13 giugno 2025
Qui, presentiamo un metodo mininvasivo e diretto per campionare il sangue durante il sonno in contesti clinici.
Studiamo come il sonno e i ritmi circadiani compromettono la salute cardiometabolica. In definitiva, vorremmo trovare strategie per ridurre il resto delle malattie associate al sonno e all'interruzione circadiana. Per studiare le cose che cambiano nel corpo nell'arco di 24 ore, abbiamo bisogno di avere una finestra sul sistema durante l'intero periodo.
Questo può essere difficile perché non vogliamo disturbare il sonno a ritmi circadiani andando nella stanza di un partecipante mentre dorme per ottenere un prelievo di sangue. Per ovviare a questo problema, utilizziamo un protocollo di campionamento del sangue attraverso la parete. Affrontiamo il divario utilizzando una lunga linea IV che posizioniamo attraverso il muro da cui possiamo campionare il sangue dall'esterno della stanza dei partecipanti.
Questo ci consente di campionare il sangue con un'interruzione minima del sonno e dei ritmi circadiani. I nostri risultati consentiranno ai ricercatori di accedere a marcatori di salute metabolica come glucosio e insulina per 24 ore senza disturbare il sonno, il che può aiutare a chiarire l'influenza del sonno e dei ritmi circadiani sul rischio di malattia. Per iniziare, collegare la linea di prolunga per il campionamento a parete collegando l'arresto a tre vie all'estremità del blocco dell'esca femmina della linea di estensione.
Dopo aver rotto i sigilli, posizionare la siringa di lavaggio con soluzione salina da 10 millilitri e la siringa per campioni da tre millilitri sul rubinetto di arresto. Ruotare la linguetta di arresto del rubinetto di arresto per chiudere la linea di prolunga della siringa da tre millilitri e aprirla fino al lavaggio della soluzione salina da 10 millilitri. Spingere la soluzione salina attraverso la linea di prolunga fino a raggiungere la fine.
Rimuovere con cautela il tappo e lasciare che la soluzione salina goccioli in una tazza o sul tampone assorbente. Ruotare la linguetta di spegnimento per chiudere la linea di prolunga di entrambe le siringhe, mantenendole attaccate al rubinetto di arresto. Far passare l'estremità tappata della linea di prolunga attraverso la porta a muro nella stanza dei partecipanti, assicurandosi che il tappo rimanga in posizione per mantenere la sterilità.
Nella stanza del partecipante, pulire l'estremità distale della linea di estensione e il lato di attacco del set di estensione IV. Utilizzando un tampone sterile per la preparazione dell'alcol, rimuovere il tappo dalla linea di prolunga e fissarlo al set di prolunga IV collegato al partecipante. Ora torna all'anticamera.
Rimuovere e gettare la soluzione fisiologica usata dal rubinetto di arresto e collegare una soluzione fisiologica riscaldata da 10 millilitri. Ruotare la linguetta per chiudere la linea della siringa del campione e aprirla fino al nuovo lavaggio con soluzione fisiologica. Spingere la soluzione salina attraverso la linea di prolunga per verificare l'assenza di perdite e confermare che la linea IV rimanga brevettata.
Continuare lentamente a spingere il risciacquo della soluzione salina e contemporaneamente spegnere la linguetta per sigillare completamente il sistema. Una volta confermato il funzionamento della linea di estensione, tornare nella stanza del partecipante per avvolgere il set di estensione IV con una benda elastica autoaderente per evitare lo spostamento durante il sonno. Fissare saldamente la linea di prolunga al telaio del letto.
Collegare una siringa di scarto da cinque millilitri assicurandosi che la linea di prolunga sia innescata con soluzione salina e collegare una siringa di campionamento da tre millilitri al rubinetto di arresto. Ruotare la linguetta per aprire la linea della siringa di scarto da cinque millilitri. Utilizzando la siringa da cinque millilitri, raccogliere almeno 4,4 millilitri di rifiuti.
Quindi continua a prelevare fino a quando non appare il sangue intero. Ora ruota la linguetta di arresto per chiudere la linea della siringa di scarto da cinque millilitri. Utilizzare la siringa da tre millilitri per prelevare la quantità di sangue desiderata e ruotare la linguetta per chiudere la linea di prolunga di entrambe le siringhe.
Rimuovere la siringa di scarto da cinque millilitri e sostituirla con una soluzione fisiologica calda da 10 millilitri. Ruotare la linguetta di spegnimento per chiudere la linea della siringa del campione da tre millilitri. Aprendolo al filo salino.
Spingere fino a 10 millilitri di soluzione salina calda nella linea di estensione, assicurandosi che non rimanga sangue nella linea. Rimuovere la siringa del campione riempita di sangue per un'ulteriore elaborazione e sostituirla con una siringa vuota da tre millilitri. Ruotare la linguetta di spegnimento per chiudere la linea di entrambe le siringhe.
Continuare lentamente a spingere il lavaggio della soluzione salina mentre si spegne la linguetta per mantenere la pressione nella linea di estensione e ridurre al minimo il flusso di ritorno del sangue. Utilizzare la soluzione fisiologica rimanente per far scorrere il rubinetto nella siringa vuota da tre millilitri. Quindi rimuovere la siringa salina e tirare indietro la siringa da tre millilitri per estrarre il liquido rimanente dal rubinetto di arresto.
Sostituire tutte le siringhe per prepararsi al successivo prelievo di sangue. Il profilo della concentrazione plasmatica di melatonina nelle 24 ore di un partecipante è stato misurato in condizioni di scarsa illuminazione. I risultati suggeriscono che i livelli di melatonina seguono un modello di aumento e diminuzione distinto coerente con un normale ritmo circadiano, confermando che il metodo di campionamento del sangue attraverso la parete cattura accuratamente i cambiamenti ormonali durante la notte biologica.
In uno studio recente, il tasso di successo per il prelievo di sangue attraverso la parete è stato del 67%, corrispondente a 304 su 454 tentativi totali di prelievo di sangue, i prelievi di sangue non riusciti hanno rappresentato il 33% dei tentativi con il 94% di questi fallimenti attribuiti a problemi di posizione come il partecipante sdraiato o occludente la linea di estensione. Durante un facile prelievo di sangue, le registrazioni polisonnografiche hanno mostrato segnali stabili di elettroencefalogramma, elettrogramma, elettromiogramma ed elettrocardiogramma senza evidenza di eccitazione o cambiamento della fase del sonno. Un prelievo di sangue difficile è stato associato a un'interruzione dell'attività dell'elettroencefalogramma, dell'elettrogramma e dell'elettromiogramma insieme a una frequenza cardiaca elevata indicativa di eccitazione.
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Questo studio presenta un metodo minimamente invasivo per il campionamento del sangue durante il sonno, affrontando le sfide nello studio dei ritmi circadiani e della salute cardiometabolica. Utilizzando un protocollo di campionamento del sangue attraverso il muro, i ricercatori possono raccogliere campioni senza disturbare il sonno del partecipante.
Continuous, minimally disruptive blood sampling is critical for accurately profiling 24-hour physiological rhythms in clinical research. The through-the-wall blood sampling method preserves sleep integrity, enabling reliable assessment of circulating biomarkers linked to cardiometabolic risk. This approach enhances predictive confidence in studies of circadian biology and supports translational research on disease mechanisms.
This method integrates into the discovery-to-translational continuum by enabling high-fidelity, time-resolved biomarker sampling in clinical and research settings.