Научная информация

Тест на  цитотоксичность на суспензии сперматозоидов быка

Тест на цитотоксичность на суспензии сперматозоидов быка представляет собой природоподобную технологию и предназначен для обеспечения химической безопасности при использовании населением разнообразной продукции.  Применение теста предписано техническими регламентами таможенного союза и нормативными документами РФ. Тест на цитотоксичность на суспензии сперматозоидов быка с использованием Анализатора изображений АТ-05 позволяет оценить токсичность смесей неустановленного химического состава. Он является альтернативой испытаниям на целостном организме млекопитающего. Такие испытания технологичнее, быстрее, дешевле и гуманнее испытаний на животных. Тест широко и  успешно используется на протяжении многих лет.

Организм человека подвергается воздействию смесей химических соединений  при контакте с материалами и изделиями разнообразного назначения: одежда, обувь, постельные принадлежности, парфюмерия и косметика, игрушки, средства защиты кожи, медицинские изделия и т.д. В состав смеси могут входить сотни химических соединений. Даже малейшие флюктуации исходных ингредиентов и параметров технологии производства  меняют конечный состав смеси, а следовательно и ее токсичность. Многие химические соединения, участвующие в процессе производства,  присутствуют в смесях в остаточных количествах, часто в концентрациях ниже уровня обнаружения химическими методами. Между химическими соединениями имеет место аддитивное и синергетическое взаимодействие. Хотя смеси и имеют рукотворную природу, их состав оказывается качественно и количественно полностью не известен. Измерение концентраций отдельных химических соединений, входящих в состав смеси недостаточно для оценки ее токсичности. Смеси химических соединений должны испытываться целиком. Испытание целиком позволяет учесть взаимодействие всех химических соединений независимо от их концентрации. Такие испытания выполняются или на целостном организме животного или на культуре клеток млекопитающих.

Использование в качестве тест-объекта культур клеток млекопитающих обусловлено высокой корреляциией результатов испытаний с результатами испытаний на целостном организме млекопитающих, Благодаря высокой корреляции тесты на цитотоксичность на культурах клеток млекопитающих  являются методом альтернативным испытаниям на целостном организме млекопитающего. Непременно следует заметить, что методы биотестирования, использующие экотоксикологические  тест-объекты, в том числе люминесцентные бактерии (эколюм – биотокс), тетрахимены, парамеции, дафнии и т.д. альтернативными методами не являются,  поскольку имеют крайне низкую корреляцию результатов  испытаний с результатами испытаний на целостном организме млекопитающих. На основании результатов параллельных испытаний по конкретной методике на целостном организме млекопитающих и альтернативным методом на культуре клеток млекопитающих для альтернативного метода, может быть установлен норматив значений индекса токсичности, позволяющий разделить исследуемые изделия или материалы на токсичные и нетоксичные, точно также, как исследуемые изделия или материалы были бы разделены на токсичные и нетоксичные в результате испытаний по конкретной методике на целостном организме млекопитающих. Наличие норматива позволяет в последующих испытаниях делать прогноз токсического действия, не проводя испытаний на млекопитающих.

Суспензия сперматозоидов быка, представляет собой первичную, кратковременную, суспензионную культуру клеток. Сперму получают по ГОСТ 26030-2015 с последующей выбраковкой по чувствительности к лаурилсульфату натрия. До проведения исследования сперма неограниченно долго хранится в жидком азоте. Для кратковременного культивирования используется глюкозо-цитратная поддерживающая среда. Размораживание суспензии сперматозоидов и подготовка проб для исследования занимает не более 20 минут. Измеряемый параметр – подвижность суспензии сперматозоидов. Мерой действия вытяжки является индекс токсичности – отношение средневзвешенного    времени подвижности в опытном образце к средневзвешенному времени подвижности в контрольном образце. Индекс токсичности принято выражать в процентах. Технологическая карта теста представлена в Таблице. Поддержание условий культивирования, измерение подвижности суспензии сперматозоидов и вычисление величины индекса токсичности и коэффициентов вариации осуществляет Анализатор изображений АТ-05. Процесс тестирования автоматизирован, действие экстракта фиксируется в реальном масштабе времени. Тест имеет малую продолжительность 2,5 часа и позволяет работать с нестерильными экстрактами. Он   количественно оценивает токсичность продукции и степень риска токсического действия на человека.  Тест в 20 раз быстрее и в 25 раз дешевле других тестов на цитоксичность на  других культурах клеток млекопитающих. Это обстоятельство устраняет жесткие ограничения для оценки токсичности смесей целиком по продолжительности и стоимости,  дает возможность тестировать значительные количества образцов (партий) готовой продукции, эффективность контроля качества продукции возрастает.

 

Таблица

Технологическая карта  исследования на цитотоксичность на сперматозоидах быка с использованием Анализатора изображений АТ-05

 

Время
(часы: минуты)
Операция

00:00

Приготовление маточной суспензии клеток: размораживание гранулы в глюкозо-цитратной среде, дистиллированная вода – 100  мл, глюкоза – 4 г, цитрат натрия – 1 г, 40 °C.

00:10

 

Приготовление рабочих контрольного и опытных образцов: добавление 0,1 мл  маточной суспензии клеток в 0,4 мл образца, 40 °C.

Помещение опытных и контрольных образцов в капилляры.

00:20

 

Измерение подвижности суспензии сперматозоидов 40°C (в автоматическом режиме с заданным интервалом времени).
02:50 Обсчет результатов измерений: вычисление индекса токсичности и коэффициентов вариации, автоматически.

Оценка результатов.