Разработка научных основ экспресс-метода диагностики микроорганизмов-деструкторов материалов на основе органических и водно-органических систем

Объекты исследования – смазочно-охлаждающие жидкости, бактерии, мицелиальные и дрожжевые грибы. Цель по выполняемому проекту – исследование механизмов и закономерностей биодеструкции материалов на основе ОВОС для создания научных основ нового экспресс-метода диагностики микроорганизмов-деструкторов. Впервые разработан экспресс-метод диагностики активных микроорганизмов-деструкторов ОВОС на основе полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. (ПЦР-РВ). При разработке экспресс-метода была создана тест-система для идентификации активных деструкторов: бактерии Sphingobacterium multivorum и грибов Fusarium sp., Cladosporium sp., Penicillium chrysogenum, Talaromyces amestolkiae, Talaromyces rugulosis. Разработанная тест-система позволяет проводить ПЦР-РВ на микроматрицах, обеспечивающих одновременное множественное обнаружение целевых микроорганизмов. Были подобраны уникальные праймеры для ПЦР-РВ с гибридизационно-флуоресцентной детекцией с использованием программ Oligo 6 и баз данных GenBank и BLAST. Разработанные праймеры и зонд успешно протестированы. Анализ воспроизводимости амплификации показал, что стандартная ошибка для значения порогового цикла Ct не превышало 1%. Была проведена лабораторная проверка специфичности, аналитической чувствительности метода. Результаты лабораторных испытаний подтвердили эффективность, специфичность и хорошую чувствительность созданных тест-систем, предел обнаружения тест-системы составил 1 нг ДНК/мл. В состав топлив и технических жидкостей содержит большое количество примесей, которые могут снижать качество выделения ДНК. Нами был предложен универсальный метод выделения ДНК из различных типов СОЖ, обеспечивающий одновременно концентрирование ДНК и удаление загрязнений, препятствующих прохождению ПЦР. Разработана методика (протокол) проведения анализа с использованием разработанных тест-систем. Важное достоинство разработанного экспресс-метод – оперативность диагностики наиболее активных деструкторов ОВОС, которая осуществляется в пределах полутора часов с учетом пробоподготовки. В то время как известные методы диагностики, основанные на культивировании микроорганизмов, дают результат через, как правило, через несколько суток и более. Результаты работы моут быть использованы для своевременного обнаружения микроорганизмов-деструкторов ОВОС. Оперативная диагностика микроорганизмов-деструкторов ОВОС позволит предотвратить биоповреждение топлив, технических жидкостей, биокоррозию оборудования и техники и связанные с ними экологические и экономические угрозы. Тема исследования соответствует приоритетному направлению Стратегии НТР РФ - д) противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и идеологическому экстремизму, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства.