Исследования которые in vivo (латинский для «внутри живого»; часто не выделяется курсивом на английском языке [1] [2] [3] ) — это те, в которых действие различных биологических объектов проверяется в целом, живом организмы или же клетки, обычно животные, включая людей, и растения, в отличие от тканевый экстракт или мертвый организм. Это не следует путать с проведенными экспериментами in vitro («внутри стакана»), т.е. в лабораторных условиях с использованием пробирок, чашки Петри и др. Примеры исследований in vivo включают: патогенез заболевания путем сравнения эффектов бактериальной инфекции с эффектами очищенных бактериальных токсинов; разработка неантибиотиков, противовирусных препаратов и новых лекарств в целом; и новые хирургические процедуры. Как следствие, тестирование животных и клинические испытания являются основными элементами in vivo исследование. В естественных условиях тестирование часто проводится поверх in vitro потому что он лучше подходит для наблюдения за общими эффектами эксперимента на живом объекте. В открытие лекарств, например, проверка эффективности in vivo имеет решающее значение, потому что in vitro анализы могут иногда давать вводящие в заблуждение результаты с молекулами-кандидатами в лекарства, которые не имеют отношения к делу in vivo (например, потому что такие молекулы не могут достичь своего места in vivo действия, например, в результате быстрого катаболизм в печени). [4]
INVIVO – ЛАБОРАТОРИЯ, КОТОРОЙ МОЖНО ДОВЕРЯТЬ
Английский микробиолог профессор Гарри Смит и его коллеги в середине 1950-х годов обнаружили, что стерильные фильтраты сыворотки животных, инфицированных бацилла сибирской язвы были смертельными для других животных, тогда как экстракты культуральной жидкости из того же организма, выращенного in vitro не были. Это открытие сибирская язва токсин за счет использования in vivo эксперименты оказали большое влияние на изучение патогенеза инфекционных заболеваний.
Максим in vivo veritas («в живом [есть] истина») [5] используется для описания этого типа тестирования и представляет собой игру истина в вине, («в вине [есть] истина») — известная пословица.
- 1 В естественных условиях против. ex vivo исследование
- 2 Способы использования
- 3 Смотрите также
- 4 Рекомендации
В естественных условиях против. ex vivo исследование
В микробиологии in vivo часто используется для обозначения экспериментов, проводимых на живых изолированных клетках, а не на целом организме, например, культивируемых клетках, полученных из биопсий. В этой ситуации более конкретным термином является ex vivo. Когда клетки разрушаются, а отдельные части тестируются или анализируются, это называется in vitro.
Способы использования
По словам Кристофера Липинский и Эндрю Хопкинс: «Независимо от того, является ли целью открытие лекарств или получение знаний о биологических системах, природа и свойства химического инструмента не могут рассматриваться независимо от системы, в которой он должен быть протестирован. Соединения, которые связываются с изолированными рекомбинантными белками, являются Одно дело; химические инструменты, которые могут нарушить функцию клетки, другое; и фармакологические агенты, которые могут переноситься живым организмом и нарушать его системы, — это еще одно. Если бы было просто установить свойства, необходимые для развития потенциала, открыли бы in vitro к тому, кто активен in vivoоткрытие новых лекарств было бы столь же надежным, как и их производство ». [6] Исследования по В естественных условиях поведение, определяющее составы набора конкретных лекарств и их привычки в биорелевантной (или биологической релевантной) среде. [7]
В поиске самой СТРАШНОЙ игры 2 | Lost in Vivo Обзор
Источник: wikidea.ru
In vivo и in vitro
Клетку можно сравнить с программируемой машиной, только программы у нее биохимические, и выполняет она их с помощью обширного набора молекул. И после такого сравнения неизбежно возникает следующий вопрос: нельзя ли собрать работающую клетку «по чертежам», из множества биохимический цепей? И если это возможно, то нельзя ли потом такую рукотворную клетку запрограммировать на выполнение каких-то особых задач?
Речь в данном случае идет не о настоящей живой клетке, а о чем-то вроде «умного» химического реактора, в котором будут идти некие молекулярные процессы с использованием «живых» биохимических цепей. Не исключено, что в этом случае ее возможности окажутся гораздо шире, чем у обычной клетки с «отредактированной» ДНК, пишет К. Стасевич (compulenta.computerra.ru) со ссылкой на материалы Калифорнийского технологического института (США).
Но когда мы исследуем какую-то внутриклеточную реакцию, то обычно помещаем эту реакцию в пробирку, чтобы за ней было удобнее присматривать. Хотя суть реакции от этого не меняется, в пробирке крутится куда больше молекул, чем в клетке. И если мы захотим на основании наших пробирочных данных сконструировать клетку-робота, не возникнут ли перед нами трудности, связанные с разностью масштаба? Ведь в малом объеме клетки молекулы могут вести себя иначе, чем большом объеме пробирки, и это может сильно влиять на динамику реакции.
Чтобы посмотреть, что произойдет при переходе реакции из большого объема в малый, Эрик Уинфри (Erik Winfree) из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги воспользовались биохимическим осциллятором, представлявшим собой молекулярную систему из ДНК, РНК и ферментов. Эта система пульсировала флуоресцентным светом на протяжении 15 часов, пока реакция между ее компонентами не затухала.
«Большой» осциллятор затем разбили на множество маленьких, просто добавив к реакционной смеси масло и перемешав. Реагирующие молекулы оказались разобраны по липидным пузырькам разного объема. Каждый пузырек пульсировал светом, и по ритму этой пульсации можно было определить, насколько эти пузырьки похожи на исходную большую систему.
Как пишут исследователи в Nature Chemistry, липидные микрореакторы работали по-разному. Те, что побольше, пульсировали согласно друг с другом, несмотря на то что были разделены. Те же, что поменьше, выбивались из ритма больших осцилляторов и светили с нерегулярным ритмом.
Этот результат был вполне ожидаем, ведь считается, что в единой системе, в едином растворе реакция идет по-разному в разных его участках: где-то, может быть, быстрее, где-то чуть медленнее, и зависит это от многих факторов.
То есть большая система не есть что-то одинаковое и монолитное, она представляет собой мозаику из множества фрагментов, в каждом из которых реакция идет чуть-чуть иначе, по-своему. В системе без границ эти различия для глаза стороннего наблюдателя усредняются, а масляные капли как раз позволяют заметить такую неоднородность — пусть небольшую, но все же существующую. И эти различия между разными участками только усилятся, если усложнить реакцию: например, если вещество А может превращаться как в вещество Б, так и в вещество С, то в большой пробирке вы получите поровну как Б, так и С, но, например, если у вас образовался пузырек с четырьмя молекулами исходного вещества, то в итоге вы можете иметь одно только вещество Б и ни молекулы С.
Кроме того, сама реакция может начинаться с неравных условий. Авторы работы заметили, что неравномерность световой пульсации маленьких пузырьков возникает еще и потому, что в них попадает разное число разных молекул, и разница эта увеличивается по ходу реакции.
То есть, как говорят ученые, в достаточно большой биохимической системе мы можем говорить о детерминистском процессе, о том, что результат процесса обусловлен исходным состоянием. Переходя же на молекулярно-клеточный уровень, детерминизм начинает размываться под действием стохастических, случайных процессов, которые могут сильно искажать общую картину. И при сравнении биохимической реакции, которую мы проводим в лабораторных условиях, с такой же реакцией внутри клетки необходимо учитывать эти стохастические процессы, проявляющиеся на микроуровне, говорим ли мы о настоящей живой клетке или же о сконструированном роботе.
На заставке: липидные флюоресцирующие капли-осцилляторы диаметром от 1 до 20 мкм (фото авторов работы / compulenta.computerra.ru)
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Дзен.новости | Группа Вконтакте.
Источник: www.agroxxi.ru
Методы диагностики in vivo
Несмотря на длительную историю аллергологии, до настоящего времени существуют полярные подходы к использованию тестов для диагностики аллергии. Согласно первому, аллергологические тесты не следует применять по ряду причин:
- Опасность для больного (большинство тестов in vivo).
- Невозможность стандартизации, плохая воспроизводимость:
- применение сложных методик, основанных на косвенных иммунобиологических феноменах;
- применение не охарактеризованных аллергенов (точнее сложных, не поддающихся анализу экстрактов, варьирующих от серии к серии);
- дороговизна общепринятых методов обследования пациентов (оснащение, тест-системы, аллергены и т. д.) и постоянное стремление заменить их нестандартными, фактически неизученными «новыми» методами и доморощенными тест-системами, «аллергенами» и т. д.
В настоящее время большинство обществ аллергологов признают необходимость рационального тестирования (in vitro и, с некоторыми ограничениями, in vivo) как компонента «good allergy practice». Методы диагностики in vivo обладают высокой чувствительностью и специфичностью и часто являются золотым стандартом при диагностике аллергических заболеваний. Однако постановка этих методов связана с риском развития системных аллергических реакций (анафилактический шок) и потенциально может угрожать жизни больного. Проведение диагностики in vivo допускается только в специализированных лечебно-диагностических учреждениях. Кожные пробы — широко использующиеся в практике аллергологии и клинической иммунологии тесты оценки состояния сенсибилизации к определенному аллергену in vivo (при положительном аллергологическом анамнезе). Наиболее часто они применяются с целью выявления аллергии немедленного типа и по своей сути представляют простой способ определения аллергенспецифических IgE. Различаются по способам введения антигена. Существуют аппликационные, скарификационные, внутрикожные пробы и прик-тесты. Имеют значение в сочетании с данными анамнеза, физикальных и лабораторных исследований. Аппликационные пробы — способ проведения кожных проб, при котором растворы стандартизованных аллергенов наносят на специальный аппликатор (пластырь). Тесты выполняют на коже спины, предплечья. Результаты учитывают через 20–30 мин. Развивающаяся реакция оценивается следующим образом: в виде эритемы и отека — +, в виде папул — ++, с наличием волдыря — +++. Положительный результат аппликационных проб свидетельствует о наличии сенсибилизации организма индивидуума к тому или иному аллергену. Степень выраженности реакций коррелирует с активностью патологического процесса и тяжестью течения заболевания. Аппликационные пробы можно применять для выявления аллергических реакций на пищевые, ингаляционные и др. аллергены, однако чаще они используются для диагностики контактной сенсибилизации на лекарственные препараты, химические аллергены, ионы металлов * . Скарификационные пробы — способ проведения кожных проб, при котором каплю испытуемого аллергена наносят на обработанную спиртом кожу внутренней стороны предплечья и повреждают эпидермис под каплей, путем нанесения двух насечек скарификатором (опыт). Одновременно аналогичным образом проводят пробы с гистамином и физиологическим раствором (соответственно положительный и отрицательный контроли). Результат учитывают через 20–30 мин. Скарификационные пробы широко применяются для выявления сенсибилизации организма при ГНТ I типа. Они характеризуются большей чувствительностью и, к сожалению, большей опасностью развития системных аллергических реакций. Внутрикожные пробы (классические) — способ проведения кожных проб путем введения аллергена внутрь кожи. В основе лежит локальная ответная реакция на введение аллергена сенсибилизированному индивидууму, которая может развиваться по немедленному и замедленному типу реакций гиперчувствительности. Результаты реакции ГНТ регистрируют через 20–30 мин, а ГЗТ — через 48–72 ч. Внутрикожная проба в основном применяется для диагностики ГЗТ, а также для выявления дефицитов Т-клеточного звена иммунитета. Внутрикожная проба ставится путем инъекции в эпидермис 0,1 мл раствора аллергена. Типичным примером является проба Манту. Прик-тесты — современный способ проведения внутрикожных проб для диагностики ГНТ. Специальную металлическую или пластиковую иглу с ограничителем погружают в раствор аллергена и прокалывают кожу на глубину 1мм. В качестве позитивного контроля используют 10%-ный раствор гистамина, а негативного — растворитель. Результат учитывают через 15–20 мин путем измерения диаметра папулы в двух направлениях. При проведении скрининга или диагностики в случае отсутствия явных указаний на определенный аллерген часто приходится ставить прик-тесты на несколько аллергенов. Для упрощения и стандартизации процедуры применяют мультитестовый аппликатор — одноразовое устройство для одномоментной постановки кожных проб с аллергенами (рис. 5). Рис. 5. Мультитестовый аппликатор и схема постановки прик-теста Аппликатор состоит из пластикового основания, к которому в два ряда на определенном расстоянии крепятся металлические или пластиковые иглы (6–8 штук). До использования он находится в герметически закрытом контейнере и является стерильным. Перед употреблением аппликатор извлекается из контейнера, иглы окунаются на определенную глубину в растворы испытуемых аллергенов (пылевых, пыльцевых, пищевых или др.) и контрольных жидкостей. Затем аппликатор помещают на кожу предплечья и надавливают с определенным усилием. В результате этого происходят прокалывание кожи и инъекция аллергенов. Результаты реакции учитывают в соответствии с общими рекомендациями. Они коррелируют с результатами внутрикожных проб, радиоаллергосорбентного теста и данными анамнеза. Мультитестовый аппликатор обеспечивает высокий уровень стандартизации кожных проб (глубину прокола кожи, расстояние между проколами, дозу аллергена). Оценка кожных проб — этап аллергологического обследования пациента по результатам кожных проб. Результат кожных реакций немедленного типа учитывают через 15–20 мин. Он может быть: а) отрицательным — аналогичен контрольному; б) сомнительным (±) — наличие только гиперемии (без волдыря); в) слабоположительным (+) — наличие волдыря размером 3 мм; г) положительным (++) — наличие четко выраженного волдыря (до 5 мм); д) резкоположительным (+++) — наличие волдыря величиной не более 10 мм (с гиперемией и псевдоподиями); е) очень резко положительным (++++) — наличие волдыря величиной свыше 10 мм (с гиперемией и псевдоподиями). Аллергические провокационные пробы — биологические пробы in vivo, позволяющие выявить у человека аллергию немедленного типа к определенному аллергену. Основаны на введении аллергена в орган-мишень. Являются более достоверными, чем кожные пробы и используются в случае расхождения данных анамнеза и результатов кожного тестирования. Наиболее широко используются следующие пробы: Назальная проба (проводится для диагностики аллергического ринита, сенной лихорадки, особенно при сомнительных результатах кожного тестирования): на слизистую одной из половин носа наносят каплю физиологического раствора (отрицательный контроль). Если через 15 мин на ней не возникает реакция, то на слизистую второй половины носа наносят каплю аллергена в концентрации, давшей сомнительный результат при кожном тестировании. Тест считается положительным при развитии отека слизистой, ринореи, чихания. Ингаляционная проба проводится при отрицательных результатах кожных проб для диагностики профессиональной бронхиальной астмы на такие аллергены, как формальдегид, азотистый кобальт, бихромат калия, хлористый никель. Проба проводится на установке с замкнутым дыхательным контуром, которая создает небольшое избыточное давление на вдохе/выдохе. Это позволяет оценить степень и уровень спазма бронхолегочного дерева (для бронхиальной астмы характерен спазм мелких бронхов и бронхиол). Вначале проводят ингаляцию дистиллированной водой (контроль), а затем — испытуемым аллергеном. При появлении признаков бронхоспазма (система позволяет регистрировать их до развития симптомов астмы) аллерген выводится из дыхательной смеси, а больному оказывается необходимая помощь. Ингаляционная проба с карбахолином (ацетилхолином) является диагностическим критерием бронхиальной астмы. Ингаляционная проба с холодным воздухом применяется для исследования неспецифической гиперреактивности бронхов. Сублингвальная проба используется для диагностики пищевой и лекарственной аллергии. Аллерген наносится на слизистую оболочку подъязычной области. При пищевой аллергии применяются натуральные продукты в разведении 1:10, при лекарственной — 1 /8– 1 /4 разовой дозы растворенного вещества. Тест считается положительным при появлении в подъязычной области гиперемии, отека, зуда, а также при учащении пульса, чиханье, кашле. Конъюнктивальная проба применяется для диагностики аллергического конъюнктивита и выявления аллергенов, вызывающих его развитие. Техника проведения такова: в конъюнктивальный мешок, отодвинув нижнее веко, закапывают 1–2 капли тест-контрольной жидкости. При отсутствии изменений конъюнктивы через 15–20 мин переходят к исследованию с аллергеном. Аллерген (1–2 капли) закапывают в концентрации, которая дала слабоположительную кожную пробу. При положительной реакции проявляются слезотечение, гиперемия конъюнктивы, зуд век. Аллергометрическое титрование — постановка тестов с разным разведением аллергена. Используется в ряде случаев для определения пороговой чувствительности к определенному аллергену.
Источник: studfile.net