January 21st, 2018
ويصف هذه المخطوطة استخدام تقنيات الاستيعاب الآنف والشعب الهوائية، وعلى وجه التحديد باستخدام مصفوفات الاستيعابية الاصطناعية (SAM) لأخذ عينات السوائل البطانة المخاطية (بروميد الميثيل) من مجرى الهواء العلوي والسفلي. هذه الأساليب توفير أفضل المواصفات وقابلية التحمل من تقنيات أخذ العينات التنفسية الموجودة.
اليوم ، سنعرض تقنية الامتصاص الأنفي ، وهي شكل من أشكال أخذ عينات الغشاء المخاطي الدقيقة باستخدام مصفوفة امتصاصية اصطناعية لامتصاص سائل البطانة المخاطية. يتكون جهاز أخذ العينات من جهاز امتصاص الأنف من مقبض و SAM في أنبوب تبريد معقم. يتكون SAM من البوليمرات ، إما ألياف أو رغوة ، ويتم اختيارها خصيصا لتكون ناعمة وممتصة ، مع فتل سريع لجمع العينات.
تحتويSAMs أيضا على الحد الأدنى من ارتباط البروتين ، للسماح بالشطف الفعال للإفرازات الممتصة. الامتزاز الأنفي هو تقنية لطيفة للغاية وغير جراحية يمكن إجراؤها على المرضى من جميع الأعمار ، بما في ذلك الأطفال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أخذ العينات التسلسلية ، حتى كل بضع دقائق.
عند إجراء عملية امتصاص الأنف ، يجب عليك أولا غسل يديك وارتداء القفازات ، ويفضل أن يكون ذلك أمام المريض. أولا يتم فحص تجويف الأنف. نوصي باستخدام شعلة الرأس واستخدام الطبيب لإبهامه غير المهيمن لسحب أنف المريض لتصور تجويف الأنف.
عادةلا يلزم وجود منظار الأنف. إذا نظرت إلى تجويف الأنف ، فإن الخياشيم أو الخياشيم ليست مستديرة في المقطع العرضي وتذهب للخلف مباشرة. ترى عموما المحارة السفلية على شكل انتفاخ ، فجوة على الجدار الجانبي لفتحة الأنف ، مع تشكيل الحاجز الأنفي الجدار الإنسي الأملس والمسطح.
نريد أخذ عينات من هذا المحمار السفلي لأن الظهارة الأساسية عبارة عن ظهارة مهدبة بسيطة في الجهاز التنفسي. عند أخذ العينات, يتم تمرير SAM لامتصاص الأنف بلطف حتى التجويف, توجيهه ليكون مسطحا ضد المحمار السفلي. ثم استخدم السبابة للضغط على SAM على الغشاء المخاطي للأنف.
يمكن أن يتسبب هذا في دغدغة طفيفة مع احتمال سقي العين حيث يتم امتصاص MLF. نستخدم بشكل عام امتصاصا محددا بتوقيت 60 ثانية. ثم تتم إزالة جهاز امتصاص الأنف من فتحة الأنف ، وإعادته إلى أنبوب التبريد ويمكن تخزينه على الفور على الجليد ثم تجميده بعمق.
بدلا من ذلك ، يمكنك المتابعة على الفور لتصفية MLF. تتم دراسة الامتزاز الأنفي في مجموعة متنوعة من نماذج تحدي الغشاء المخاطي للأنف وأيضا في أمراض مجرى الهواء المختلفة. ومع ذلك ، لا تزال هذه الطريقة الجديدة نسبيا تتطلب التحقق الرسمي من صحة العينات التنفسية الأخرى.
تستخدمتقنية امتصاص القصبات المصفوفة الماصة الاصطناعية لأخذ عينات من سائل البطانة المخاطية للقصبات الهوائية. يتم تنفيذ هذه الطريقة من قبل موظفين متخصصين عبر منظار القصبات الليفية البصرية. يتكون جهاز امتصاص القصبات الهوائية من قسطرة خارجية مجوفة بسلك توجيه بلاستيكي مركزي.
يحتوي هذا على SAM في النهاية والذي يمكن بثقه عند تنشيط قبضة. مثل الامتزاز الأنفي ، يكون شريط SAM ناعما وقابلا للامتصاص مع فتل سريع لجمع العينات. كما أن لديها الحد الأدنى من ربط البروتين للسماح بالشطف الفعال للإفرازات الممتصة.
قبل وضع جهاز الامتزاز القصبي أسفل منظار القصبات ، من المعتاد التحقق من أن SAM يبثق ويسحب مرة أخرى إلى القسطرة بسهولة. سنوضح الآن طريقة امتصاص القصبات الهوائية باستخدام محاكي تنظير القصبات. أولا ، يتم إجراء تنظير القصبات القياسي ، وتمرير منظار القصبات الهوائية أسفل القصبة الهوائية ، إلى القصبة الهوائية الرئيسية اليمنى ، وعلى مستوى القصبات الهوائية الوسيطة القريبة تماما من تقسيم الفص السفلي الأيمن والأوسط الأيمن.
بمجرد إدراجها إلى هذا المستوى ، يتم اتباع خمس خطوات. واحد ، قسطرة لأسفل. أدخل قسطرة امتصاص القصبات الهوائية عبر قناة التشغيل الخاصة بمنظار القصبات حتى يظهر الطرف الأبيض في مجرى الهواء بحد أقصى سنتيمتر واحد بعيدا عن نهاية منظار القصبات.
احتفظ بمنظار القصبات وطرف القسطرة في وسط تجويف مجرى الهواء. احرص على تقليل التلامس بين طرف القسطرة والغشاء المخاطي للقصبات الهوائية لتقليل خطر تلف الغشاء المخاطي. اثنان ، سام خارج.
اضغط على مقبض جهاز الامتصاص القصبي بحيث يتم بثق شريط SAM في تجويف مجرى الهواء الأيمن الأوسط أو السفلي الأيمن. تحت الرؤية المباشرة ، قم بثني طرف منظار القصبات للتأكد من أن SAM يتلامس مع سائل البطانة المخاطية على جدار مجرى الهواء. اترك شريط SAM داخل مجرى الهواء ، مسطحا على جدار الغشاء المخاطي لمدة 30 ثانية.
ثلاثة ، سام في. تحت الرؤية المباشرة، اسحب SAM مباشرة إلى القسطرة. أثناء التراجع ، تأكد من أن مسبار SAM الرطب مستقيم.
إذا لزم الأمر، يمكن إعادة القسطرة وطرف منظار القصبات لتصويب السام المضر الحاد. إذا كانت هناك صعوبة في سحب SAM ، فقم بسحب الجهاز بالكامل مع بثوق SAM مرة أخرى من مجرى الهواء. أربعة ، قسطرة.
اسحب القسطرة بأكملها من قناة تشغيل منظار القصبات. خمسة ، قطع SAM. يتم قطع SAM بمقص معقم ، ووضعه في أنبوب تبريد ، ويجب وضعه على الفور على الجليد قبل تجميده العميق أو تصويبه مباشرة.
يظهر مقطع الفيديو التالي بثق SAM في مجرى الهواء لمريض يخضع لتنظير القصبات البحثي. تتم حاليا دراسة امتصاص القصبات في مجموعة متنوعة من أمراض الرئة المختلفة. نأمل أن تكون طريقة أخذ العينات المخاطية الدقيقة هذه مفيدة في الفحص التشخيصي وتقسيم المريض ومراقبته.
المعالجة المعملية بعد الامتصاص الأنفي والامتزاز القصبي. شطف سائل البطانة المخاطية من المصفوفة الماصة الاصطناعية. سنوضح اليوم المبادئ العامة لمعالجة العينات المختبرية بعد تقنيات أخذ العينات المخاطية غير الغازية لامتصاص الأنف والشهيب.
على وجه الخصوص ، سنوضح كيف نتخلص من عينة سائل البطانة المخاطية من المصفوفة الماصة الاصطناعية. عند نقطة الجمع ، يجب وضع العينات على الجليد لنقلها إلى المختبر. يمكن معالجة العينات على الفور أو يمكن وضعها مباشرة في التجميد العميق في أنبوب العينة الأصلي للشطف في وقت لاحق.
إذا تم إجراء المعالجة الفورية ، يمكن نقل العينة على الجليد إلى المختبر في أنبوب العينة الأصلي. أو يمكن فصل SAM ووضعه في مخزن مؤقت للشطف عند نقطة التجميع ثم نقله لاحقا على الجليد إلى المختبر. يمكن أن تبقى العينات على الجليد إما في المخزن المؤقت أو داخل أنبوب العينة الخاص بها لعدة ساعات قبل المعالجة.
تهدفخطوة الغسيل قبل الطرد المركزي والشطف الدوري ل SAM إلى تحسين إنتاجية العينة. لتحقيق ذلك ، يتم إدخال SAM في أنبوب Eppendorf جنبا إلى جنب مع أداة الاستخراج المطلوبة. ثم يتم خلط العينة في خلاط دوامة لمدة 30 ثانية لغسل SAM من السوائل والجزيئات الحيوية المرتبطة بشكل فضفاض.
لضمان استعادة العينة الكاملة ، يتم إجراء شطف الدوران عن طريق إضافة SAM الرطب إلى ملحق الدوران داخل نفس أنبوب Eppendorf المستخدم في الغسيل. يجب استخدام ملقط نظيف لهذا الإجراء ويجب تغييره بين العينات لمنع التلوث. تستخدم هذه الطريقة الطرد المركزي لاستخراج السائل من SAM.
نقوم بعينات أجهزة الطرد المركزي لمدة 20 دقيقة عند 16،000 غرام في جهاز طرد مركزي مبرد إلى أربع درجات مئوية. سيتم تحديد أداة تصحيح أخطاء الشطف المستخدمة بواسطة التطبيق المطلوب. عادة ما نستخدم المخزن المؤقت للمقايسة الأمينية المحتوية على البروتين أو المخزن المؤقت لتحلل الحمض النووي الريبي.
يمكن استخدام نوعين من مرشح الدوران. الأول يحتوي فقط على شبكة بلاستيكية تثبت SAM في مكانه ، مما يسمح بالشطف الكامل للسوائل. بدلا من ذلك ، إذا كنت تعمل مع المواد المعدية ، فيمكن استخدام مرشحات الدوران بحجم مسام 0.2 ميكرومتر.
ستعمل هذه المرشحات على تطهير العينات المصابة وهي مناسبة للعينات التي يشتبه في إصابتها بالبكتيريا الدقيقة. إذا كانت هذه المرشحات مطلوبة ، فمن المهم تضمين خطوة ما قبل الحضانة حيث يسمح للمخزن المؤقت البروتيني بالانقاص من خلال المرشح قبل إضافة العينة. تقلل هذه الخطوة من ارتباط الوسطاء بالمرشح عن طريق امتصاص البروتين غير المحدد.
فيما يلي مثال على الطريقة التي يستخدمها مختبرنا لمعالجة الامتصاص الأنفي والقصبات الهوائية للعينات التي لا تتطلب خطوة إزالة التلوث بما في ذلك مسببات الأمراض من الفئة الثانية. الخطوة الأولى ، يتم وضع SAM في Eppendorf يحتوي على المخزن المؤقت والدوامة المناسبة لمدة 30 ثانية. بالنسبة لامتصاص الأنف ، نستخدم عادة 300 ميكرولتر من المخزن المؤقت ولامتصاص القصبات الهوائية 100 ميكرولتر.
الخطوة الثانية ، تتم إزالة SAM باستخدام ملقط ووضعه في كوب مرشح شبكي بلاستيكي جنبا إلى جنب مع المخزن المؤقت المستخدم لغسل SAM. الخطوة الثالثة ، يتم إرجاع كوب الترشيح الشبكي البلاستيكي الذي يحتوي على SAM إلى Eppendorf الأصلي. الخطوة الرابعة ، يتم طرد Eppendorf الذي يحتوي على كوب مرشح ، ومخزن مؤقت ، و SAM لمدة 20 دقيقة عند 16،000 جم عند أربع درجات مئوية.
بعد الطرد المركزي ، تتم إزالة كوب المرشح الذي يحتوي على SAM والتخلص منه. يمكن بعد ذلك اقتباس العجينة وتجميدها بعمق لتحليلها في وقت لاحق. تم تطبيق أخذ عينات الامتصاص الأنفي على عدد من إعدادات أبحاث الجهاز التنفسي السريرية.
يتضمن ذلك قياسات الوسطاء الالتهابيين أثناء تحدي مسببات الحساسية الأنفية مثل البروستاجلاندين D2 والإنترلوكين 5. الأهم من ذلك في إعدادات نموذج التحدي هذه ، يسمح أخذ العينات عن طريق الامتزاز الأنفي بالتنميط الحركي المتكرر لمستويات الوسيط ، حيث يمكن تكرار أخذ العينات كل بضع دقائق. كما تم استخدام الامتصاص الأنفي أثناء تحدي عدوى فيروس الأنف في الأشخاص الأصحاء والمصابين بالربو التحسسي حيث تكرر امتصاص الأنف يوميا خلال فترة الدراسة.
سمح استخدام الامتصاص الأنفي في الدراسة بالتوصيف الحساس لاستجابات الإنترفيرون لعدوى فيروس الأنف. أخيرا ، استخدمنا أخذ عينات الامتصاص الأنفي لدراسة الرضع المصابين بالتهاب القصيبات. في هذه الدراسة ، ارتبطت العدوى بالفيروس المخلوي التنفسي بمستويات أعلى من الوسطاء الالتهابيين ، مثل إنترفيرون جاما.
الأهم من ذلك ، أن أخذ العينات باستخدام الامتزاز الأنفي يسمح بإدراج مجموعة ضابطة صحية في الدراسات التي أجريت على الرضع. تم استخدام القصبات الهوائية أيضا في دراسة تحدي فيروس الأنف في الأشخاص الأصحاء والمصابين بالربو التحسسي. أظهرت هذه الدراسة زيادات كبيرة في الوسطاء الالتهابيين إنترفيرون جاما و ITAC و IL-10 و IL-5 في مجرى الهواء السفلي أثناء الإصابة بفيروس الأنف.
إن إدراج هذه التقنية في دراسات مجرى الهواء السفلي يخلق إمكانية قياس مستويات الوسطاء ، والتي قد لا يمكن اكتشافها بالطرق التقليدية مثل غسل الشعب الهوائية السنخية. في الختام ، يمكن الحصول على سائل البطانة المخاطية بشكل غير جراحي ولديه إمكانات مثيرة لقياس الاستجابات الالتهابية في العدوى والالتهابات. يجب تكييف طرق الشطف وفقا لطبيعة العينات والمعلمات التي سيتم قياسها.
على وجه الخصوص ، يمكن استخدام MLF لقياس السيتوكينات المخاطية والكيموكينات ، والالتهابات الفيروسية ، والحمل الفيروسي ، والالتهابات البكتيرية والفطرية ، والميكروبيوم ، والأجسام المضادة المخاطية. أخيرا ، ستتطلب طرق أخذ عينات الغشاء المخاطي وشطفه تطويرا مخصصا والتحقق الدقيق من صحة المشاريع الفردية.
تصف هذه الوثيقة تقنيات امتصاص الأنف وامتصاص القصبات الهوائية باستخدام مصفوفات امتصاصية صناعية (SAM) لأخذ عينات من سائل البطانة المخاطية من المسالك الهوائية العلوية والسفلية. تعمل هذه الطرق على تحسين التوحيد وتحمل التقنيات التقليدية لأخذ عينات الجهاز التنفسي.
Precision sampling of respiratory mucosal lining fluid using synthetic absorptive matrices (SAM) enables minimally invasive, reproducible collection of airway biomarkers. These techniques address the need for standardized, repeatable sampling in respiratory disease research and translational biomarker development. Their integration supports confident target validation and risk-adjusted progression in respiratory drug discovery portfolios.
Nasosorption and bronchosorption fit within the continuum from early discovery through translational research, enabling hypothesis testing and biomarker validation in both upper and lower airways.