아이 들 질병 바이오 마커 발견에서 호흡 컬렉션

요약

이 프로토콜에는 아이 들에서 호흡 샘플의 수집을 위한 간단한 방법을 설명합니다. 간단히, 혼합된 공기의 샘플 미리 매 튜브 가스 크로마토그래피-질량 분석 분석 이전에 집중 된다. 전염 성 및 비 전염 성 질환의 바이오 마커 호흡이 호흡 컬렉션 메서드를 사용 하 여 확인할 수 있습니다.

초록

전염 성 및 비 전염 성 질병, 말라리아, 결핵, 폐암, 간 질환. 등의 수에서 휘발성 biomarkers를 발견 하는 데 사용 수 호흡 수집 및 분석 이 프로토콜 아이 들에 있는 호흡을 샘플링 한 다음 호흡 가스 크로마토그래피-질량 분석 (GC-MS)와 추가 분석을 위해 샘플을 안정화 재현할 수 방법을 설명 합니다. 이 방법의 목표는 4-15 세 어린이에서 더 화학 분석을 위한 호흡 샘플의 수집을 위한 표준화 된 프로토콜 설정. 첫째, 호흡 3 L 가방에 연결 된 2-방향 밸브에 연결 된 골 판지 마우스 피스를 사용 하 여 샘플링 됩니다. 호흡 analytes 열 탈 착 튜브를 전송 그리고 분석까지 4-5 ° C에 저장 됩니다. 이 기술은 이전 성공적인 호흡 바이오 마커 식별에 대 한 말라리아와 어린이의 호흡을 캡처하는 데 사용 되었습니다. 그 후, 우리가 성공적으로 추가 소아 동료에이 기술을 적용 했습니다. 이 방법의 장점은 (소아과 인구에 있는 특정 값)의 환자의 부분에 최소한의 협력을 요구 한다, 짧은 컬렉션 기간, 훈련된 직원을 필요로 하지 않습니다을 휴대용 장치에 수행할 수 있습니다. 리소스 제한 필드 설정입니다.

서론

바이오 마커 임상 식별 질병에 공헌할 지도 모른다 정상 및 병 적인 생물 학적 과정에 대 한 유용한 정보를 얻을 수 있습니다. 최근, 질병 상태, 감염, 대사 장애, 암 ¹등의 다양 한 생체로 호흡 휘발성의 평가에 관심을 증가 되었습니다. Exhaled 호흡에 휘발성 유기 화합물 (Voc), 세미 휘발성 유기 화합물, 및 microbially 파생된 자료 (예를 들면, 박테리아 및 바이러스 핵 산)의 정량 수준을 포함 되어 있습니다. Exhaled 호흡 분석의 중앙 목표 비 접촉 의료 조건 또는 환경 노출의 상태에 대 한 통찰력을 얻을 것입니다. 수집의 성분에 따라 exhaled 호흡을 분석 하기 위한 다양 한 방법이 있다. 현재 연구에서 결과의 비교 분석을 복잡 하 게 없는 표준화 exhaled 호흡 수집 방법이입니다. 숨 결 수집 절차 표준화 샘플링 절차 자체는 다운스트림 호흡 분석 결과에 상당한 영향을 필수적, 이다.

많은 연구에서 늦게 호흡 호흡 샘플링은 고용된^2,3. 이 샘플링 우선적으로 호흡 사이클의 끝에 공기를 캡처하기 위해 exhaled 호흡 ("죽은 공간")의 초기 부분을 삭제 하....

프로토콜

연구는 제도적 검토 보드의 워싱턴 대학의과 대학 (#201709030)에 의해 승인 되었습니다. 동의 부모 또는 법적 보호자 사전 연구에 포함 하기에서 얻은 했다. 그림 2 에 있는 사진 정보 보호자 동의서와 함께 재현.

1. 호흡 샘플러 어셈블리

1. 일회용 장갑을 사용 하 여, 연결 판지 피스 호흡 샘플러 보충 그림 1에서 보듯이. 추가 그림 1에서 보듯이 호흡 샘플러의 다른 극치에 대 직경 배관의 짧은 길이 연결 합니다. 새로운 튜브를 사용 하 여 각 환자에 대 한.
2. 가방 밸브 튜브를 통해 호흡 커넥터를 연결 합니다. 호흡 샘플러와 가방 연결의 사진 그림 1 을 참조 하십시오.
3. 밸브를 잠금 해제를 시계 반대 방향으로 피팅 입구 측면 널드 나사를 설정 샘플링에 대 한 피팅 입구를 열고, 가방 밸브의 줄기를 밀어.
4. 시계 방향으로 피팅 입구 측면 널드 나사를 선회 하 여 밸브 열기를 잠급니다.
5. 호흡 샘플러에 파란색 밸브 개방 확인 (병렬 커넥터와).

결과

우리의 연구에서 호흡 샘플 10 어린이 (8-17 세)에서 수집 된 St. 루이 아동 병원에서 평가 겪고 있습니다. 숨 샘플 및 주변 공기 샘플 (n = 10) 위에서 설명한 대로 수집 했다. 샘플 가스 착 색 인쇄기 4 중 극 시간의 비행 질량 분석 (GC-QToF-MS) 및 열 탈 착를 사용 하 여 앞에서 설명한⁹로 분석 되었다. 배경 오염 물질의 제거 후, 구현된 프로토콜 혼합된 exhaled 호흡 샘플의 각 311 휘발성 유기 화합물 (Voc)의 평균을 굴복. 평균, 훨씬 더 많은 Voc에서에서 찾아냈다 주변 환경 컨트롤에 비해 호흡 샘플 (190 ± 12.6, 대 311 ± 11.5 p < 0.0001) (그림 3A). 호흡, 주위 공기에 비교에 Voc의 증가 한 수 대표 총 이온 chromatograms (TICs) (

토론

지난 10 년간 호흡 연구에서 상당한 진행에도 불구 하 고 샘플링 및 호흡 가스 휘발성의 분석에 대 한 표준화 된 사례에는 정의 되지 않은¹⁰남아 있다. 표준화의이 부족에 대 한 주요 이유는 다양 한 결과 화학 다양성을 어떤 주어진된 exhaled 호흡 샘플에 존재에 직접적인 영향을 미칠 호흡 수집 방법 되었습니다. Exhalate 호흡 매우 다양 한 농도⁶에서 휘발성 유기 화합물의 광범위 한 범위를 포함합니다. 따라서, 풍부 뿐만 아니라 주어진된 샘플에 있을 수 있는 화합물의 다양성 변경 컬렉션 메서드를 변경 합니다.

호흡 가스 샘플링은 의외로 복잡 하다. 숨 샘플링 해야 합니다 계정 과목 내 쉬고 숨 수집기의 마우스 피스 또는 분석 전에 가스 새 지 않는 용기에만 필요, 및 잠재적인 변수의 수에 대 한 제어. 이 작품에서는, 우리는 아이 들에 있는 호흡 가스 샘플링에 대 한 특정 검증된 프로.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
호흡 주머니	SKC	237-03	이것들은 3 L 가방입니다
	A-M 시스템	161902	0.86" OD, 2.00" L
대구경 튜빙	Cole Parmer	95802-11	실리콘 튜빙, 1/4"ID x 5/16"OD,
장기 보관 캡	Markes International	C-CF010	황동 보관 캡 ¼ " & PTFE 페룰, pk 10
수 어댑터	Charlotte Pipe	2109	호흡 커넥터의 부품 1/3 (1/2 "범용 부품 번호 436-005)
남성 어댑터 (테프론으로 제작)	자체 제작		호흡 커넥터의 부품 3/3 (1/4 "ID x 1/2"MIP). 이 부품은 버진 테플론
펌프	SKC	220-1000TC-C	포켓 펌프터치와 충전기 작은 직경의
.	Supelco	20533	테프론 튜빙  L &시간; O.D. × I.D. 25 피트 × 1/4 에. (6.35mm) &시간; 0.228 에. (5.8mm)
열 탈착 튜브	Markes International	C2-CAXX-5314	튜브, 비활성, TnxTA/Sulficarb, cond/cap, pk 10
튜브 캡핑/언캡핑 도구	Markes International	C-CPLOK
양방향 볼 밸브 커넥터	Homewerks Worldwide	VBV-P40-E3B	파트 2/3 호흡 커넥터 (1/2 ")

. 튜브로 만든 막대로 특별히 가공되었습니다