microbeПроблемы особо опасных инфекцийProblems of Particularly Dangerous Infections0370-10692658-719XRussian Research Anti-Plague Institute “Microbe”10.21055/0370-1069-2012-2(112)-51-54microbe-795Research ArticleДИАГНОСТИКАDIAGNOSTICSАнализ современных методов и средств экспрессной индикации токсиновAnalysis of the Modern Methods and Means for Rapid Toxin IndicationГерманчукВ. Г.GermanchukV. G.rusrapi@microbe.ruУткинД. В.UtkinD. V.rusrapi@microbe.ruЩербаковаС. А.ShcherbakovaS. A.rusrapi@microbe.ruРоссийский научно-исследовательский противочумный институт «Микроб»РоссияRussian Research Anti-Plague Institute MicrobeRussian Federation20122004201202(112)5154Copyright © Германчук В.Г., Уткин Д.В., Щербакова С.А., 20122012Германчук В.Г., Уткин Д.В., Щербакова С.А.Germanchuk V.G., Utkin D.V., Shcherbakova S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.microbe.ru/jour/article/view/795

Угроза возникновения чрезвычайных ситуаций различного характера является по-прежнему актуальной проблемой для всех государств мирового сообщества, не исключая и Российскую Федерацию. Разработка современных методов и средств экспрессной индикации и идентификации токсинов на сегодняшний день занимает одно из приоритетных мест в системе биологической защиты. Регламентированные средства обнаружения биологических токсинов не удовлетворяют требованиям экспрессности. Одними из перспективных средств экспрессной индикации токсинов являются иммунохроматографические, иммуночиповые и иммуносенсорные тест-системы, обладающие высокой чувствительностью, избирательностью и экспрессностью. В обзоре представлены зарубежные и отечественные разработки средств экспрессной индикации токсинов.

The risk of occurrence of emergency situations different in their character is still a pressing issue for all the states of the world's community, including the Russian Federation. Nowadays, development of the modern methods and tools for rapid toxin detection and identification holds a high position in biological safety system. Specified means for biological toxin detection do not comply with the requirements of rapidness. One of the prospective means for rapid toxin indication is immune-chromatographic, immunochip, and immunosensor test-systems with high sensitivity, differentiation capacity and expression. In this review described are some up-to-date foreign and home-grown technologies for rapid toxin indication.

токсиныботулинический токсинстафилококковый энтеротоксинхолерный токсинрициниммунохроматографияиммуночипыиммуносенсорынаноматериалыtoxinsbotulinum toxinstaphylococcal enterotoxincholera toxinricinimmune-chromatographyimmunochipsimmunosensorsnanomaterialsReferencesКарякин А.А., Уласова Е.А., Вагин М.Ю., Карякина Е.Е. Биосенсоры: устройство, классификация и функциональные характеристики. Сенсор. 2002; 1:16-24.Karyakin A.A., Ulasova E.A., Vagin M.Yu., Karyakina E.E. [Biosensors: design, classification and functional characteristics]. Sensor. 2002; 1:16–24.Онищенко Г.Г. Специфическая индикация патогенных биологических агентов. Практическое руководство. М.: МП Гигиена; 2006. 288 с.Onishchenko G.G. [Specific Indication of Pathogenic Biological Agents. Guidelines]. M.: MP Gigiena; 2006. 288 p.Онищенко Г.Г., Пальцев М.А., Зверев В.В., Иванов А.А., Киселев В.И., Нетесов С.В. и др. Биологическая безопасность. М: Медицина; 2006. 304 с.Onishchenko G.G., Pal’tsev M.A., Zverev V.V., Ivanov A.A., Kiselev V.I, Netesov S.V. et al. [Biological Safety]. M.: Meditsina; 2006. 304 p.Онищенко Г.Г., Сандахчиев Л.С., Нетесов С.В., Мартынюк Р.А. Биотерроризм: национальная и глобальная угроза. Вестник Рос. акад. наук. 2003; 73(3):195-204.Onishchenko G.G., Sandakhchiev, L.S., Netesov S.V., Martynyuk R.A. [Bioterrorism: national and global threat]. Vestnik RAMS. 2003; 73(3):195– 204.Чечеткин В.Р., Прокопенко Д.В, Макаров А.А., Заседателев А.С. Биочипы для медицинской диагностики. Российские нанотехнологии. 2006; 1-2:13-28.Chechetkin V.R., Prokopenko D.V., Makarov A.A., Zasedatelev A.S. [Biochips for medical diagnostics]. Ros. Nanotekhnol. 2006; 1–2:13–28.Ярков С.П., Третьяков С.И., Злобин В.Н. Укладка иммунохроматографических индикаторных элементов. Патент РФ 77687, опубл.27.10.2008.Yarkov S.P., Tret’yakov S.I., Zlobin V.N. [Packing of the immune- chromatographic detecting elements]. RF Patent 77687.Ferracci G., Marconi S., Mazuet C., Jover E., Blanchard M.P., Seagar M., Popoff M., Lévêque C. A label-free biosensor assay for botulinum neurotoxin B in food and human serum. J. Anal. Biochem. 2011; 410(2):281-8.Ferracci G., Marconi S., Mazuet C., Jover E., Blanchard M.P., Seagar M., Popoff M., Lévêque C. A label-free biosensor assay for botulinum neurotoxin B in food and human serum. J. Anal. Biochem. 2011; 410(2):281-8.Guide for the Selection of Biological Agent Detection Equipment for Emergency First Responders. 2nd ed. Guide 101-06 [Internet]. U.S. Department of Homeland Security, 2007. 421 p.. Available from: http://www.nist.gov/customcf/ get_pdf.cfm?pub_id=32499Guide for the Selection of Biological Agent Detection Equipment for Emergency First Responders. 2nd ed. Guide 101-06 [Internet]. U.S. Department of Homeland Security, 2007. 421 p.. Available from: http://www.nist.gov/customcf/ get_pdf.cfm?pub_id=32499Hindson B.J., Makarewicz A.J., Setlur U.S., Henderer B.D., Mcbride M.T., Dzenitis J.M. Biosensors & Bioelectronics 2005; 20:1925-31.Hindson B.J., Makarewicz A.J., Setlur U.S., Henderer B.D., Mcbride M.T., Dzenitis J.M. Biosensors & Bioelectronics 2005; 20:1925-31.Lim D.V., Simpson J.M., Kearns E.A., Kramer M.F.. Current and developing technologies for monitoring agents of bioterrorism and biowarfare. Clin. Microbiol. Rev. 2005; 18(4):583-607.Lim D.V., Simpson J.M., Kearns E.A., Kramer M.F.. Current and developing technologies for monitoring agents of bioterrorism and biowarfare. Clin. Microbiol. Rev. 2005; 18(4):583-607.Loyprasert S., Hedström M., Thavarungkul P., Kanatharana P., Mattiasson B. Sub-attomar detection of cholera toxin using a label-free capasitive immunosensor. J. Biosens., Bioelectr. 2010; 25(8):1977-83.Loyprasert S., Hedström M., Thavarungkul P., Kanatharana P., Mattiasson B. Sub-attomar detection of cholera toxin using a label-free capasitive immunosensor. J. Biosens., Bioelectr. 2010; 25(8):1977-83.Madsen J.M. Toxins as weapons of mass destruction. Clin. Lab. Med. 2001; 21(3):593-605.Madsen J.M. Toxins as weapons of mass destruction. Clin. Lab. Med. 2001; 21(3):593-605.Mukundan H., Xie H., Grace W.K., Anderson A.S., Price D., Martinez J.S, Hartman N., Swanson B.I. Quantitative Multiplex Detection of Pathogen Biomarkers on Multichannel Waveguides. J. Anal. Chem. 2010; 82(1):136-44.Mukundan H., Xie H., Grace W.K., Anderson A.S., Price D., Martinez J.S, Hartman N., Swanson B.I. Quantitative Multiplex Detection of Pathogen Biomarkers on Multichannel Waveguides. J. Anal. Chem. 2010; 82(1):136-44.Nirankar N.M., Maki W.C., Cameron E., Nelson R., Winterrowd P., Rastogi S.K. et al. Ultra-sensitive detection of bacterial toxin with silicon nanowire transistor. Lab Chip. 2008; 8:868-71.Nirankar N.M., Maki W.C., Cameron E., Nelson R., Winterrowd P., Rastogi S.K. et al. Ultra-sensitive detection of bacterial toxin with silicon nanowire transistor. Lab Chip. 2008; 8:868-71.Reid D. Kirby. Potential military chemical/biological agents and compounds. US Army Chemical School. 2005. 324 p.Reid D. Kirby. Potential military chemical/biological agents and compounds. US Army Chemical School. 2005. 324 p.Reiss J., Reiss K. Recent advances in detection and identification of botulinum neurotoxins (BoNTs). J. Med. CBR Def [Internet]. 15 Jul 2007; Vol. 5. Available from: http://www.jmedcbr.org/issue_0501/Reiss/Reiss_01_07.pdfReiss J., Reiss K. Recent advances in detection and identification of botulinum neurotoxins (BoNTs). J. Med. CBR Def [Internet]. 15 Jul 2007; Vol. 5. Available from: http://www.jmedcbr.org/issue_0501/Reiss/Reiss_01_07.pdfRoberts B., Moodie M. Biological weapons: towards a threat reduction strategy. National Defense University. Washington; 2002. 15 p.Roberts B., Moodie M. Biological weapons: towards a threat reduction strategy. National Defense University. Washington; 2002. 15 p.Rubina A., Duykova V., Dementieva E., Stomakhin A., Nesmeyanov E., Grishin E. et al. Quantitative immunoassay of biotoxins on hydrogel-based protein microchips. Anal. Biochem. 2005; 340(2):317.Rubina A., Duykova V., Dementieva E., Stomakhin A., Nesmeyanov E., Grishin E. et al. Quantitative immunoassay of biotoxins on hydrogel-based protein microchips. Anal. Biochem. 2005; 340(2):317.Shriver-Lake L.C., Ligler F.S. IEEE Sensors Journal 2005; 5:751-56.Shriver-Lake L.C., Ligler F.S. IEEE Sensors Journal 2005; 5:751-56.Yang M., Sun S., Bruck H. A., Kostov Y., Rasooly A. Electrical percolation-based biosensor for real-time direct detection of staphylococcal enterotoxin B (SEB). J. Biosens. Bioelectr. 2010; 25(12):2573-8.Yang M., Sun S., Bruck H. A., Kostov Y., Rasooly A. Electrical percolation-based biosensor for real-time direct detection of staphylococcal enterotoxin B (SEB). J. Biosens. Bioelectr. 2010; 25(12):2573-8.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.