Устройство для культивирования и сбора личинок и мелких нематод из фекалий

Изобретение относится к лабораторной посуде и может быть использована в медицине человека и животных, а также в биологии для: 1) диагностики нематодозов человека и животных; 2) определения антигельминтной резистентности у паразитических нематод и скрининга препаратов против них in vitro; 3) получения образцов антигенов нематод с целью изготовления серологических диагностикумов и вакцин; 4) изучения биологии нематод и разработки на ее основе более совершенных мер борьбы; 5) секвенирования ДНК нематод в интересах фундаментальной биологии (т.к. обнаружение сходных гельминтов у животных разных видов (ныне существующих или вымерших) может свидетельствовать о филогенетическом родстве или общем ареале).

Известно устройство для сбора личинок и мелких нематод из фекалий травоядных, содержащее корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки с бороздами, направленными вдоль ее образующих, при этом корпус снабжен сквозным центральным цилиндрическим пазом, в котором установлена плоскодонная цилиндрическая чаша, дно которой выполнено сферическим, и она снабжена ручкой, причем диаметр чаши соответствует диаметру сквозного центрального цилиндрического паза, а ее высота равна высоте корпуса (Пат. 169122 Российская Федерация, МПК A61B 10/00. Устройство для сбора личинок и мелких нематод из фекалий травоядных / О.А. Логинова, Л.М. Белова; ФГБОУ ВО СПбГАВМ. - №2016147436; заявл. 02.12.16; опубл. 03.03.17, Бюл. №7. - 1 с.).

Известна квадратная чашка Петри, состоящая из двух квадратных, разных по размерам, емкости и крышки, при этом верхняя наружная поверхность крышки снабжена углублением, которое выполнено с возможностью вставления в нее емкости нижней поверхностью и обеспечения установки квадратных чашек Петри одна на другую (Пат. 177104 Российская Федерация, МПК С12М 1/22, B65D 21/02. Квадратная чашка Петри / О.А. Логинова; ФГБОУ ВО СПбГАВМ. - №2017115377; заявл. 02.05.17; опубл. 08.02.18, Бюл. №4. - 1 с.).

При культивировании и последующем сборе личинок и мелких нематод из фекалий оба устройства используют вместе. Для этого корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки с бороздами, направленными вдоль ее образующих, помещают в квадратную емкость. Внутри этой емкости размещают фекалии так, чтобы они окружали корпус и прилегали к его бороздам. Для этого корпус придерживают пальцем. Емкость накрывают крышкой. При одновременном исследовании серии фекалий, квадратные чашки Петри устанавливают одну на другую и в таком виде помещают в термостат для последующего культивирования при температуре +24°С в течение 10 дней. После этого квадратные чашки Петри извлекают из термостата. С емкостей снимают крышки, а в сквозной центральный цилиндрический паз корпуса вставляют плоскодонную цилиндрическую чашу с ручкой. Чашу заполняют водой до самого верха. Емкость накрывают крышкой. Личинки и мелкие нематоды мигрируют по бороздам крыльчатки из фекалий в воду, оседая на дне чаши. После этого чашу извлекают, держа за ручку. При необходимости изучения нематод в динамике одну чашу с водой заменяют на другую. Количество таких замен зависит от целей исследования. Таким образом, если в фекалиях содержались яйца нематод, то за период культивирования из яиц успевают вылупиться личинки, которых, вместе с мелкими нематодами (если они там были), собирают в съемную чашу, используя положительный гидротаксис (то есть, естественное стремление личинок и мелких нематод мигрировать в направлении воды).

Недостатком этих устройств является риск заражения исследователя при работе с инвазивным материалом, поскольку процедура установки корпуса и помещения в чашку Петри исследуемых фекалий, а также процедура замены съемных чаш подразумевает, что исследователь придерживает корпус пальцем. При этом известно, что нематоды (например, Strongyloides, Bunostomum, Ankylostomum, Uncinaria и др., паразитирующие у человека и животных) способны проникать в организм через неповрежденную кожу (Успенский А.В. Паразитарные зоонозы / А.В. Успенский, В.В. Горохов. - М.: Россельхозакадемия, ВИГИС, 2012. - 336 с., с илл.). Использование же защитных перчаток при выполнении данных манипуляций нельзя считать полным решением проблемы, поскольку оно сопряжено с рядом других проблем: 1) аллергические реакции на латекс и пудру/тальк (используемые при производстве перчаток); 2) низкая герметичность и устойчивость к разрыву; 3) проницаемость для бактерий и вирусов; 4) образование и накопление так называемого «перчаточного сока», негативно влияющего на кожу рук (Феськов, А.Э. Проблема медицинских перчаток / А.Э. Феськов, В.В. Никонов // Медицина неотложных состояний. - 2006. - №6(7). - С. 44-46).

Поэтому было необходимо создание такого устройства, которое повысит гигиеничность процедуры культивирования и сбора личинок и мелких нематод из фекалий.

Технический результат заключается в том, что предлагаемое устройство позволяет культивировать и собирать личинок и мелких нематод из фекалий, минимизируя контакт рук исследователя и исследуемого инвазивного материала (фекалий, содержащих нематод) и повышая, таким образом, гигиеничность процедуры.

Технический результат достигается тем, что корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки установлен в квадратную емкость по ее вертикальной оси симметрии, образуя с ней монолитную деталь.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображен вид предлагаемого изобретения спереди (1 - квадратная емкость, 2 - квадратная крышка, 3 - углубление квадратной крышки, 4 - корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки, 5 - борозды, направленные вдоль образующих крыльчатки, 6 - сквозной центральный цилиндрический паз, 7 - плоскодонная цилиндрическая чаша, дно которой выполнено сферическим, 8 - ручка чаши);

на фиг. 2 - вид сверху на предлагаемое изобретение со снятой квадратной крышкой (1 - квадратная емкость, 4 - корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки, 5 - борозды, направленные вдоль образующих крыльчатки, 6 - сквозной центральный цилиндрический паз, 7 - плоскодонная цилиндрическая чаша, дно которой выполнено сферическим, 8 - ручка чаши);

на фиг. 3 - трехмерная проекция устройства для культивирования и сбора личинок и мелких нематод из фекалий, установленных одна на другую (в разрезе) без съемной чаши с ручкой (1 - квадратная емкость, 2 - квадратная крышка, 3 - углубление квадратной крышки, 4 - корпус с боковой поверхностью в виде крыльчатки, 5 - борозды, направленные вдоль образующих крыльчатки, 6 - сквозной центральный цилиндрический паз).

Устройство для культивирования и сбора личинок и мелких нематод из фекалий состоит из двух квадратных, разных по размерам емкости 1 и крышки 2, верхняя наружная поверхность которой снабжена углублением 3, дающим возможность вставления в нее емкости нижней поверхностью и обеспечения установки устройств одно на другое. По вертикальной оси симметрии емкости, образуя с ней монолитную деталь, установлен корпус 4 с боковой поверхностью в виде крыльчатки с бороздами 5, направленными вдоль ее образующих. Корпус снабжен сквозным центральным цилиндрическим пазом 6 с возможностью вставления в него плоскодонной цилиндрической чаши 7 с ручкой 8.

Устройство для культивирования и сбора личинок и мелких нематод из фекалий используют следующим образом:

При снятой с емкости 1 крышке 2 вокруг корпуса 4 помещают исследуемые фекалии так, чтобы они плотно прилегали к бороздам 5. Емкость 1 закрывают крышкой 2. При одновременном исследовании серии фекалий, устройства устанавливают одно на другое и в таком виде помещают в термостат для последующего культивирования при температуре +24°С в течение 10 дней. После этого устройство извлекают из термостата. С емкости 1 снимают крышку 2, а в сквозной центральный цилиндрический паз 6 корпуса 4 вставляют плоскодонную цилиндрическую чашу 7 с ручкой 8. Чашу 7 заполняют водой до самого верха. Емкость 1 накрывают крышкой 2. Личинки и мелкие нематоды мигрируют по бороздам 5 крыльчатки из фекалий в воду, оседая на дне чаши 7. После этого чашу 7 извлекают, держа за ручку 8. При необходимости изучения нематод в динамике одну чашу 7 с водой заменяют на другую. Замену можно производить каждый час, сутки или несколько дней в зависимости от поставленной задачи. Таким образом, если в фекалиях содержались яйца нематод, то за период культивирования из яиц успевают вылупиться личинки, которых, вместе с мелкими нематодами (если они там были), собирают в съемную чашу 7, используя положительный гидротаксис (то есть, естественное стремление личинок и мелких нематод мигрировать в направлении воды). Изъятую чашу 7 используют как емкость для временного хранения исследуемых гельминтов, которых по мере необходимости извлекают пипеткой и микроскопируют. Хранить закрытое устройство можно как вертикальными, так и горизонтальными стопками.

Полезность предлагаемого изобретения заключается в том, что она позволяет повысить удобство и безопасность для исследователя при работе с инвазированными фекалиями человека или животных за счет объединенных в один элемент емкости и корпуса. Для демонстрации функциональности предлагаемого изобретения и реализуемой при ее использовании повышенной гигиеничности были проведены эксперименты. В овцеводческом хозяйстве Выборгского района Ленинградской области были получены пробы фекалий 120 овец романовской породы разного пола в возрасте от 1 месяца до 5 лет, а также фекалии 4 приотарных собак - кобелей породы кавказская овчарка в возрасте от 3 до 6 лет. Материал в тот же день был доставлен в лабораторию по изучению паразитарных болезней на базе кафедры паразитологии им. В.Л. Якимова ФГБОУ ВО «Санкт-петербургская государственная академия ветеринарной медицины». Фекалии были исследованы методом комбинированной овоскопии (методом Дарлинга), что позволило установить наличие яиц нематод в части проб. Для уточнения диагноза было проведено культивирование личинок из яиц нематод при помощи известных устройств и предлагаемого изобретения с последующей идентификацией личинок по их морфологии. Результаты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, эффективность применения предлагаемого изобретения не уступает эффективности использования известных устройств по отдельности, то есть, предлагаемое устройство позволяет культивировать и собирать личинок и мелких нематод из фекалий. Однако за счет объединенных в один элемент емкости и корпуса, предлагаемое устройство позволяет повысить гигиеничность, а значит и безопасность процедуры исследования для исследователя.