Пермские ученые разработали программу для выявления чумы свиней

Одной из опасных вирусных болезней животных является чума свиней. Она отличается высоким уровнем заразности и проявляется в виде лихорадки и поражения тканей. В 2021 году особую опасность приобрел вирус африканской чумы, на территории России было зарегистрировано около 200 случаев.

По данным Россельхознадзора, в 2022 году общее число вспышек составило 48. Группа исследователей, в состав которой вошел ученый Пермского Политеха, создала проект автоматизированной системы для оперативного определения антигенов африканской и классической чумы свиней. Своевременное выявление вируса позволит предотвратить его распространение и обеспечить стабильную ситуацию в сфере здоровья животных. Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Результаты работы ученые опубликовали в журнале AIP Conference Proceedings (2022, в печати). В разработке также приняли участие специалисты ПГАТУ, Пермского института ФСИН России и Государственного аграрного университета Северного Зауралья.

По словам исследователей, вирус африканской чумы свиней относится к семейству Asfarviridae рода Asfivirus. Вирус поражает клетки костного мозга и содержится в лейкоцитах крови здоровых свиней. При этой болезни формирование антител и иммунитета у животных происходит с задержкой. Падеж свиней наносит ущерб сельскому хозяйству. Поэтому важно проводить мониторинг ситуации в сфере здоровья животных и выявлять заболевших, считают ученые. Сейчас вирусы классической и африканской чумы свиней диагностируют ветеринарные вирусологи с помощью тестов для мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР).

– Сегодня основным способом выявления вирусов классической и африканской чумы является серологическое обследование. Мы предложили использовать для автоматизированной диагностики этих заболеваний систему на основе ПЦР. На специальных щупах, которые содержат моноклональные антитела вирусов чумы, будет проводиться иммунохроматографический анализ по типу тест-полосок, – поясняет один из разработчиков, профессор кафедры информационных технологий и автоматизированных систем Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Сергей Костарев.

Системы тестирования для выявления классической и африканской чумы, которые используют сейчас в мире, предназначены для ветеринарного персонала. Прибор российских ученых смогут использовать фермеры без специального образования.

Предполагается, что устройство будет состоять из пяти блоков. Сначала необходимо загрузить биоматериал в контейнер для тестирования, затем анализатор определяет вид антигена чумы. Система анализирует результаты реакции и выдает информацию пользователю. На заключительном этапе происходит озонирование и дезинфекция прибора.

Ученые разработали систему на базе программируемого логического контроллера Omron CP1L и программного обеспечения CX-ONE. Они протестировали работу алгоритмов и подтвердили, что система работает верно. Использование прибора позволит улучшить ситуацию в сфере здоровья животных и сократить ущерб сельскому хозяйству.