Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für die Erkennung und Quantifizierung von Plasmodium Falciparum infizierten wässrigen roten Blutkörperchen mit einem abgeschwächten Totalreflexion Infrarot-Spektrometer und multivariate Datenanalyse.
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Methodenartikel
Erkennung und Quantifizierung von Plasmodium Falciparum in wässrigen roten Blutkörperchen durch gedämpft totale Reflexion Infrarotspektroskopie und Multivariate Datenanalyse
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Wir zeigen eine Methode zur Quantifizierung und Nachweis von Parasiten in wässrigen roten Blutkörperchen (Erythrozyten) mithilfe einer einfachen Benchtop abgeschwächt totale Reflexion Fourier transformieren (ATR-FTIR) Infrarotspektrometer in Verbindung mit Multivariate Datenanalyse ( MVDA). 3 7 p. Falciparum wurden kultiviert, 10 % Parasitemia Ring Bühne Parasiten und verwendet frische Spender isoliert Erythrozyten erstellen eine Verdünnung Serie zwischen 0 – 1 Spike %. 10 µL jeder Probe wurden aufgestellt, auf die Mitte des Fensters ATR Diamant, das Spektrum zu erwerben. Die Beispieldaten wurde behandelt, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern und den Beitrag des Wassers zu entfernen, und dann die zweite Ableitung wurde angewandt, um die spektrale Eigenschaften zu lösen. Die Daten wurden dann mit zwei Arten von MVDA analysiert: erste Principal Komponente Analysis (PCA), Ausreißer und dann Partial Least Squares Regression (PLS-R) für die Quantifizierung Modellerstellung zu bestimmen.
Einleitung
Malaria zählt zu den verheerendsten Krankheiten unserer Zeit; mehr als die Hälfte die Bevölkerung lebt in endemischen Gebieten gefährdet und es unverhältnismäßig belastet die Armen1,2,3,4. Ein großer Teil des Problems ist die asymptomatische Träger und frühen Stadium-Patienten, die als Reservoir für Moskito Vektoren5, Handeln verursacht Spikes von Infektion während der Regenzeit und in den Gemeinden bestehen bleiben soll, so dass. Malaria wird durch fünf Plasmodium -Parasiten, verursacht die tödlichste von de....
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Protokoll
Bitte konsultieren Sie geeignete Material Sicherheit Data Sheets (MSDS) und suchen Sie entsprechenden Biosafety Level 2 (BSL-2) Ausbildung zu. Alle Kultivierung Schritte erfolgen in einem BSL-2 Schrank mit aseptischen Technik, d. h. es gibt ein Risiko einer Exposition gegenüber schädlichen UV-Strahlung von Dekontamination Treppe, Nadel-Stick Verletzungen und möglichen biologischen Exposition und Infektion, wenn die Parasiten-Kultur tritt keine Verletzungen. Darüber hinaus ist bestand Blut von Blutbanken nur für bestimmte Krankheiten und das Potenzial für die Verbreitung von Blut übertragbaren Krankheiten untersucht ein potenzielles Risiko. Suchen Sie sofort medizinisc....
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Ergebnisse
Partial Least Squares (PLS-R) plot und seiner damit verbundenen Regression Vektor, Abbildung 1a und 1 b bzw. zeigen, dass das Signal vom Parasiten unterscheidet die Erythrozyten, die sie verwendet werden können, bilden eine lineare Regression Modell für verwendet werden die Vorhersage des Parasiten in zukünftigen Datensätzen.
Eine robuste, lineare PLS-R-Modell wurde mit einem Bestim.......
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Diskussion
PLS-R-Modell ist eine betreute multivariate Methode, die findet eine lineare Beziehung, Y = bX + E, zwischen den prädiktiven Variablen X (hier: der Extinktion bei einzelnen Wellenzahl) und eine kontinuierliche Variable Y (hier: der Parasitemia-Ebene). Kurz gesagt, das Modell verbindet die Variablen X, um einen neuen Satz von latenten Variablen (LVs) erstellen, die die Varianz auf X korreliert mit Y zu erfassen, und einen Regression Vektor (b) berechnet, die ein neues Spektrum Ergebnisse bei der Schätzung der y-Wert multi.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Zu den Autoren wurde gefördert vom Australian Research Council (Zukunft Fellowship FT120100926, BRW), National Health and Medical Research Council of Australia (Programm Grant und Senior Research Fellowship zu JGB; Frühe Karriere Stipendien JSR; Infrastruktur für die Forschung Institute Support Scheme Grant Burnet Institut), und die Victorian State Regierung betrieblichen Infrastruktur unterstützen Grant Burnet Institut. Wir bestätigen Herrn Finlay Shanks für instrumentale Unterstützung.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Spenderblut | - | Muss von einem ausgebildeten Arzt entnommen werden | |
| Stammblut | des australischen Roten Kreuzes - | ||
| 3D7 Plasmodium falciparum | The Burnet | Institute-Laboratory | Stamm Wildtyp-Äquivalent |
| RPMI-1640 Medium mit L-Hepes ohne Natriumbicarbonat | Sigma Aldrich | R6504 | |
| Albumax (Gibco) | Thermofisher | E003000PJ | Aliquot in 50 mL Falcon-Röhrchen abfüllen und im Gefrierschrank aufbewahren |
| Natriumbicarbonat | Sigma Aldrich | S5761 | |
| Giemsa Stain | Sigma Aldrich | 48900 | |
| Sorbit | Sigma Aldrich | S1876 | Muss vor der Verwendung in Kultur filtriert werden |
| Blutentnahmeröhrchen (Vakutainer) | Becton, Dickonson and Company | 367671 | |
| Immersionsöl | Thermofisher | M3004 | |
| 50 mL | Kulturschalen Falcon | 353025 | |
| 25 mL Pipettenspitzen | Falcon | 357515 | |
| 10 mL Pipettenspitzen | Falcon | 357530 | |
| Objektträger | Sigma Aldrich | S8902 | |
| Zentrifugenröhrchen 50 mL | Sigma Aldrich | T2318 | |
| Automatisierte Pipettensteuerung | Integra-biosciences | 155 015 | |
| Sorvall Legend X1R Zentrifuge | Thermofisher | 75004260 | |
| Forma&trade 310 Direct Heat CO2 Inkubatoren | Thermofisher | 310TS | |
| Nikon Eclipse E-100 Binokularmikroskop | Nikon Instruments | E100_2CE-MRTK-1 | Sie beim Kauf darauf, dass das 100x Objektiv ein Öl ist Immersionslinse |
| Bruker Alpha Ft-IR Spektrometer mit ATR Quick Snap Aufsatz | Bruker | 9308-3700 | Fordern Sie beim Kauf unbedingt den "Eco-ATR"-Aufsatz an |
| Matlab | Mathworks Inc | Multivariate Datenanalysesoftware | |
| The Unscrambler X | CAMO | Multivariate Datenanalysesoftware | |
| PLS-Toolbox | Mathworks, Inc. | GUI für Matlab |
Referenzen
- Hommel, M., Gilles, H. Chapter 20. Topley & Wilson's Microbiology and Microbial Infections. Vol. 5 Parasitology. Collier, L., Balows, A., Sussman, M. , Arnold. Great Britain. 361(1998).
- World Health Organization. World Malaria Report 2016. , (2016).
- Rogers, W. Chapter 105. Manual....
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Nachdrucke und Genehmigungen
