BİYOLOJİK AJANLARIN BİYOLOJİK AJANLARIN TANISINDA KULLANILAN TANISINDA KULLANILAN
SİSTEMLER VE LABORATUVAR SİSTEMLER VE LABORATUVAR YÖNTEMLERİYÖNTEMLERİ
MEHMET BAYSALLARMEHMET BAYSALLAR PROFPROF.TBP.KD.ALB. .TBP.KD.ALB.
• Biyolojik ajan sayısının çokluğu• Herbir ajanın değişik özelliklere sahip olması• Hangisinin kullanılacağının bilinmemesi• Görünmez, kokusuz ve tatsız olmaları • İnkübasyon süreleri nedeniyle hemen belirti
vermemeleri• Geç belirti ve fark edilmez oluşları nedenleriyle
olay mahallinin bilinmemesi ve dolayısıyla doğru çevresel örnek almada zorluk
TANININ ZORLUĞUTANININ ZORLUĞU
TANININ ZORLUĞUTANININ ZORLUĞU
• Doğru zamanda, doğru yerden ve uygun örneğin alınıp alınmadığı konusundaki belirsizlik
• Tanı yöntemlerinin yanlış pozitiflik ve yanlış negatiflikleri
• Hızlı tanı için gerekli cihazlar ve maliyetleri• İnfeksiyon hastalıkları semptomlarının
birbirine benzemesi• O bölgede doğal bir salgın ihtimali
Ajan Yüz veya burun
sürüntüsü
Kan kültürü Smear Akut ve nekahat
serumları
Dışkı İdrar Diğer
Antraks + + Plevral sıvı ve BOS, mediastinal lenf nodu, dalak
+ - Deri lezyon aspiratı
Bruselloz + + - + - - Kemik iliği ve BOS kültürleri; dokular, eksudalar
Kolera - - - + + -
Veba + + Balgam + - - Bubo aspiratı,BOS, Balgam, lezyon kazıntısı, Lenf nodu aspiratı
Tularemi + + +2 + - -
Q-ateşi + 4 Lezyonlar + Akciğer,dalak lenf nodları, kemik iliği
Congo-Crimean Hemorajik ateşi
+ 3 - + - - Karaciğer
VEE + 3 - + -
- BOS
Clostridial Toksinler
+ - Yara dokusu + + -
SEB Toksini + - - + + + Akc,böbrek
Ricin Toksini + - - + + + Dalak,akciğerböbrek
Laboratuvar ÖrnekleriLaboratuvar Örnekleri
Ajan Altın Standart Antijen Saptama IgG IgM PCR Hayvan Deneyi
Aflatoksinler Mass spectrometry
Arbovirusler (Alphavirusleri içerir)
Virus izolasyon/FA, nötralization
X X X X X
Bacillus anthracis FA/Std. Mikrobiyoloji X (PA) X X X X
Bacillus globigii Std. Mikrobiyoloji X
Bacillus thuringiensis Std. Mikrobiyoloji X
Bot. Toksinler (A-G)/C. Botulinum
Fare nötralizasyonu/ standart mikrobiyoloji
X (A,B,E Toksin) X X
Brucella sp. FA/Std. Mikrobiyoloji X X X X X
C. burnetii FA/yum. Veya hücre kültürü/seroloji
X X X X X
C. perfringens/toksinler
Std. Mikro./ELISA (alpha ve enterotoksin
X X X
F. tularensis FA/Std. Mikrobiyoloji X X X X X
Filovirusler Virus izolasyonu/nötralizasyon X X X X X
Hantavirusler Virus izolasyonu/ FA/nötralizasyon
X X X X X
Orthopox Virusler Virus izolasyonu/ FA/nötralizasyon
X X X X
Ricin Toksin ELISA X X X X X
Saxitoksin Bioassay (nötralizas. antikorları)
X
SEA Toksin ELISA X X *
SEB Toksin ELISA X X * X
Shigella sp. Std. Mikrobiyoloji X X
Tetrodotoksinler Bioassay X (nötralizas. antikorları))
X
Vibrio cholerae Std. Mikrobiyoloji /seroloji X(toksin) X X X
Yersinia pestis FA/ Std. Mikrobiyoloji X (F1) X X X X
Biyolojik Savaş Ajanlarının Laboratuvar İdentifikasyonuBiyolojik Savaş Ajanlarının Laboratuvar İdentifikasyonu
• Biyolojik Güvenlik Seviyesi 3 (P3)
• Class II Biyolojik Güvenlik Kabini
• Giysi, maske, eldiven, gözlük
• % 0.5 hipoklorit solusyonu
LABORATUVARLABORATUVAR
Bacillus anthracis sporlarıBacillus anthracis sporları
Bacillus anthracisBacillus anthracis
Akciğer şarbon hastasıAkciğer şarbon hastası
Tanımlama YöntemleriTanımlama Yöntemleri• Etyolojik ajanın kültür ile
izolasyonu• Toksinlerin mass spectroscopy,
hayvan inokulasyonu ve diğer yöntemler ile saptanması
• Antikor saptanması (spesifik IgM 3 gün içinde)
• Antijen saptanması (ELISA ve diğer yönt.)
• DNA probları kullanarak genom saptanması
• Klinik örneklerde toksik veya infeksiyöz ajanların metabolik ürünlerinin saptanması
Polimeraz Zincir Reaksiyonu(PCR)Polimeraz Zincir Reaksiyonu(PCR)
• Ortalama 5-6 saat içinde sonuç
• Maliyet ~12 milyon TL/örnek
INDY AIR THERMOCYCLERINDY AIR THERMOCYCLER
• Aynı anda 24 örnek
• 30 siklus 35 dakika (25 µ)
• 30 siklus 44 dakika (50 µ)
RAPIDCYCLERRAPIDCYCLER
• Aynı anda 48 örnek
• 30 siklus sadece 8 dakika
SMART CYCLER TD SYSTEMSMART CYCLER TD SYSTEM
• Lap Top bilgisayara bağlı
• Ajana spesifik DNA dizisi
• 30 dakikada sonuç
• 80 000 DM
Hızlı TanıHızlı Tanı
LAZER TEKNOLOJİSİ
MASS SPECTROMETRY
KROMATOGRAFİ
80 000 $
R.A.P.I.D.R.A.P.I.D.
• Ruggedized Advanced Pathogen Identification Device
• Biyolojik ajan identifikasyon sistem kiti
• 25 kg ağırlığında
• Otomatik olarak verileri toplayıp yorumladıktan sonra rapor eden software
R.A.P.I.D.R.A.P.I.D.
• Thermal-cycling teknoloji ve real-time florimetre tekniklerinin birleşimi
• 32 örneği 25 dakikada analiz etme
IşınlamaRadyoaktif kobalt
60 çomakları
içeren su havuzu
Geiger Sayacı
Bir kamyon dolusu mektubu altı saat içinde ışınlama
Lawrence Livermore Lawrence Livermore National LaboratoryNational Laboratory
Hava TestiHava Testi
Sesli AlarmSesli Alarm
THE HIENERGY MICRODEVICES THE HIENERGY MICRODEVICES MICROSENZORMICROSENZOR
• Kapalı kaplar içindeki antraks, patlayıcılar, ilaçlar ve kaçak organik maddeler
• Düşük aktiviteli radyasyon kaynağı içeren emitör ve nötronlar
• Gamma ışınları ile dedektöre aktarma
• Dedektörde analiz ve bilgisayarda sunu
Örnek Alma KitleriÖrnek Alma Kitleri
LIDAR-BIDSLIDAR-BIDS
Light Detection Light Detection and Ranging-and Ranging-Biointegrated Biointegrated
Detection Detection SystemSystem
• Partikül büyüklüklerinin haritasını çıkarır (aerodinamik partikül ölçer ile)
• Bakteri hücrelerini saptar, klasifiye eder ve DNA içeriğini ölçer
• Bioluminometre kullanarak ATP içeriğini ölçer
• Immunoassay kullanarak spesifik ajanları identifiye eder
LIDAR-BIDSLIDAR-BIDS
• İlk üç testi 4 dakikada, immunoassay’i 20 dakikada tamamlama
• Aynı anda 8 ayrı antijeni (bakteri, virüs ve toksin) saptama
• Saptama olasılığı %95, yanlış alarm %0.1
• Aerosol bulutlarını uzakta saptayıp uyarma
SHORT RANGE BIOLOGICAL STANDOFF SHORT RANGE BIOLOGICAL STANDOFF DETECTION SYSTEM (SR-BSDS)DETECTION SYSTEM (SR-BSDS)
• Biyolojik ajanları aerosol bulutları içinde 10 kilometre uzaktan saptayabilen
• Ultraviyole ve infrared yeteneklere sahip
Örnek alma – Hızlı tanımlama Örnek alma – Hızlı tanımlama sistemlerisistemleri
• Airflex sequental air samplers
• Bio – HAZ kit
DEDEKTÖRLERDEDEKTÖRLER
• İmmunofloresan temeline dayanan minyatür flowsitometri
• PCR temeline dayanan DNA tanıma enstrümanı
SMART TicketSMART Ticket
• İmmunokimyasal teknoloji
• 5-15 dakikada sonuç
• B. Anthracis, Y. pestis, Botulinal toksin, Ricin, S. Enterotoksin B, VEE, Brucella
The Joint Program Office The Joint Program Office for Biological Defensefor Biological Defense
(JPO-BD)(JPO-BD)• Hızlı bir hava örneği
toplayıcısı ve partikül büyüklüğü ölçen dedektör
• Hava koşullarına göre mikroorganizma konsantrasyonlarının ölçülüp arşivlenmesi
• Örneklerdeki DNA’ların, PCR ile amplifiye edildikten sonra Temporal Temperature Gradient Electrophoresis ile bar-code’larının elde adilmesi ve compact disklere kopyalanması
SONUÇSONUÇ
• Standart hastane klinik laboratuvarlarının fonksiyonu
• Virüsler ve toksinler için daha özel laboratuvarlar
• Referans laboratuvarları
• Laboratuvarlar arası network