Оборудование для изучения вирусов

Медицинские работники, лечащие пациентов с такими инфекциями, как коронавирус (COVID-19), сами подвержены риску инфицирования. Медицинские работники используют средства индивидуальной защиты (СИЗ), чтобы защитить себя от капель кашля, чиха или других жидкостей организма от инфицированных пациентов и зараженных поверхностей, которые могут их заразить. СИЗ могут включать фартуки, халаты или комбинезоны (цельный костюм), перчатки, маски и дыхательные аппараты (респираторы), а также защитные очки. Средства индивидуальной защиты должны быть правильно одеты; их ношение может быть неудобным, а медицинские работники могут сами себя заразить при их снятии. Некоторые СИЗ были адаптированы, например, путем добавления вкладок для захвата, чтобы облегчить их снятие. Руководство по правильной процедуре одевания и снятия СИЗ можно получить в таких организациях, как Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в США.

Это обновление Кокрейновского обзора, впервые опубликованного в 2016 году и ранее обновленного в 2019 году.

Что мы хотели узнать?

Мы хотели узнать:

какой тип СИЗ или сочетание СИЗ обеспечивает наилучшую защиту медицинских работников;

эффективна ли модификация СИЗ для более легкого снятия (удаления);

уменьшает ли следование инструкциям по снятию (удалению) СИЗ загрязнение вирусом;

уменьшает ли обучение (тренинг) загрязнение.

Мы нашли 24 соответствующих исследования с участием 2278 человек, в которых оценивали типы СИЗ, модифицированные СИЗ, процедуры по одеванию и снятию СИЗ, а также типы тренингов. Восемнадцать из этих исследований не оценивали медицинских работников, которые лечили инфицированных пациентов, а моделировали эффект воздействия инфекции с использованием флуоресцентных маркеров или безвредных вирусов или бактерий. Большинство исследований были небольшими, и только одно или два исследования отвечали на каждый из наших вопросов.

Покрытие большей части тела приводит к лучшей защите. Однако, поскольку это обычно связано с повышенными трудностями при ношении и снятии СИЗ, а также с тем, что СИЗ менее удобен, это может привести к большему загрязнению. Наиболее трудно снимаемые средства индивидуальной защиты - это комбинезоны, но они могут обеспечить наилучшую защиту, за ними следуют длинные халаты, халаты и фартуки. Респираторы, носимые с комбинезонами, могут лучше защищать, чем маски, носимые с халатами, но их сложнее надевать. Более "дышащие" типы СИЗ могут привести к аналогичному уровню загрязнения, но при этом быть более комфортными. Несмотря на усовершенствованные СИЗ, загрязнение было обычным явлением в половине исследований.

Халаты, у которых имеются перчатки, прикрепленные к манжете таким образом, что перчатки и халат снимаются вместе и закрывают область запястья, и халаты, которые модифицированы для плотной посадки на шее, могут уменьшить загрязнение. Кроме того, добавление вкладок в перчатки и маски может привести к меньшему загрязнению. Однако в одном исследовании не было найдено меньше ошибок при надевании или снятии модифицированных халатов.

Руководство по применению СИЗ

Соблюдение указаний CDC по снятию фартука или халата или любых инструкций по удалению СИЗ по сравнению с собственными предпочтениями человека может снизить самозагрязнение. Снятие халата и перчаток за одну операцию, использование двух пар перчаток, а также очистка перчаток отбеливателем или дезинфицирующим средством (но не спиртом) также может уменьшить загрязнение.

Обучение (тренинг) пользователей

Очное обучение (глаза-в-глаза), компьютерная симуляция и видео-обучение привели к меньшему числу ошибок при снятии СИЗ, чем обучение, проводимое только в виде письменных материалов или традиционной лекции.

Наша определённость (уверенность) в доказательствах ограничена, потому что исследования имитировали инфекцию (т.е. она не была реальной), и число участников было небольшое.

Что нам еще нужно выяснить?

Не было каких-либо исследований по использованию защитных очков или лицевых щитов. Мы не знаем, как лучше всего снимать СИЗ после использования и какое обучение (тренинг) является наилучшим в долгосрочной перспективе.

Больницам необходимо организовывать больше исследований, а исследователи необходимо договориться о том, как лучше всего имитировать загрязнение вирусом.

В будущем в имитационных исследованиях должно принимать участие не менее 60 человек в каждом, а для оценки того, какой тип и сочетание СИЗ обеспечивают наибольшую защиту, необходимо использовать загрязнение безвредным вирусом.

Было бы полезно, если бы больницы могли регистрировать и записывать тип СИЗ, используемый их работниками, для предоставления срочно необходимой информации в реальном времени.

Этот обзор включает данные, опубликованные к 20 марта 2020 года.

Заведующий лабораторией — к. м. н. Грудинин Михаил Павлович

Телефон зав. лабораторией: +7 (812) 499–15–21
Телефон лаборатории: +7 (812) 499–15–20

Лаборатория молекулярной вирусологии и генной инженерии была организована в 1987 году. В лаборатории, в рамках системы глобального надзора за гриппом, с помощью современных методов молекулярной вирусологии ежегодно проводится исследование генетического разнообразия и молекулярно-биологических свойств вирусов гриппа А и В, а также изучение эволюции вирусов гриппа, циркулирующих на территории РФ.

Лаборатория имеет лицензию №001262 на деятельность, связанную с использованием возбудителей инфекционных заболеваний и выполнение работ с микроорганизмами III — IV групп патогенности (Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 20.02.2006).

Изучение структуры геномных сегментов, кодирующих как поверхностные, так и внутренние белки вирусов гриппа; анализ мутаций, ответственных за развитие лекарственной устойчивости; выявление изменений в антигенных сайтах и функциональных участках генома вируса гриппа.
Изучение молекулярных механизмов патогенеза гриппа на моделях экспериментальной гриппозной инфекции.
Разработка олигонуклеотидных и белковых микрочипов (microarray) для экспериментальных и клинических исследований.
Изучение молекулярных механизмов самосборки белковых комплексов и конструирование наноматериалов на их основе.
Разработка и изучение противогриппозных вакцин нового поколения и рекомбинантных гриппозных векторов, экспрессирующих вирусные, бактериальные антигены и биологически активные вещества.
Изучение генетического разнообразия вирусных и бактериальных инфекций.

Установлено, что отдельные белки вируса гриппа (HA, NA и M) способны вызывать патологические нарушения, характерные для гриппозной инфекции как in vitro, так и in vivo. При этом, HA, NA и M белки способны модулировать фибринолитическую и антикоагулянтную активность плазмы крови, изменять активность эритроцитов (HA) и тромбоцитов (HA, NA и M), усиливать частоту сокращения лимфатических сосудов (HA, NA и M), блокировать CD-4 рецептор Т-клеток (HA и M белки, на 20% и 70%, соответственно), вызывать пролиферацию лейкоцитов периферической крови и экспрессию CD25-рецепторов (ИЛ 2). Механизм действия вирусных белков на все эти процессы в организме хозяина можно объяснить наличием в структуре вирусных белков аминокислотных последовательностей, мимикрирующих аминокислотные последовательности ряда регуляторных белков и пептидов хозяина таких, как тканевой активатор плазминогена человека, инсулин, соматостатин, опиоидные, гастроинтестинальные пептиды и др. Начаты исследования о повреждающем действии вируса гриппа на эндотелий сосудов. Получены данные, свидетельствующие о том, что вирусы гриппа А: H5N1, H3N2, H1N1 могут полноценно репродуцироваться в культуре эндотелиальных клеток и оказывать на них повреждающее действие, которое выражается в апоптозе данной культуры.

Разработан опытный образец олигонуклеотидного микрочипа для выявления вирусов гриппа типа А подтипа H5N1 в клиническом материале.

Разработаны оригинальные подходы для регулирования самосборки полипептидов.

С помощью методов обратной генетики получены 6 вакцинных кандидатов, являющихся 5:3 и 6:2 реассортантами высокоурожайного вируса PR/8/34 (H1N1) и вирусов гриппа A/Kurgan/5/05 (H5N1), A/Texas/04/09 (H1N1).

Созданы рекомбинантные гриппозные векторы, экспрессирующие микобактериальный антиген ESAT-6. Показана профилактическая и терапевтическая эффективность рекомбинантных гриппозных векторов на моделях экспериментальной туберкулезной инфекции.

Впервые получена оригинальная бактериальная система экспрессии рекомбинантного гена антигена Дельта, в которой осуществляется одновременный синтез малой и большой форм антигена ВГД по эукариотическому типу экспрессии, на основе штамма E.coli XL1-Blue, несущего Sup E мутацию, содержащего плазмиды рUC-D или pGEX-D.

Амплифицированы, секвенированы и клонированы гены, кодирующие структурную часть белков 14.3.3 и приона человека (эмбриональный мозг), полноразмерный ген антигена ВГД (сыворотка больного).

Определение первичной нуклеотидной последовательности полноразмерных геномов двух изолятов вируса гриппа H5N1 из г. Кургана и двух крымских изолятов, выделенных во время вспышки заболевания среди домашней птицы в 2005 году. Все полученные последовательности были депонированы в Международную базу данных GenBank с кодами доступа DQ449632–DQ449647; DQ650659–DQ650670. Филогенетический анализ первичных нуклеотидных последовательностей всех генов данных изолятов выявил высокий уровень гомологии гемагглютининов западносибирских штаммов со штаммами, изолированными весной того же года в северо-западной провинции Цинхай (КНР). Было показано, что данные изоляты кластеризуются со штаммами так называемой Цинхайской группы и относятся ко 2 субклайду 2 клайда вируса гриппа А H5N1 по классификации ВОЗ и близки к рекомендованному ВОЗ вакцинному кандидату An A/Bar headed goose/Quinghai/1A/2005-like virus, полученному методом обратной генетики (2006).

Впервые выявлена циркуляция генотипа II вируса гепатита Дельта в Якутии. Ранее данный генотип выявлялся только в Тайване и Японии. Филогенетический анализ с применением компьютерных программ CLUTAL W (1.8), PHILIP и PAUP показал, что российский ВГД генотипа II формирует отдельную ветвь между тайваньскими и японскими изолятами. Филогенетический анализ полноразмерных последовательностей генома вируса гепатита В (ВГВ), полученных из GenBank/EMBL, что позволил выявить высокую частоту рекомбинантных событий в эволюционной истории ВГВ. Для 9 мозаичных геномов картированы предполагаемые точки рекомбинации. Шесть мозаичных геномов образовались в результате рекомбинации между генотипами В и С и были изолированы в Юго–Восточной Азии, где данные генотипы циркулируют совместно. Три мозаичных генома представляли А/D рекомбинанты. Все они были выделены в Италии, где А и D генотипы составляют 90% популяции ВГВ. Среди ВГВ, циркулирующих в Санкт-Петербурге, выявлен вариант, образовавшийся в результате рекомбинации генотипов А и D. В трех образцах, полученных от пациентов, выходцев из Юго-Восточной Азии, был обнаружен генотип С. Таким образом, было показано, что в Санкт-Петербурге, как и в Западной Европе происходит расширение спектра генотипов ВГВ за счет миграции населения.

ПЦР, ОТ-ПЦР, Real-Time ПЦР, RFLP-анализ, высокоэффективная жидкостная хроматография, спектрофотометрия, спектрофлуориметрия, метод динамического светорассеивания, микробиочипы, комплекс компьютерных программ для анализа нуклеотидных и белковых последовательностей, моделирования пространственной структуры полипептидов и образования белковых комплексов и др.

Хотите узнать больше о деятельности МАГАТЭ? Подпишитесь на нашу ежемесячную электронную рассылку, чтобы быть в курсе самых важных новостей, получать аудио- и видеоматериалы и многое другое.

Один из наиболее широко используемых и точных лабораторных методов выявления нового коронавируса — ОТ-ПЦР в реальном времени. (Фото: МАГАТЭ)

В связи с распространением по всему миру вируса, вызывающего инфекцию COVID-19, МАГАТЭ в партнерстве с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) предлагает странам свою поддержку и экспертные знания, чтобы помочь им использовать один из наиболее точных лабораторных методов обнаружения, отслеживания и изучения коронавируса — полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией в реальном времени (ОТ-ПЦР в реальном времени).

Но что такое ОТ-ПЦР в реальном времени? Как это работает? И как это связано с ядерными технологиями? Ниже мы представим общий обзор этого метода, расскажем о принципах его работы и кратко поговорим о вирусах и генетике.

Что такое ОТ-ПЦР в реальном времени?

ОТ-ПЦР в реальном времени — это основанный на ядерных технологиях метод выявления присутствия определенного генетического материала любого патогена, в том числе вируса. Первоначально для обнаружения искомого генетического материала использовались радиоактивные изотопные маркеры, но в результате последующего усовершенствования этого метода изотопные метки были заменены специальными маркерами, чаще всего флуоресцентными красителями. С помощью этого метода ученые могут увидеть результаты практически сразу, еще в процессе исследования; при применении обычной ОТ-ПЦР результаты доступны только после его завершения.

При том, что сейчас ОТ-ПЦР в реальном времени является наиболее широко используемым методом для выявления коронавирусов, многие страны все еще нуждаются в поддержке при внедрении и использовании этого метода.

Что такое вирус? Что такое генетический материал?

Вирус — это микроскопическая совокупность генетического материала, окруженного молекулярной оболочкой. Генетический материал может быть представлен либо ДНК, либо РНК.

ДНК — это состоящая из двух цепей молекула, которая встречается во всех организмах, таких как животные, растения и вирусы, и содержит генетический код или алгоритм того, как эти организмы строятся и развиваются.

РНК обычно представляет собой состоящую из одной цепи молекулу, которая копирует, транскрибирует и передает части генетического кода белкам, чтобы они могли синтезировать и выполнять функции, которые поддерживают жизнь и развитие организмов. Существуют различные типы РНК, которые выполняют копирование, транскрибирование и передачу.

Ученые амплифицируют определенную часть транскрибируемой вирусной ДНК в сотни тысяч раз. Амплификация важна, поскольку вместо того, чтобы пытаться найти ничтожное количество вируса среди миллионов цепей генетической информации, ученые имеют достаточно большое количество заданных участков вирусной ДНК, чтобы точно подтвердить, что вирус присутствует.

Как работает ОТ-ПЦР в реальном времени применительно к коронавирусу?

Из тех частей тела, где скапливается коронавирус, например из носа или горла человека, берется образец для проведения исследования. Образец обрабатывают несколькими химическими растворами, которые удаляют вещества, такие как белки и жиры, и извлекают только присутствующую в нем РНК. Эта извлеченная РНК представляет собой смесь собственного генетического материала человека и РНК коронавируса, если она присутствует в образце.

C помощью определенного фермента в реакции обратной транскрипции РНК превращают в ДНК. Затем ученые добавляют дополнительные короткие фрагменты ДНК, которые комплементарны определенным частям транскрибированной вирусной ДНК. Эти фрагменты прикрепляются к заданным участкам вирусной ДНК, если вирус присутствует в образце. Некоторые из добавленных генетических фрагментов предназначены для построения цепей ДНК во время амплификации, в то время как другие предназначены для построения ДНК и добавления к цепям маркерных меток, которые затем используются для выявления вируса.

После этого смесь помещается в прибор для проведения ОТ-ПЦР. Прибор выполняет циклы изменения температуры, во время которых смесь нагревается и охлаждается для того, чтобы запустить определенные химические реакции, которые создают новые точные копии заданных участков вирусной ДНК. Цикл многократно повторяется, чтобы продолжить копирование заданных участков вирусной ДНК. После каждого цикла происходит удвоение количества по сравнению с предыдущим: две копии превращаются в четыре, четыре — в восемь и так далее. Обычно при проведении ОТ-ПЦР в реальном времени выполняется 35 циклов; это означает, что к концу процесса из каждой цепи вируса, присутствующей в образце, создается около 35 миллиардов новых копий участков вирусной ДНК.

По мере того как создаются новые копии вирусных участков ДНК, маркерные метки прикрепляются к цепям ДНК, а затем высвобождают флуоресцентный краситель, уровень которого измеряется вычислительным устройством прибора с выводом показателя в режиме реального времени на экран. Вычислительное устройство отслеживает уровень флуоресцентного сигнала в образце после каждого цикла. Превышение этим показателем определенного уровня флуоресценции является подтверждением присутствия вируса. Ученые также смотрят, сколько циклов требуется для достижения этого уровня для того, чтобы оценить тяжесть инфекции: чем меньше циклов, тем тяжелее вирусная инфекция.

Зачем использовать ОТ-ПЦР?

Метод ОТ-ПЦР в реальном времени имеет высокую чувствительность и точность, с его помощью можно поставить надежный диагноз всего за три часа, при том, что лабораториям для этого обычно требуется в среднем от 6 до 8 часов. По сравнению с другими имеющимися методами изоляции вирусов ОТ-ПЦР в реальном времени значительно быстрее и имеет меньшую вероятность контаминации образца или ошибок, поскольку весь процесс может быть выполнен в одной закрытой пробирке. Это по-прежнему самый точный имеющийся метод для выявления коронавируса.

Поскольку вирусы присутствуют в теле только в течение определенного временного отрезка, ОТ-ПЦР в реальном времени нельзя использовать для выявления инфекций, появлявшихся в прошлом, что важно для понимания развития и распространения вирусов. Для выявления, отслеживания и изучения инфекций, появлявшихся в прошлом, особенно тех, которые могли развиваться и распространяться без симптомов, необходимо использовать другие методы.

МАГАТЭ в партнерстве с ФАО уже более 20 лет обучает специалистов во всем мире использованию метода ОТ-ПЦР в реальном времени и предоставляет им соответствующее оборудование, в частности через свою Сеть лабораторий ветеринарной диагностики VETLAB. В последнее время этот метод также используется для диагностики других заболеваний, таких как Эбола, Зика, MERS-Cov, SARS-Cov-1 и других серьезных зоонозных инфекций и болезней животных. Зоонозные инфекции — это болезни животных, которые также могут передаваться человеку.

Организация и оборудование вирусологической лаборатории: в составе НИИ, санитарно-эпидемиологической станции или в качестве отдельного учреждения. Комплексные услуги от Gluvex.

Содержание

Вирусологическая лаборатория — это учреждение, деятельность которого направлена на изучение вирусов и вирусных заболеваний, производство вирусных препаратов, к числу которых относятся вакцины, иммунные сыворотки и проч. Вирусная лаборатория состоит непосредственно из лаборатории, а также подсобных помещений. В последних проводятся работы, связанные с:

Обработкой и стерилизацией лабораторной посуды.
Приготовлением питательных сред.
Лиофилизацией вирусов и т.п.

Компания Gluvex предоставляет полный спектр услуг по проектированию и организации вирусологических лабораторий. Нам вы можете без сомнений доверить разработку нормативно-проектной документации, планирование помещений, подбор оборудования, мебели и расходных материалов, проведение установочных и пуско-наладочных работ.

Особенности проектирования и организации вирусологической лаборатории

Фактически при организации и оборудовании вирусологической лаборатории руководствуются теми же принципами и правилами, что и при создании бактериологической лаборатории. Единственное отличие — необходимость обеспечения условий, при которых становится возможным:

Выращивание тканевых и клеточных культур.
Ультрацентрифугирование.
Хранение вирусов при низких температурных значениях и т.п.

При организации и оборудовании вирусологической лаборатории создаются условия, делающие возможным проведение следующих типов работ:

Диагностические: например, связанные с выделениями вирусов и проведением серологических реакций.
Изучение свойств вирусов, а также их структуры.
Выполнение генетических исследований и т.д.

Специалисты Gluvex осуществляют проектирование и организацию вирусологических лабораторий с учетом специфики проводимой научно-исследовательской деятельности, а также индивидуальных пожеланий заказчика. Значительный опыт в этой сфере позволяет оперативно и безошибочно решать даже самые сложные задачи.

Требования к помещениям

Для организации вирусологической лаборатории используют изолированный отсек, который состоит из 5-6 отдельных помещений. В качестве основной рабочей зоны используют светлое помещение, которое делят на две зоны — предбоксник и бокс.

Помещение вирусологической лаборатории в обязательном порядке должно быть оборудовано системой эффективной приточно-вытяжной вентиляции, водопроводной системой (ГВС и ХВС), электрифицировано. Помимо этого, желательно наличие централизованной системы сжатого воздуха и вакуума.

Оснащение бокса и предбоксника вирусологической лаборатории

Отдельное помещение, для проведения работ в стерильных условиях, состоит из двух отделений, которые отделяются друг от друга стеклянной перегородкой:

Бокс — внутреннее помещение, имеет стандартную площадь 6-8 кв.м. В нем должна быть предусмотрена дверь в предбоксник. В этом помещении располагают исключительно рабочие столы, стулья и необходимые для работы принадлежности. Лабораторные столы должны иметь поверхность, покрытую нержавеющей сталью, стеклом или пластиком. Над рабочей поверхностью размещают бактерицидные лампы.
Предбоксник — помещение, где сотрудники лаборатории смогут одеть СИЗ и соответствующую рабочую одежду. Фактически здесь же и хранится стерильная одежда и используемое в процессе исследований оборудование.

Стерилизация бокса и предбоксника осуществляется с использованием специальных бактерицидных ламп, также в них обеспечивают подачу стерильного воздуха (он поступает из приточной вентиляции, обрабатывается фильтрами).

Также при создании вирусологической лаборатории отводят несколько дополнительных комнат:

Приемная, где регистрируются поступающие материалы.
Автоклавная, предназначенная для стерилизации посуды, питательных сред, обезвреживания инфекционных материалов. Обратите внимание: в обязательном порядке устанавливаются два автоклава: один — для чистых материалов, а второй — для инфицированных.
Моечная, где происходит очистка приборов, посуды и аппаратуры.

Стандартное оборудование для бокса вирусологической лаборатории

Стерилизатор для инструментов.
Лабораторная посуда.
Инструменты, необходимые для проведения исследования.
Бак с крышкой для зараженных материалов.
Емкости с дезинфицирующими растворами.

Также при организации и оборудовании вирусологической лаборатории необходима покупка:

Гомогенизатора, предназначенного для измельчения тканей.
Магнитных мешалок.
Микроскопов: требуются электронные модели и световые, необходимые для выполнения исследований при обычном и УФ освещении.
Центрифуги различной мощности, в том числе имеющие функцию охлаждения.
Термостаты, способные одновременно работать при различной температуре (в среднем от 25 до 40 градусов по Цельсию). В ряде случаев требуется использование термостатных комнат.
Лабораторных рефрижераторов или холодильных камер.
Сосудов Дьюара, предназначенных для хранения культур клеток.

Отметим, организация и оборудование вирусологической лаборатории подразумевает создание отделения по приготовлению сред. В нем должен присутствовать полный набор стандартной лабораторной посуды, а также специальные установки для обработки воды. Вода, принимающая участие в подготовке сред, должна быть дважды подвергнута процедуре дистилляции в специальных стеклянных аппаратах или деионизации в колонках с ионообменными смолами. При необходимости стерилизации растворов, которые нельзя подвергать процедуре автоклавирования, применяются асбестоцементные стерилизующие пластины Зейтца. Процедура фильтрации в данном случае выполняется при давлении 0,5 Атм.

Комплексное оснащение вирусологических лабораторий

Компания Gluvex выполняет проектирование и комплексное оснащение вирусологической лаборатории всеми видами качественного лабораторного оборудования. Возможно расширение функционала текущих отделений или организация новых. Гарантируется полное соответствие всем нормативно-правовым актам страны клиента и международным стандартам GLP, ISO/IEC 17025, ISO 15189, ISO 7218-2015 и другим.

В Gluvex вы можете на привлекательных условиях приобрести оборудование для вирусологических лабораторий, выпускаемое ведущими мировыми производителями. В процессе взаимодействия с заказчиком анализируются все пожелания и требования, что позволяет нам предлагать оптимальные решения для любых задач. Подробную информацию уточняйте у представителя Gluvex по телефону +7 (499) 270-16-62 .

Класс: 10

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока: познакомить учащихся с неклеточными формами жизни – вирусами, раскрыть особенности их строения и жизнедеятельности.

Образовательные:

Познакомить учащихся с историей открытия вирусов;
Изучить строение и классификацию вирусов;
Познакомить с особенностями жизнедеятельности вирусов их значением;

Развивающие:

Формировать умение учащихся работать с учебником и компьютерными средствами;
Развитие коммуникативных умений учащихся;
продолжить развитие памяти через работу с новыми понятиями;
Развитие логического мышления через построение умозаключений, умения сравнивать, анализировать, делать выводы, подводить итоги.

Воспитательные:

Создать условия для формирования ответственного отношения к своему здоровью, как к ценности;
Обеспечить условия формирования культуры здоровья для профилактики вирусных заболеваний;
Создать условия для формирования навыков работы в группе;
Научить учащихся выражать своё собственное мнение по определённому вопросу;
Воспитание культуры общения учащихся.

Тип урока: урок изучение нового материала

Технология обучения: ИКТ - технология,

Ключевые понятия: вирус, вирусология, генетический материал (ДНК или РНК),капсид, бактериофаг, ВИЧ, гепетит, оспа, корь и др.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран; презентация к уроку, таблицы по теме “Вирусы”, дидактический раздаточный материал.

Задумывались ли вы над тем, что человечеству с самого начала его существования угрожали серьезные враги. Являлись они неожиданно, коварно, не бряцая оружием. Враги разили без промаха и часто сеяли смерть. Их жертвами стали миллионы людей, погибших от оспы, гриппа, энцефалита, кори, атипичной пневмонии, СПИДа и других болезней.

Почему с вирусами – возбудителями заболеваний трудно вести борьбу и полностью их уничтожить?

Когда же впервые стало известно об этих организмах? Откуда же свалилась такая напасть на голову не только человечества, но и всего живого мира?

В 1887 году в Крыму плантации табака поразила неизвестная болезнь: листья растений покрывались абстрактным рисунком, растекавшимся по листу, словно красочная мозаика, переливающаяся с одного листа на другой, от одного растения к другому. Сельское хозяйство несло большие убытки. На место происшествия был направлен молодой ученый, выпускник Санкт-Петербургского университета Дмитрий Ивановский. Сделано бессчетное количество опытов и исследований по изучению возбудителя. И вот в 1892 году мир науки сотрясла новость – обнаружена новая, неизвестная ранее форма жизни, открыты необычайно микроскопические организмы, проходящие сквозь самые узкие отверстия фильтров. Открытые организмы Ивановский назвал “фильтрующимися бактериями”, это название использовалось в научных кругах несколько лет, пока в 1899 году голландский ученый Мартин Бейеринк не применил понятие “вирусы”, что в переводе с латинского (vira) означает “яд”. За открытием Ивановского последовали новые открытия вирусов и вирусных заболеваний растений, животных и человека: грипп, ящур, оспа, чума, герпес, и, наконец, открыт вирус СПИДа. Все эти открытия не только укрепили позиции новой области биологии, но и позволили появиться новой самостоятельной науке – вирусологии (“vira” - яд, “logos” - учение). Открытие вирусов принесло мировую славу отечественному ученому – Дмитрию Иосифовичу Ивановскому.

В переводе с латинского "вирус" означает "яд". Он представляет собой особую форму жизни. Наука, которая изучает вирусы называется вирусология.

Вирусы устроены очень просто. Они состоят из фрагментов генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочки, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки- хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения. В зависимости от того какой нуклеиновой кислотой представлена их генетическая информация они подразделяются на РНК и ДНК содержащие.

Вирусы избирательны. Они проникают внутрь совершенно определенной клетки, и именно эта зараженная клетка превращается в “завод” по производству вирусов. Для клетки вирус-это не что иное, как плохая новость в белковой оболочке.

Вирусы являются самой распространенной формой существования органической материи на планете по численности своей популяции, и, по-видимому, одной из самых распространенных по биомассе: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов.

Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 30% состоит из информации, кодируемой вирусоподобными элементами.

“Вирус – способ размножения”.

Этап 1. Прикрепление вируса к клетке. На поверхности клеток имеются специальные рецепторы, с которыми бактериофаг связывается хвостовыми нитями. Этим объясняется строгая “прописка” вирусов в тех или иных клетках. (Например, грипп – эпителиальные клетки верхних дыхательных путей, гепатит – печень, ВИЧ – лимфоциты).

Этап 2. Проникновение вируса в клетку. Вирус работает как своеобразный генетический шприц.

Этап 3. Размножение вируса, т.е. редупликация вирусного генома. Проникнув внутрь клетки, вирусная ДНК встраивается в ДНК клетки хозяина.

Этап 4. Синтез вирусных белков и самосборка капсида. Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных. При этом используются структуры и энергия самой клетки. Из этих вирусных белков и образуются новые вирусные оболочки – капсиды. Этот процесс размножения не сравним с размножением других биологических видов. “Происходит смерть ради жизни” - при попадании в клетку вирус сначала разрушается. Но ему достаточно одной нуклеиновой кислоты, чтобы через 10 минут внутри клетки хозяина образовалось сотни новых вирусных частиц.

Этап 5. Выход вирусов из клетки. А что происходит с самой клеткой? Она гибнет. А вирусные частицы уже готовы к очередной атаке, готовы разрушить сотни других клеток.

“Любая форма жизни является уникальной, требует к себе уважения, независимо от ее ценности для человека”.

Читайте также: