वायरल निदान और प्रयोगशाला पहचान

वायरल निदान और प्रयोगशाला पहचान उन तरीकों का समूह है जिनका उपयोग यह पुष्टि करने के लिए किया जाता है कि किसी नैदानिक या पर्यावरणीय नमूने में वायरस मौजूद है या नहीं, यह पहचानने के लिए कि वह कौन सा वायरस है, और उसकी विशेषता बताने के लिए। यह क्षेत्र शास्त्रीय संवर्धन (culture), प्रतिरक्षात्मक (सीरोलॉजिकल) परख, न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन, माइक्रोस्कोपी और अनुक्रम-आधारित विश्लेषण तक फैला हुआ है, और यह व्यक्तिगत रोगी निदान और जनसंख्या-स्तर की निगरानी दोनों का आधार है।

Definition

वायरल निदान और प्रयोगशाला पहचान में वे प्रयोगशाला तकनीकें शामिल हैं जो एक नमूने में वायरस की उपस्थिति, पहचान और विशेषताओं को स्थापित करती हैं, जिसमें संवर्धन (cultivation) और इम्यूनोएसे से लेकर न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन, माइक्रोस्कोपी और अनुक्रम विश्लेषण तक शामिल हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को वायरोलॉजिकल पहचान विधियों के प्रमुख परिवारों और वे एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं, इसकी जानकारी देता है: कोशिका संवर्धन में वायरस का विकास, एंटीबॉडी और एंटीजन इम्यूनोएसे, पीसीआर और आरटी-पीसीआर जैसे आणविक प्रवर्धन, माइक्रोस्कोपिक और इम्यूनोफ्लोरेसेंस विज़ुअलाइज़ेशन, और वायरल अनुक्रमों का फाइलोजेनेटिक विश्लेषण। यह कार्यप्रणाली का एक संदर्भ और शैक्षिक अवलोकन है, न कि एक प्रोटोकॉल मैनुअल या नैदानिक प्रबंधन सलाह का स्रोत।

Sub-topics

• आणविक निदान: पीसीआर, आरटी-पीसीआर, और न्यूक्लिक एसिड प्रवर्धन
• आणविक फाइलोजेनेटिक्स और विकासवादी विश्लेषण
• सीरोलॉजिकल निदान: एंटीबॉडी और एंटीजन का पता लगाना
• वायरल कल्चर और सेल कल्चर तकनीकें
• सूक्ष्मदर्शिकी और इम्यूनोफ्लोरेसेंस तकनीकें

Core questions

• क्या इस नमूने में कोई वायरस मौजूद है, और यदि हाँ तो कौन सा?
• क्या पहचान को स्वयं वायरस (एंटीजन, जीनोम, कण) या मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (एंटीबॉडी) को लक्षित करना चाहिए?
• प्रत्येक विधि क्या संवेदनशीलता, विशिष्टता और टर्नअराउंड समय प्रदान करती है, और वे कैसे व्यापार-बंद करती हैं?
• संक्रमण के समय और नमूने की गुणवत्ता के संदर्भ में पहचान के परिणामों की व्याख्या कैसे की जा सकती है?

Key concepts

• प्रत्यक्ष बनाम अप्रत्यक्ष पहचान
• विश्लेषणात्मक संवेदनशीलता और विशिष्टता
• कोशिका संवर्धन में साइटोपैथिक प्रभाव
• एंटीजन और एंटीबॉडी पहचान
• न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन
• साइकिल थ्रेशोल्ड और वायरल लोड
• विंडो पीरियड और सीरोकनवर्जन
• निगरानी और आणविक टाइपिंग

Mechanisms

पहचान के तरीके दो व्यापक तर्क में आते हैं। प्रत्यक्ष विधियाँ वायरस या उसके घटकों को प्रदर्शित करती हैं: कोशिका संवर्धन वायरस को प्रतिकृति बनाने और दृश्य साइटोपैथिक प्रभाव (cytopathic effect) उत्पन्न करने की अनुमति देता है; एंटीजन इम्यूनोएसे और इम्यूनोफ्लोरेसेंस वायरल प्रोटीन का पता लगाते हैं; पीसीआर और आरटी-पीसीआर जैसी न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन तकनीकें वायरल जीनोम अनुक्रमों की प्रतिलिपि बनाती हैं और उनका पता लगाती हैं; और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी वायरस कणों को दृश्यमान करती है। अप्रत्यक्ष विधियाँ मेजबान प्रतिक्रिया का पता लगाती हैं, मुख्य रूप से सीरोलॉजिकल एसेज़ द्वारा मापी गई वायरस-विशिष्ट एंटीबॉडी, जिनकी उपस्थिति और वर्ग (आईजीएम बनाम आईजीजी) संक्रमण को चरणबद्ध करने में मदद करते हैं। अनुक्रम-आधारित विधियाँ पहचान को विशेषता तक बढ़ाती हैं, एक पता लगाए गए वायरस को एक विकासवादी वृक्ष के भीतर रखकर संबंधों, वेरिएंट और संचरण का अनुमान लगाती हैं। विधियों के बीच चुनाव संवेदनशीलता, विशिष्टता, गति, लागत और जैविक विंडो में व्यापार-बंद को दर्शाता है जिसमें प्रत्येक लक्ष्य का पता लगाया जा सकता है।

Clinical relevance

प्रयोगशाला पहचान विधियाँ वायरल संक्रमणों की पुष्टि करने, उन्हें बीमारी के अन्य कारणों से अलग करने और प्रकोपों की निगरानी के लिए उपयोग किए जाने वाले साक्ष्य उत्पन्न करती हैं; उनके सिद्धांतों को समझना नैदानिक रिपोर्टों की व्याख्या का हिस्सा है। यह क्षेत्र बताता है कि ऐसे साक्ष्य कैसे उत्पन्न होते हैं और प्रत्येक विधि क्या दिखा सकती है और क्या नहीं; यह व्यक्तिगत नैदानिक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है, जो नैदानिक संदर्भ और योग्य निर्णय पर निर्भर करते हैं।

Epidemiology

नैदानिक वायरोलॉजी स्थानिक, उभरते और महामारी वाले वायरस की निगरानी के लिए केंद्रीय है। COVID-19 महामारी के दौरान वास्तविक समय आरटी-पीसीआर एसेज़ का तेजी से विकास और वैश्विक तैनाती यह दर्शाता है कि आणविक पहचान जनसंख्या परीक्षण तक कैसे बढ़ती है, जबकि संवर्धन (culture) और सीरोलॉजी संदर्भ विशेषता और सीरोप्रिवेलेंस अध्ययनों का समर्थन करना जारी रखते हैं।

History

नैदानिक वायरोलॉजी मध्य-बीसवीं शताब्दी में कोशिका संवर्धन (cell culture) और सीरोलॉजी से विकसित हुई, 1980 के दशक में पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन की शुरुआत से बदल गई, और तब से वास्तविक समय और उच्च-थ्रूपुट आणविक प्लेटफार्मों और अनुक्रमण द्वारा नया रूप दिया गया है, जिसने मिलकर अधिकांश नियमित वायरल निदान को न्यूक्लिक-एसिड पहचान की ओर स्थानांतरित कर दिया है।

Key figures

• Kary Mullis
• Albert Coons
• Christian Drosten

Seminal works

• saiki-1985
• leland-ginocchio-2007
• corman-2020

Frequently asked questions

प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष वायरल पहचान में क्या अंतर है?

प्रत्यक्ष पहचान वायरस या उसके घटकों (कण, एंटीजन, या जीनोम) को प्रदर्शित करती है, जबकि अप्रत्यक्ष पहचान वायरस के प्रति मेजबान की एंटीबॉडी प्रतिक्रिया को मापती है। प्रत्यक्ष विधियाँ सक्रिय उपस्थिति की पुष्टि कर सकती हैं, जबकि एंटीबॉडी पहचान पिछली या चल रही प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दर्शाती है।

नियमित वायरल निदान के लिए आणविक परीक्षण ने बड़े पैमाने पर संवर्धन (culture) की जगह क्यों ले ली है?

न्यूक्लिक-एसिड प्रवर्धन आम तौर पर तेज़, अधिक संवेदनशील होता है, और उन वायरसों पर लागू होता है जो संवर्धन में खराब या बिल्कुल नहीं बढ़ते हैं। संक्रामक वायरस को पुनः प्राप्त करने, फेनोटाइपिक अध्ययनों और संदर्भ कार्य के लिए संवर्धन अभी भी मूल्यवान है।