana ovat tutkittavista näytteistä peräisin olevat PCR-reaktiota estävät inhibiittorit. Tämä korostaa tehokkaiden näytteenkäsittely- ja nukleiinihappoeristysmenetelmien tarpeellisuutta. Magneettipohjainen nukleiinihappoeristys on yksinkertainen, tehokas ja nopea menetelmä, jota käytetään nykyään yleisesti nukleiinihappojen eristykseen.
Orion Diagnosticalla tuotekehityksessä oleva uusi nukleiinihappojen eristykseen pohjautuva näytteenkäsittelymenetelmä perustuu paramagneettisten silikananopartikkeleiden käyttöön. Tämän insinöörityön tarkoituksena oli kehittää kyseistä näytteenkäsittelymenetelmää B. pertussis -bakteerin eristämiseen käyttäen näytemateriaalina nenäsivelynäytettä. Tavoitteena oli kehittää menetelmää mahdollisimman tehokkaaksi eristetyn DNA-määrän suhteen. Kehitettävän menetelmän DNA-saannon mittaamiseksi käytettiin kvantitatiivista reaaliaikaista PCR:ää. Lisäksi yhtenä osa-alueena oli kehitettävän näytteenkäsittelymenetelmän testialustan visuaalisen ilmeen suunnittelu ja käytettävyyden testaus. Menetelmän testialustan visuaalista ilmettä suunniteltiin 3D-mallinnuksella ja -tulostuksella.
Uuden näytteenkäsittelymenetelmän kehittämiseksi tehtiin kokeita, joiden perusteella menetelmän todettiin toimivan B. pertussis -bakteerille. Verrattaessa kaupalliseen magneettipartikkelipohjaiseen eristysmenetelmään kehitettävällä menetelmällä päästiin lähes yhtä hyviin DNA-saantoihin. Kokeiden perusteella tunnistettiin myös sellaisia menetelmän osa-alueita, joita DNA-saannon parantamiseksi tulee muun muassa optimoida: näytteenkäsittelymenetelmän pesuliuoksiin jäävä DNA-määrä ja näytemateriaalina olevan nenäliman inhibiittorit vähentävät DNA-saantoa. Tuotekehityksen jatkuessa Orion Diagnosticalla jatkotutkimuksissa tulisi keskittyä menetelmässä käytettävien pesuliuoksien kehittämiseen DNA-saannon parantamiseksi.
PCR:ään perustuvan diagnostiikan ongelmana ovat tutkittavista näytteistä peräisin olevat PCR-reaktiota estävät inhibiittorit. Tämä korostaa tehokkaiden näytteenkäsittely- ja nukleiinihappoeristysmenetelmien tarpeellisuutta. Magneettipohjainen nukleiinihappoeristys on yksinkertainen, tehokas ja nopea menetelmä, jota käytetään nykyään yleisesti nukleiinihappojen eristykseen.
Orion Diagnosticalla tuotekehityksessä oleva uusi nukleiinihappojen eristykseen pohjautuva näytteenkäsittelymenetelmä perustuu paramagneettisten silikananopartikkeleiden käyttöön. Tämän insinöörityön tarkoituksena oli kehittää kyseistä näytteenkäsittelymenetelmää B. pertussis -bakteerin eristämiseen käyttäen näytemateriaalina nenäsivelynäytettä. Tavoitteena oli kehittää menetelmää mahdollisimman tehokkaaksi eristetyn DNA-määrän suhteen. Kehitettävän menetelmän DNA-saannon mittaamiseksi käytettiin kvantitatiivista reaaliaikaista PCR:ää. Lisäksi yhtenä osa-alueena oli kehitettävän näytteenkäsittelymenetelmän testialustan visuaalisen ilmeen suunnittelu ja käytettävyyden testaus. Menetelmän testialustan visuaalista ilmettä suunniteltiin 3D-mallinnuksella ja -tulostuksella.
Uuden näytteenkäsittelymenetelmän kehittämiseksi tehtiin kokeita, joiden perusteella menetelmän todettiin toimivan B. pertussis -bakteerille. Verrattaessa kaupalliseen magneettipartikkelipohjaiseen eristysmenetelmään kehitettävällä menetelmällä päästiin lähes yhtä hyviin DNA-saantoihin. Kokeiden perusteella tunnistettiin myös sellaisia menetelmän osa-alueita, joita DNA-saannon parantamiseksi tulee muun muassa optimoida: näytteenkäsittelymenetelmän pesuliuoksiin jäävä DNA-määrä ja näytemateriaalina olevan nenäliman inhibiittorit vähentävät DNA-saantoa. Tuotekehityksen jatkuessa Orion Diagnosticalla jatkotutkimuksissa tulisi keskittyä menetelmässä käytettävien pesuliuoksien kehittämiseen DNA-saannon parantamiseksi.