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Methodenartikel

Atem-Sammlung von Kindern für Krankheit Entdeckung von Biomarkern

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DOI:

10.3791/59217

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14. Februar 2019

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt eine einfache Methode für den Erwerb von Atemproben von Kindern. Kurz, sind Proben von Mischluft vorab in Sorptionsmittel Röhren vor der Gaschromatographie-Massenspektrometrie Analyse konzentriert. Atem-Biomarker von infektiösen und nicht infektiösen Krankheiten können mit dieser Atem Sammlung Methode identifiziert werden.

Zusammenfassung

Atem-Sammlung und Analyse können verwendet werden, um flüchtige Biomarker in einer Reihe von infektiösen und nicht infektiösen Krankheiten, wie Malaria, Tuberkulose, Lungenkrebs und Lebererkrankungen. zu entdecken Dieses Protokoll beschreibt eine reproduzierbare Methode zur Probenahme Atem bei Kindern und dann Stabilisierung Atemproben zur weiteren Analyse mit Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS). Das Ziel dieser Methode ist es, ein standardisiertes Protokoll für den Erwerb von Atemproben zur weiteren chemischen Analyse von Kindern im Alter von 4-15 Jahre zu etablieren. Erstens ist Atem Stichprobe mit einem Karton Mundstück befestigt, ein 2-Wege-Ventil, das mit einem 3 L Beutel verbunden ist. Atem Analyten sind dann eine thermische Desorption Rohr übertragen und dort gespeichert bei 4-5 ° C bis zur Analyse. Diese Technik wurde früher Atem von Kindern mit Malaria für erfolgreiche Atem Biomarker Identifikation zu erfassen. Anschließend haben wir diese Technik erfolgreich auf zusätzlichen pädiatrischen Kohorten angewendet. Der Vorteil dieser Methode ist, dass es minimale Zusammenarbeit seitens des Patienten (von besonderem Wert in pädiatrischen Populationen erfordert), eine kurze Auflistung Periode hat geschultes Personal erfordert und mit tragbaren Geräten in durchgeführt werden kann begrenzten Ressourcen Feldeinstellungen.

Einleitung

Biomarker können wertvolle Informationen über normale und pathologische biologische Prozesse führen, die klinisch erkennbare Krankheit beitragen kann. Vor kurzem gab es zunehmende Interesse an der Bewertung von Atem Volatiles als Biomarker für eine Vielzahl von Krankheitszuständen, einschließlich Infektionen, Stoffwechselstörungen und Krebs 1. Ausatmungsluft enthält quantifizierbare Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), semi-flüchtige organische Verbindungen und mikrobiell abgeleitete Material (z. B. Nukleinsäuren vor Bakterien und Viren). Das zentrale Ziel der Ausatmungsluft Analyse ist nicht-invasiv Einblick in den Status einer....

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Protokoll

Die Studie wurde von der institutionellen Review Board der Washington University School of Medicine (#201709030) genehmigt. Die Einwilligung wurde von einem Elternteil oder Erziehungsberechtigten vor Aufnahme in die Studie. Fotos in Abbildung 2 wiedergegeben mit schriftlicher Einwilligung der Eltern informiert.

1. Atem Sampler Montage

  1. Verwendung von Einweg-Handschuhe, Messen Sie Karton Sprachrohr der Atem-Sampler bei, wie in zusätzliche Abbildung 1dargestellt. Legen Sie eine kurze Länge von großem Durchmesser Schlauch in das andere extrem von der Atem-Sampler, wie in

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Ergebnisse

In unserer Studie Atem gesammelten Proben von 10 Kindern (8-17 Jahre alt) waren derzeit Evaluierung im Kinderkrankenhaus St. Louis. Atem und Umgebungsluft Proben (n = 10) wurden gesammelt, wie oben beschrieben. Proben wurden mit Gaschromatographie Quadrupol Flugzeit-Massenspektrometrie (GC-QToF-MS) und thermische Desorption als zuvor beschriebenen9analysiert. Nach Entfernung der Hintergrund Verunreinigungen ergab die implementierten Protokolle durchschnitt.......

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Diskussion

Trotz erheblicher Fortschritte in der Atem-Forschung in den letzten zehn Jahren bleiben standardisierte Verfahren für die Probenahme und Analyse von flüchtigen Stoffen Atem Gas undefiniert10. Einer der Hauptgründe für diesen Mangel an Standardisierung wurde die Vielfalt der Atem Methoden der Datenerhebung, die direkten Einfluss auf die resultierende chemische Vielfalt in jeder gegebenen Ausatmungsluft Probe haben. Atem exhalate enthält ein umfangreiches Angebot an flüchtigen organischen Verbindung.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Wir bedanken uns für die Kinder und Familien von St. Louis Kinderkrankenhaus, die an dieser Studie teilgenommen. Wir anerkennen die einzigartige Bemühungen von Frau Stacy Postma und Frau Janet Sokolich während der Atem-Sammlung. Diese Arbeit wird von den St. Louis Children Hospital Foundation unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Atembeutel SKC237-03Dies sind 3 L
Beutel Mundstück aus Pappe A-M Systeme1619020,86" OD, 2,00" L
Schlauch mit großem DurchmesserCole Parmer95802-11Silikonschlauch, 1/4" ID x 5/16" AD,
Langzeitlagerkappen Markes InternationalC-CF010Aufbewahrungskappe aus Messing ¼ " & PTFE-Aderendhülse, pk 10
Stecker AdapterCharlotte Pipe2109Teil 1/3 des Atemsteckers (1/2" Universal-Teile-Nr. 436-005)
Steckeradapter (aus Teflon)EigenbauTeil 3/3 des Atemsteckers (1/4" ID x 1/2" MIP). Dieses Teil wurde speziell aus Stangen aus reinem Teflon gefertigt
PumpeSKC220-1000TC-CPocket PumpTouch mit Ladegerät Schlauch
mit kleinem Durchmesser Supelco20533Teflon-Schlauch L & mal; O.D. & mal; I.D. 25 ft &mal; 1/4 Zoll (6,35 mm) & mal; 0,228 Zoll (5,8 mm)  
Thermische Desorptionsrohre Markes InternationalC2-CAXX-5314Rohr, inert, TnxTA/Sulficarb, Kond/Kappe, pk 10
Werkzeug zum Verschließen/Entdeckeln von RohrenMarken InternationalC-CPLOK
Zweiwege-Kugelhahnverbinder  Homewerks WorldwideVBV-P40-E3BTeil 2/3 des Atemsteckers (1/2")

Referenzen

  1. Ahmed, W. M., Lawal, O., Nilsen, T. M., Goodacre, R., Fowler, S. J. Exhaled volatile organic compounds of infection: a systematic review. ACS Infectious Diseases. 3 (10), 695-710 (2017).
  2. Berna, A. Z., et al. Analysis of breath spec....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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