Summary
Quellung प्रतिक्रिया स्ट्रैपटोकोकस निमोनिया सीरोवर्गनिर्धारण के लिए सोने के मानक तकनीक है. इस तकनीक को एक माइक्रोस्कोप और विशिष्ट न्यूमोकोकल antisera इस्तेमाल करता है और आमतौर पर दुनिया भर में संदर्भ और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में प्रयोग किया जाता है.
Abstract
स्ट्रैपटोकोकस निमोनिया के 90 से अधिक विभिन्न सम्पुटी सीरमप्रकारों (pneumococcus) कर रहे हैं. के रूप में अच्छी तरह से न्यूमोकोकल महामारी विज्ञान को समझने के लिए एक उपकरण के रूप में, सम्पुटी सीरोवर्गनिर्धारण टीका प्रभावकारिता और प्रभाव के अध्ययन के लिए उपयोगी जानकारी प्रदान कर सकते हैं. Quellung प्रतिक्रिया न्यूमोकोकल सम्पुटी सीरोवर्गनिर्धारण के लिए सोने के मानक तरीका है. विधि सम्पुटी polysaccharide के खिलाफ निर्देशित जमा और विशिष्ट antisera के साथ एक न्यूमोकोकल सेल निलंबन परीक्षण शामिल है. प्रतिजन प्रतिरक्षी प्रतिक्रियाओं microscopically मनाया जाता है. एक बैक्टीरिया कोशिका निलंबन की 1) तैयार करने, एक गिलास स्लाइड पर कोशिकाओं और antisera के 2) मिश्रण है, और 3) एक माइक्रोस्कोप का उपयोग Quellung प्रतिक्रिया पढ़ने: प्रोटोकॉल तीन मुख्य चरण हैं. Quellung प्रतिक्रिया प्रदर्शन करने के लिए काफी सरल है और एक उपयुक्त माइक्रोस्कोप और antisera उपलब्ध हैं जहाँ भी लागू किया जा सकता है.
Introduction
स्ट्रैपटोकोकस निमोनिया (pneumococcus) रोग के बोझ संसाधन गरीब देशों 1 में मुख्य रूप से गिरने के साथ सालाना पांच साल की उम्र में एक अनुमान के अनुसार 800,000 बच्चों की मौत के लिए जिम्मेदार है. न्यूमोकोकल रोगों जैसे पूति, दिमागी बुखार और निमोनिया के रूप में 2 गंभीर जीवन के लिए खतरा संक्रमण के लिए तीव्र ओटिटिस मीडिया के रूप में स्थानीय संक्रमण से गंभीरता में लेकर. Pneumococci के 90 सम्पुटी सीरमप्रकारों 3, 4 में वर्णित किया गया है. वर्तमान न्यूमोकोकल टीके आक्रामक रोग 5, 6 के बहुमत के लिए जिम्मेदार हैं कि सीरमप्रकारों के खिलाफ संरक्षण प्रदान करते हैं. हालांकि, टीके के व्यापक उपयोग nasopharyngeal गाड़ी और आक्रामक रोग 7, 8, दोनों में nonvaccine सीरमप्रकारों टीका में शामिल सीरमप्रकारों के प्रतिस्थापन के साथ संबद्ध किया गया है. इस महामारी विज्ञान के लिए सीरोवर्गनिर्धारण के महत्व पर प्रकाश डालानिगरानी और लंबी अवधि के टीके प्रभाव 9 अध्ययन करता है.
न्यूमोकोकल टाइपिंग के लिए सोने के मानक विधि पहले 1902 में Neufeld द्वारा वर्णित Quellung प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता सम्पुटी प्रतिक्रिया परीक्षण,, (ऑस्ट्रिया के 10 देखें) है. क़बूल की एक उच्च स्तर की प्रयोगशालाओं के बीच, और Quellung प्रतिक्रिया और अन्य सीरोवर्गनिर्धारण तरीकों 11-13 के बीच पाया गया है. Quellung प्रतिक्रिया 10, 14-16 के कई रूप हैं. विधि यहाँ वर्णित एक काउंटर दाग या तेल विसर्जन लेंस के उपयोग की आवश्यकता नहीं है, बल्कि, तैयार नमूना की एक बूंद टाइपिंग सीरम के साथ मिश्रित है और 400X बढ़ाई तहत तुरंत जांच की.
Quellung प्रतिक्रिया आमतौर पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध antisera का उपयोग किया जाता है. यहाँ वर्णित विधि इसे और अधिक लागत प्रभावी बनाने, कुछ अन्य तरीकों 16, 17 के साथ तुलना में कम antisera का उपयोग करता है. एक बार एक ISOLखाया एक सकारात्मक प्रतिक्रिया मनाया जाता है जब तक यह क्रमिक रूप से antisera पूल के साथ परीक्षण किया है, एक pneumococcus के रूप में पहचान की है. प्रत्येक पूल सीरमरोधी 91 न्यूमोकोकल सीरमप्रकारों 18 के खिलाफ उठाया antisera के विभिन्न मिश्रण होता है. पूल स्थापित हो जाने के बाद, प्रतिक्रियाशील पूल में शामिल हैं जो व्यक्ति के प्रकार और समूह antisera अनुक्रम में व्यक्तिगत रूप से जांच की जाती है. समूह antisera (जैसे समूह 22 सीरमरोधी सीरमप्रकारों 22F और 22A के साथ प्रतिक्रिया करता है) एक विशेष समूह में सभी सीरमप्रकारों के साथ प्रतिक्रिया जबकि टाइप antisera आम तौर पर, एक एकल सीरोटाइप (जैसे टाइप 1 सीरमरोधी सीरोटाइप 1 के साथ प्रतिक्रिया करता है) के साथ प्रतिक्रिया. समूहों के भीतर कुछ सीरमप्रकारों आगे कारक antisera (जैसे सीरोटाइप 22F कारक 22B के साथ प्रतिक्रिया करता है, लेकिन नहीं 22C) का उपयोग कर भेदभाव कर रहे हैं. सीरोटाइप 19, 20 निर्धारित किया जाता है जब तक इस मामले में परीक्षण के सभी प्रासंगिक कारक antisera के साथ जारी रखा है. Quellung प्रतिक्रिया सरल और 14 जल्दी है और किसी भी एल में किया जा सकता हैaboratory कि एक अच्छी गुणवत्ता माइक्रोस्कोप और antisera के उचित सेट के साथ सुसज्जित है.
Protocol
1. टाइपिंग के लिए सेल निलंबन की तैयारी
- एक बाँझ डिस्पोजेबल 1 μl पाश का प्रयोग, ठोस nonselective घोड़े रक्त अगर पर हो pneumococci की ताजा रातोंरात शुद्ध संस्कृति की एक छोटी झाड़ू ले और 100 μl हार्ट आसव (एचआई) शोरबा टीका लगाना. निलंबन बस दिख परेशान होना प्रकट करना चाहिए. धीरे रासायनिक पायसी ट्यूब आंदोलन.
नोट: इस तरह के ब्रेन हार्ट आसव शोरबा के रूप में अन्य मीडिया भी उपयुक्त हो सकता है. सीरम (10% की जैसे एक अंतिम एकाग्रता (v / v) घोड़े सीरम) और उपयोग करने से पहले लगभग 1 घंटे के लिए 37 डिग्री सेल्सियस पर ऊष्मायन के अतिरिक्त प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
2. सेल निलंबन के घनत्व जाँच हो रही है
1.1 चरण में तैयार सेल निलंबन भी नकारात्मक नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया जाएगा, और टाइपिंग सीरा जोड़ने से पहले सेल घनत्व के लिए जाँच की जानी चाहिए.
- एक 1 μl पाश का उपयोग करना, एक GLAS पर 1.1 चरण में तैयार inoculum की एक बूंद का स्थानांतरणएस खुर्दबीन स्लाइड.
- संदंश की एक जोड़ी का उपयोग, निलंबन पर एक छोटे परिपत्र coverslip जगह.
- चरण विपरीत सेटिंग का उपयोग, निलंबन का घनत्व (चित्रा 1 ए) की जांच करने के लिए, microscopically 400X बढ़ाई तहत तैयारी निरीक्षण करते हैं.
- Inoculum (2A चित्रा) भी भारी है, तो इसे पतला करने के लिए 1.1 चरण में बनाया सेल निलंबन को अधिक शोरबा जोड़ें. धीरे फिर मिश्रण.
- Inoculum भी प्रकाश है, उदाहरण के लिए, 50 कोशिकाओं 1.1 चरण में बनाया सेल निलंबन की तैयारी के लिए अधिक बैक्टीरिया जोड़ने और धीरे मिश्रण, सूक्ष्म क्षेत्र (चित्रा 2 बी) में दिख <रहे हैं.
नोट: अनुभव के साथ, सेल निलंबन के घनत्व मिलाते हुए और यह सिर्फ दिख परेशान होना प्रकट करना चाहिए जहां प्रकाश, को धारण करने से आंका जा सकता है.
- कोशिकाओं का एक उपयुक्त संख्या सूक्ष्म क्षेत्र में दिखाई दे रहे हैं जब तक दोहराएँ 2.1-2.3 कदम.
नोट: कांच स्लाइड और coverslआईपीएस एक तेजधार खतरा मौजूद. प्रयोग करने के बाद, स्लाइड और coverslips संक्रामक सामग्री के साथ दूषित कर रहे हैं और एक biohazard sharps कंटेनर में निपटाया जाना चाहिए.
3. टाइपिंग
- गिलास खुर्दबीन स्लाइड पर (जैसे एक 1 μl पाश का उपयोग कर) तैयार inoculum का ~ 1 μl स्थानांतरण. Biohazard sharps कंटेनर में पाश त्यागें.
- स्लाइड पर कमरे के तापमान सीरमरोधी के एक बराबर मात्रा (1 μl loopful) जोड़ें और दोनों लूप के साथ अच्छी तरह से चला जाता है मिश्रण.
- संदंश की एक जोड़ी का उपयोग, बूंद को छूने के लिए नहीं, देखभाल करने के निलंबन पर एक छोटे परिपत्र coverslip जगह. बाहर सुखाने से स्लाइड पर तरल पदार्थ को रोकने के लिए तुरंत antisera के अलावा के बाद निलंबन पर coverslip जगह.
- एक सूक्ष्मदर्शी का प्रयोग, 400X बढ़ाई साथ चरण विपरीत तहत निलंबन निरीक्षण करते हैं. न्यूमोकोकल कोशिकाओं की 'सूजन' कम या कोई 40 पर देखा जा सकता है जब एक नकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया मनाया जाता हैकोई antisera साथ न्यूमोकोकल सेल निलंबन में मनाया जाता है के समान 0x बढ़ाई, (नकारात्मक नियंत्रण) जोड़ा गया. नकारात्मक नियंत्रण में कोशिकाओं की तुलना में जब कोशिकाओं बढ़े या 'सूजन' और अधिक दिखाई दिखाई देते हैं जब एक सकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया मनाया जाता है.
नोट: गोलमोल प्रतिक्रियाओं कमरे के तापमान पर 5-10 मिनट ऊष्मायन के बाद, या अधिक सीरमरोधी साथ प्रतिक्रिया दोहरा द्वारा प्रतिक्रिया का परीक्षण करके उदाहरण के लिए, आगे की जांच की जानी चाहिए. - एक सकारात्मक प्रतिक्रिया मनाया जाता है जब तक व्यक्ति antisera पूल के लगातार परीक्षण के साथ न्यूमोकोकल सीरोवर्गनिर्धारण आचरण. वैकल्पिक रूप से, पूल सीरमप्रकारों के स्थानीय घटनाओं के आधार पर 'फेरे' में लागू किया जा सकता है.
नोट: 'फेरे' में परीक्षण सबसे आम सीरमप्रकारों के लिए एंटीबॉडी युक्त पूल पहले जांच की जाती है कि यह सुनिश्चित करता है, प्रयास और लागत को कम. कई पूल की समवर्ती परीक्षण भी interp में उपयोगी हो सकता है, जो अतिरिक्त नकारात्मक नियंत्रण प्रदान करता हैretation. एक विशेष 'गोल' में सभी पूल नकारात्मक हैं, ताल के बाद के दौर के साथ अलग परीक्षा. - प्रतिक्रियाशील पूल के भीतर निहित उचित प्रकार या समूह सीरमरोधी का उपयोग अलग परीक्षण करें. जहां उपयुक्त हो, आगे सीरोटाइप अंतर करने में कारक antisera का उपयोग करें.
नोट: निर्माता द्वारा आपूर्ति न्यूमोकोकल antisera कुंजी को उचित पूल, प्रकार, समूह या कारक antisera और (किसी भी पार प्रतिक्रियाओं सहित) के परिणामों की व्याख्या का चयन किया जाता है. - नकारात्मक परिणाम सभी पूल के साथ प्राप्त कर रहे हैं, (91 सीरमप्रकारों 21 के खिलाफ एंटीबॉडी शामिल) Omniserum अभिकर्मक के साथ अलग परीक्षा. Omniserum अभिकर्मक से अलग एक न्यूमोकोकल परीक्षण जब एक सकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया अभी नहीं मनाया जाता है, तो अलग कम या कोई कैप्सूल व्यक्त, या सीरोटाइप के खिलाफ एंटीबॉडी Omniserum में प्रतिनिधित्व नहीं कर रहे हैं, क्योंकि यह हो सकता है. दूसरा वर्ग नई सीरमप्रकारों शामिल हो सकते हैं. </ राजभाषा>
Representative Results
प्रकार विशिष्ट एंटीबॉडी अपने अपवर्तनांक 10 में एक परिवर्तन के लिए अग्रणी pneumococcus के कैप्सूल को बांधता है जब एक सकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया होती है. एक खुर्दबीन के नीचे देखा, बैक्टीरिया 'सूजन' और 14 अधिक दिखाई दिखाई देते हैं. चित्रा 1 ए हाई शोरबा में न्यूमोकोकल कोशिकाओं से पता चलता है. टाइप विशिष्ट विरोधी सीरम जीवाणु निलंबन के लिए जोड़ा जाता है, pneumococci (चित्रा 1 बी), 'सूजन' अपवर्तक और अधिक गोल दिखाई देते हैं.
शोरबा में जोड़ा भी कई बैक्टीरियल कोशिकाओं कोशिकाओं के एकत्रीकरण या एक झूठी नकारात्मक प्रतिक्रिया में परिणाम हो सकता है. (2A चित्रा) या 'भी प्रकाश' (चित्रा 2 बी) 'भी भारी' कर रहे हैं कि हाई शोरबा में न्यूमोकोकल कोशिकाओं की inocula 2 से पता चलता है.
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चित्रा 1. नकारात्मक और सकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया. सीरोटाइप 9V न्यूमोकोकल की तैयारी नहीं सीरमरोधी (1 ए) के साथ और समूह 9 सीरमरोधी साथ अलग (1 बी), 400X बढ़ाई के नीचे देखा गया. उत्तरार्द्ध 'सूजन' और आम तौर पर एक सकारात्मक Quellung प्रतिक्रिया में देखा बैक्टीरियल कोशिकाओं की गोलाई से पता चलता है.
चित्रा 2. बहुत भारी है और बहुत प्रकाश inocula. 400X बढ़ाई के तहत जब देखा (2 क) या बहुत प्रकाश (2 बी) भी भारी हैं कि न्यूमोकोकल सेल निलंबन की तैयारी.
Discussion
इस तकनीक में एक महत्वपूर्ण कदम के लिए एक शुद्ध संस्कृति शोरबा बैक्टीरियल कोशिकाओं का एक उपयुक्त संख्या को जोड़ने के साथ साथ निलंबन तैयार करने के लिए प्रयोग किया जाता है यह सुनिश्चित करना है. यह अगर प्लेटों पर कॉलोनी विकास और आकारिकी अलग न्यूमोकोकल आइसोलेट्स के बीच होती है कि ध्यान दिया जाना चाहिए. कुछ एक पाश के साथ बंद लेने के लिए और शोरबा में अच्छी तरह से रासायनिक पायसी नहीं है मुश्किल हो सकता है जो शुष्क और किसी न किसी कालोनियों का उत्पादन. सेल निलंबन की तैयारी जब इस कारण से, बैक्टीरिया का एक बड़ा झाड़ू आवश्यक हो सकता है. किसी भी मामले में, यह उनके रिश्तेदार आकार antisera के साथ कोशिकाओं की तुलना में किया जा सकता है तो व्यक्ति की कोशिकाओं, और नहीं समुच्चय, नकारात्मक नियंत्रण में जोड़ी स्पष्ट कर रहे हैं कि जरूरी है. इसके अतिरिक्त भी कई बैक्टीरियल कोशिकाओं सम्पुटी प्रतिजन की एक अतिरिक्त Quellung प्रतिक्रिया 10 को बाधित कर सकते जहां एक झूठी नकारात्मक प्रतिक्रिया, में हो सकता है. इस कारण से, यह एक उपयुक्त सेल घनत्व के साथ एक जीवाणु निलंबन (चित्रा 1) बनाने के लिए महत्वपूर्ण है. SUSपेंशन केंद्रित formalin के कई बूंदों के अलावा द्वारा कई महीनों के लिए संरक्षित किया जा सकता है. यह आसान बैच के परीक्षण के लिए सक्षम बनाता है और यह भी प्रयोगशाला का अधिग्रहण संक्रमण के जोखिम को कम करने शोरबा sterilizes, यह विषाक्त संक्षारक, कैंसर, संवेदनशील, और ज्वलनशील है जो निपटने formalin के सुरक्षा जोखिम के खिलाफ तौला जाना चाहिए यद्यपि. इसके अलावा, हम कुछ आइसोलेट्स formalin (नहीं दिखाया डेटा) की उपस्थिति में कमजोर प्रतिक्रियाओं है कि शो देखा है.
Quellung प्रतिक्रियाओं एक माइक्रोस्कोप का उपयोग जांच कर रहे हैं. चरण विपरीत का उपयोग कैप्सूल की दृश्यता को बढ़ाती है. कुछ प्रयोगशालाओं में, प्रतिक्रिया 1,000 बढ़ाई एक्स 14, 16 पर तेल विसर्जन का उपयोग कर देखा जाता है. इसके अलावा, कुछ प्रयोगशालाओं आगे एक सकारात्मक प्रतिक्रिया 10, 16, 22 की दृश्यता को बढ़ाने के लिए एक काउंटर दाग (methylene नीले) का उपयोग करें. यहाँ प्रस्तुत विधि तेल मैं बिना देखा जाता हैmmersion और 400X बढ़ाई 15, 17 के तहत. इस विधि जल्दी, सरल और 23 को पढ़ने के लिए अपेक्षाकृत आसान है.
यह antisera और परीक्षण प्रक्रियाओं क्रम में कर रहे हैं सुनिश्चित करने के लिए अच्छा आंतरिक गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है. एक बाहरी गुणवत्ता आश्वासन कार्यक्रम में भागीदारी अक्सर फायदेमंद है.
Pneumococci की सीरोवर्गनिर्धारण के लिए Quellung प्रतिक्रिया का एक प्रमुख सीमा आवश्यक antisera की उच्च लागत है. हालांकि, इस वजह से प्रत्येक प्रतिक्रिया के लिए इस्तेमाल किया सीरमरोधी की छोटी राशि के लिए ऊपर प्रोटोकॉल में कम से कम है. कई अन्य तरीकों pneumococci 23, 24 सीरोवर्गनिर्धारण के लिए वर्णित किया गया है. हालांकि, Quellung स्वर्ण मानक रहता है और नए तरीकों के विकास Quellung प्रतिक्रिया 23 के खिलाफ मानकीकरण की आवश्यकता है. उचित antisera का प्रयोग, Quellung प्रतिक्रिया भी अन्य टोपी की पहचान और टाइप करने के लिए उपयोग किया जा सकता हैULE बैक्टीरिया 25 का निर्माण किया. Quellung प्रतिक्रिया वर्तमान और उभरते न्यूमोकोकल सीरमप्रकारों के लक्षण वर्णन है, साथ ही वैक्सीन प्रभावकारिता और गाड़ी और रोग पर टीकाकरण के दीर्घकालिक प्रभाव के बारे में जानकारी प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है.
Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
इस काम के बिल और मेलिंडा गेट्स फाउंडेशन (PneuCarriage परियोजना, ग्रांट 52,099) और विक्टोरियन सरकार का परिचालन बुनियादी सुविधाओं सहायता कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया. Eileen ड्यूनी, जेनेट स्ट्रेचन, और पांडुलिपि के महत्वपूर्ण पढ़ने के लिए किम हरे करने के लिए धन्यवाद.
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Pneumococcus (Neufeld) antisera | SSI Diagnostica | http://www.ssi.dk/ssidiagnostica Bring all antisera to room temperature before use |
|
Pneumococcus (Omni) antiserum | SSI Diagnostica | 2438 | Bring all antisera to room temperature before use |
Optical Microscope | Leica Microsystems | Leica DML | |
Calibrated Disposable Inoculating Loops 1 µl | Copan | CD175S01 | |
Horse Blood Agar (HBA) plates | Thermo Fisher Scientific | PP2001 | http://www.thermofisher.com.au/ Bring to room temperature before use |
Heart Infusion (HI) broth | Media Preparation Unit (MPU), The University of Melbourne | 40HIN | Bring to room temperature before use |
Glass microscope slides 76 mm x 26 mm | Lomb Scientific | 7101 | Sharps hazard: Dispose in a biohazard sharps container |
Circular glass coverslips | NeuVitro | GG-5 | |
*Excluding the antisera, all other materials can be purchased from alternative suppliers | |||
*Plates prepared from defibranated sheep blood are suitable but blood plates prepared from citrated blood or human blood are not |
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