Разработка системы автоматического диагноза на наличие антител иммуноглобулинов IgG и IgM SARS-CoV-2
Цель исследования. SARS-CoV-2 - новое эпидемическое инфекционное заболевание, характеризующееся сравнительно высокой контагиозностью и вероятностью развития жизнеугрожающих осложнений в виде острого респираторного дистресс-синдрома, острой дыхательной и полиорганной недостаточности. Возбудитель заболевания - оболочечный зоонозный РНК-вирус SARS-CoV-2 относится к семейству Coronaviridae, роду Betacoronavirus, как и известные ранее вирусы SARS-CoV и MERS-CoV, которые вызывают тяжелый острый респираторный синдром и ближневосточный респираторный синдром соответственно. Эпидемия SARS-CoV-2 быстро распространилась по всему миру и в настоящее время охватывает 213 стран, в которых зарегистрировано более 1,6 млн заболевших, из которых на данный момент умерло более 90 000 человек. В весенне-летний период 2021 г. прогнозируется третья волна вспышки заболевания коронавирусом SARS-CoV-2. Доступность анализа на наличие антител иммуноглобулинов SARS-CoV-2 позволит своевременно обнаружить заболевание и принять меры к лечению и самоизоляции. Целью исследования является разработка модуля автоматического диагноза для прибора экспресс-анализатора на наличие антител иммуноглобулинов IgG и IgM SARS-CoV-2. Методы исследования основываются на общей теории систем, теории конечных автоматов, минимизации логических выражений. В качестве программно-аппаратного комплекса используется программируемый контроллер Omron. Разработан интерфейс оператора-аналитика с использованием CX-Designer. Программирование микроконтроллера выполнено на языке Ladder Diagram (МЭК 61131-3). Наличие контрольного сигнала позволит повысить достоверность анализа. Экспресс-анализатор построен на методике Immunosorbent Assay (ELISA), использующей жидкофазную иммуноферментную среду. Результаты. Разработано программное обеспечение для проектирования прибора жидкофазного анализатора на наличие антител иммуноглобулинов IgM, IgG SARS-CoV-2 на базе микроконтроллера CP1H Omron. Проведено имитационное моделирование, которое показало правильную логику работы проектируемого прибора и удовлетворительные результаты по постановке предварительного диагноза заболевания. Заключение. Производство портативных экспресс-анализаторов на наличие антител иммуноглобулинов IgG и IgM SARS-CoV-2 позволит оперативно определять стадию заболевания и будет способствовать своевременной изоляции и лечению.