הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

פתרון מים, חלבונים ושומנים מ ב Vivo Confocal ראמאן ספקטרום של שכבה הקרנית באמצעות גישה כימומטרית

6.9K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/60186

⸱

26 בספטמבר 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

כאן, אנו מציגים פרוטוקול עבור אוסף של מוקד ראמאן ספקטרום מן הנושאים האנושיים במחקרים קליניים בשילוב עם גישות כימומטרי עבור הסרת ספקטרליר להסרת ואת החילוץ הבא של תכונות מפתח.

תקציר

פיתוח זה ב vivo קונפוקלית וקד ראמאן הספקטרוסקופית השיטה מאפשרת מדידה ישירה של מים, חלבונים, ושומנים עם רזולוציה עומק בנושאים אנושיים. מידע זה חשוב מאוד למחלות הקשורות לעור ולאפיון ביצועי מוצר לטיפוח העור. פרוטוקול זה ממחיש שיטה לאוסף ראמאן ספקטרום מוקד ואת הניתוח הבא של ערכת הנתונים ספקטרלית מינוף כימומטריקה. מטרת שיטה זו היא ליצור פרוטוקול סטנדרטי עבור איסוף נתונים ולספק הדרכה כללית לניתוח נתונים. עיבוד מקדים (למשל, הסרת ספקטרום חריג חשוד טעות) הוא צעד קריטי בעת עיבוד ערכות נתונים גדולים ממחקרים קליניים. כדוגמה, אנו מספקים הנחיה המבוססת על ידע מוקדם של ערכת נתונים כדי לזהות את סוגי הoutliers ולפתח אסטרטגיות ספציפיות כדי להסירם. מבוצעת ניתוח של רכיב ראשי, וספקטרום הטעינה מושווה לספקטרום מחומרי התייחסות כדי לבחור את מספר הרכיבים המשמשים בניתוח רזולוציית עקומת העקומות הסופית (MCR). גישה זו מוצלחת להפקת מידע משמעותי מערכת נתונים ספקטרלית גדולה.

מבוא

במחקרים קליניים, ב vivo קונפוקלית ראמאן ספקטרוסקופית הראה את היכולת הייחודית שלה לקביעת שכבה עובי של הקרנית ותוכן מים1,2,3,4, מעקב אחר חדירת חומרים פעילים למריחה על העור,5,6. כגישה שאינה פולשנית, ספקטרוסקופיית ראמאן מזהה אותות מולקולריים המבוססים על מצבי רטט. לכן, אין צורך בתוויות7. ב vivo קונפוקלית וקד ראמאן ספקטרוסקופית מספק מידע כימי עם רזולוציה עומק מבוסס על האופי הקונקמוקד של הטכניקה. מידע זה תלוי עומק שימושי מאוד ללמוד את ההשפעות של מוצרי טיפוח העור

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

מחקר זה אושר על ידי ועדת הסקירה המוסדית של בית החולים לילדים של בייג בציות להנחיות האתיות של 1975 הצהרת הלסינקי. היא נערכה על פי ההנחיות לפרקטיקה קלינית טובה. המחקר התקיים ממאי עד יולי 2015.

1. אוסף של vivo קונפוקלית ראמאן ספקטרום מתוך נושאים אנושיים עם דרמטיטיס אטופית

  1. כלול נושאים בהתאם לקריטריונים הבאים.
    1. כלול נושאים בין הגילאים 4 – 18.
    2. כלול נושאים עם מתון עד בינוני דרמטיטיס אטופית (ציון של 2 או 3 על פי הערכה הכללית של הרופא) עם תסמיני המחלה הפעילים על 5% – 30% של פני השטח, עם לפחות שתי נגעים על הזרועות.
    3. כלול נושאים הנמצאים במצב בריאותי טוב, למעט סימפטומים הקשורים ישירות למחלת ה-AD.
    4. כלול נו....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

במחקר קליני זה, vivo קונפוקלית וקד ראמאן ספקטרום נאספו מ 28 נושאים מ 4 – 18 בן. סך של 30,862 ספקטרום ראמאן נאספו עם פרוטוקול איסוף נתונים שהוזכרו לעיל. זו ערכת נתונים ספקטרלית גדולה מכיל 20%החוצהספקטרלי כפי שמוצג באיור 4א. לאחר קביעת משטח העור ולאחריה PCA הוסרו האותות הנמוכים של האות לרעש. הגורם השלישי במודל PCA זה מזוהה פסגות אור החדר. זה מאושר על ידי השוואה של ספקטרום הטעינה של פקטור 3 עם ספקטרום של אור בחדר פלורסנט שנאסף בנפרד באתר המחקר באמצעות אותו מוקד מכשיר ראמאן (ראה איור

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

במהלך איסוף הנתונים, כפי שמתואר בסעיף 2 ו-3 של הפרוטוקול, כל פרופיל עומק נאסף באזור עם מגע בין חלון המכשיר לבין העור על ידי מציאת האזורים הכהים יותר מהתמונות המיקרוסקופיים המסומנים בעיגולים האדומים ב איור 2ג. ברגע שאזורים אלה היו ממוקמים, זה היה קריטי להתחיל את פרופיל העומק מעל פני השטח העור כדי לקבוע במדויק את המיקום של משטח העור עבור הליך ניתוח נתונים. מיקום משטח העור שימש לאחר מכן כדי לקבוע את העומק היחסי של כל ספקטרום בפרופיל העומק המתאים. כפי שהוזכר בסעיף 1 של הפרוטוקו.......

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

. למחברים אין מה לגלות

תודות

המחברים מכירים במידה רבה את התמיכה הכספית ממחלקת הטיפול האנליטי והאישי של הארגון. אנו רוצים להביע את הכרת התודה שלנו לבמאים המנהלים האנליטיים גב' יסמין וואנג וד ר רוב גרדנר על הדרכתו והתמיכה שלהם ועל הגברת לי יאנג לעזרתה באיסוף מידע.

....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
סרום בקר אלבומיןסיגמא-אולדריץ
כולסטרולסיגמא-אולדריץ
3-סולפט נתרןסיגמא-אולדריץ'
D-אריתרו-דיהידרוספינגוזיןסיגמא-אולדריץ'
DI מיםמטוהרים עם מיליפור (18.2MΩ)
מנתח עור Gen2-SCARiver Diagnostics, רוטרדם, הולנדGen2
Matlab 2018bMathwork2018b
N-behenoyl-D-erythro-sphingosineAvanti Polar Lipids, Inc.
N-Lignoceroyl-D-erythro-sphinganine (ceramide)Avanti Polar Lipids, Inc.
חומצה אולאיתסיגמא-אולדריץ
חומצה
פלמיטולאיתסיגמא-אולדריץ
PLS_Toolbox גרסה 8.2Eigenvector Research Inc.8.2
RiverIConRiver Diagnostics, רוטרדם, הולנדגרסה 3.2
סקוואלןסיגמא-אולדריץ
חומצה סטאריתסיגמא-אולדריץ'
' ' חומצה פלמיטית '' '

מקורות

  1. Caspers, P., Lucassen, G., Bruining, H., Puppels, G. Automated depth - scanning confocal Raman microspectrometer for rapid in vivo determination of water concentration profiles in human skin. Journal of Raman Spectroscopy. 31 (8-9), 813-818 (2000).
  2. Crowther, J., et al.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

גלה מאמרים נוספים

ספקטרוסקופיית רמאן קונפוקליתניתוח כימומטריחלבון-שומנים-מיםרזולוציית עומקניתוח רכיבים ראשייםרזולוציית עקומות רב-משתניתהסרת ערכים חריגיםתיקון קו בסיסזיהוי פני השטח של העורעיבוד מערכי נתונים ספקטרליים