Name: Pobieranie próbek oddechu od dzieci w celu odkrycia biomarkerów choroby (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-02-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 9 s
Description: Poznaj nieinwazyjną metodę pobierania próbek oddechu od dzieci w celu identyfikacji biomarkerów chorób. Technika ta umożliwia diagnostykę zakażeń, zaburzeń metabolicznych i nowotworów w sposób prosty i powtarzalny.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wyrażamy naszą wdzięczność dzieciom i rodzinom ze Szpitala Dziecięcego St Louis, które wzięły udział w tym badaniu. Doceniamy wyjątkowe wysiłki Pani Stacy Postma i Pani Janet Sokolich podczas zbierania oddechu. Praca ta jest wspierana przez St. Louis Children's Hospital Foundation.

Badanie zostało zatwierdzone przez Institutional Review Board of Washington University School of Medicine (#201709030). Świadoma zgoda została uzyskana od rodzica lub opiekuna prawnego przed włączeniem do badania. Fotografie w <silnej klasie="xfig">Rysunek 2 reprodukowane za pisemną świadomą zgodą rodziców.
1. Zespół próbnika oddechu
<ol>
	<li>Używając jednorazowych rękawiczek, przymocuj kartonowy ustnik do próbnika oddechu, jak pokazano w Uzupełnieniu <silna klasa="xfig">Rysunek 1. Przymocować krótki odcinek rurki o dużej średnicy do drugiego końca próbnika wydychanego powietrza, jak pokazano na rysunku uzupełniającym 1. Dla każdego pacjenta należy używać nowych przewodów.</li>
	<li>Podłącz złącze oddechowe do zaworu worka za pomocą rurki. Zobacz Rysunek 1 dla zdjęcia połączonego próbnika oddechu i torby.</li>
	<li>Przekręć radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby odblokować zawór i popchnij trzpień zaworu workowego w dół, aby otworzyć złączkę wlotową do pobierania próbek.</li>
	<li>Zablokuj zawór otwarty, obracając radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej zgodnie z ruchem wskazówek zegara.</li>
	<li>Upewnij się, że niebieski zawór na próbniku oddechu jest otwarty (równolegle do złącza).</li>
	<li>Napisz identyfikator pacjenta, datę i godzinę na etykiecie worka polimerowego.</li>
	<li>Stan rurki sorbentowej TD przed pobraniem wydychanego powietrza przy użyciu zalecanych procedur (dostępnych u poszczególnych producentów). Zakryj i przechowuj probówki desorpcji termicznej w temperaturze 4–5 °C przed pobraniem próbek oddechowych, aby zminimalizować artefakty.</li>
</ol>
2. Zbieranie oddechów
<ol>
	<li>Wykonaj pokaz wydechu oddechowego dla dziecka za pomocą próbnika oddechu (bez worka). Wyjaśnij dziecku, że powinno wydychać powietrze tak, jak robiłoby to podczas "nadmuchiwania balonu" i kontynuować wydychanie tak daleko, jak to możliwe. Włóż kartonowy ustnik między usta i wydychaj powietrze tak daleko, jak to możliwe.</li>
	<li>Daj dziecku nowy próbnik oddechu przymocowany do torby i poproś o wydech, tak jak w demonstracji, jak pokazano na <silna klasa="xfig">Rysunek 2.</li>
	<li>Zamknij niebieski zawór na próbniku oddechu, gdy tylko dziecko zakończy wydech. W razie potrzeby ponownie otwórz zawór przed dodatkowymi wydechami.</li>
	<li>Powtarzać kroki 2.2 i 2.3 aż do uzyskania co najmniej 1 l wydychanego powietrza. U zdrowego dziecka mogą to być 2 wydechy, a u dziecka chorego lub młodszego 2-4 wydechy. 1 l wydychanego powietrza to minimalne wymaganie analityczne. Na etykiecie worka zanotuj, ile oddechów pobrano od pacjenta. Rysunek uzupełniający 2 zawiera zdjęcie worka zawierającego różne objętości wydychanego powietrza.</li>
	<li>Przed odłączeniem worka od próbnika oddechu należy poluzować radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej, obracając ją w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i popchnąć trzpień zaworu do góry, aby zamknąć złączkę wlotową. Patrz rysunek uzupełniający 3, aby uzyskać zdjęcie zaworu workowego w pozycji otwartej i zamkniętej.</li>
	<li>Zablokuj zawór workowy w pozycji zamkniętej, obracając radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej zgodnie z ruchem wskazówek zegara.</li>
	<li>Odłączyć worek od próbnika wydychanego powietrza.</li>
	<li>Wyrzuć ustnik i odłóż próbnik oddechu do czyszczenia przed użyciem u innego pacjenta.</li>
</ol>
3. Transfer oddechu do probówek desorpcji termicznej
<ol>
	<li>Wyjmij rurkę TD z lodówki. Zdjąć nasadki do długotrwałego przechowywania rurki sorbentu za pomocą dostarczonego przez producenta narzędzia do zamykania/odkręcania probówki.</li>
	<li>Przymocować rowkowany koniec rurki sorbentu TD do worka do pobierania próbek za pomocą wężyka. Należy pamiętać, że orientacja rury jest ważna, ponieważ rurki TD są zaprojektowane tak, aby powietrze przepływało tylko w jednym kierunku, zaczynając od rowkowanego końca. Należy pamiętać, że przeniesienie oddechu z worka do TD powinno nastąpić w ciągu 1 godziny od pobrania oddechu.</li>
	<li>Włóż drugi koniec rurki TD do rurki, która jest podłączona do pompy.</li>
	<li>Włącz pompę i ustaw ją tak, aby pracowała z prędkością 100 ml/min przez 10 minut.</li>
	<li>Otwórz zawór na torbie, obracając w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara radełkowaną radełkowaną z boku złączki wlotowej i popchnij trzpień zaworu w dół, aby otworzyć złączkę wlotową. Zostało to zilustrowane na rysunku uzupełniającym 4, który przedstawia przenoszenie oddechu do rurki sorbentu TD za pomocą pompy.</li>
	<li>Uruchom pompę, która zatrzyma się po 10 minutach zbierania.</li>
	<li>Wyjmij rurkę sorbentu TD i dokręć nakrętki na obu końcach za pomocą narzędzia do zamykania/odkręcania rurki. Nasadki do długotrwałego przechowywania muszą być mocno dokręcone, aby zapewnić szczelne uszczelnienie.</li>
	<li>Umieść naklejkę na końcu jednej nakrętki, aby wskazać, że tubka została użyta. Na naklejce należy wskazać numer identyfikacyjny badania (ID) pacjenta i datę.</li>
	<li>Umieść probówkę w małej zamykanej plastikowej torbie. Rurkę sorbentową przechowywać w temperaturze 4–5 °C. Wyciśnij resztę oddechu z worka i wyrzuć worek. Zapisz identyfikator badania pacjenta, numer seryjny rurki TD, dzień pobrania, czas pobrania wydychanego powietrza, czas przeniesienia oddechu i przyjęcie pokarmu (czas przyjęcia pokarmu przed pobraniem wydychanego powietrza i spożytych posiłków).</li>
</ol>
4. Odbiór powietrza atmosferycznego
<ol>
	<li>Próbki powietrza otoczenia należy pobrać w otoczeniu pacjenta natychmiast po pobraniu wydychanego powietrza.
	<ol>
		<li>Przymocuj worek do portu wylotowego pompy za pomocą rurki, jak pokazano na rysunku uzupełniającym 5.</li>
		<li>Popchnąć trzpień zaworu workowego w dół, aby otworzyć złączkę wlotową w celu pobrania próbki.</li>
		<li>Zablokuj zawór otwarty, obracając zgodnie z ruchem wskazówek zegara radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Włącz pompę i ustaw ją tak, aby pracowała z prędkością 100 ml/min przez 12 minut. Pompa będzie zbierać 1 200 ml powietrza otoczenia.</li>
	<li>Po zebraniu żądanej objętości poluzuj radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej, obracając ją w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i popchnij trzpień zaworu do góry, aby zamknąć złączkę wlotową.</li>
	<li>Zablokuj zawór workowy w pozycji zamkniętej, obracając zgodnie z ruchem wskazówek zegara radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej.</li>
	<li>Odłącz worek od pompy.</li>
	<li>Wykonaj te same czynności, co w sekcji 3. Jedyna różnica polega na tym, że lotne związki organiczne z powietrza z otoczenia będą przenoszone, a nie te z oddechu.</li>
</ol>
5. Analiza próbek i danych
UWAGA: Warunki analizy próbek oddechu i powietrza zostały opisane wcześniej9.
<ol>
	<li>Analizuj zebrane dane i wykrywaj związki w chromatogramach. Użyj typowych programów, aby znaleźć i zidentyfikować wszystkie związki wykryte przez instrument (<silna klasa="xfig">Rysunek 3A). Na przykład użyj funkcji dekonwolucji, aby zidentyfikować związki. Filtruj dane przy użyciu współczynnika rozmiaru okna przechowywania wynoszącego 80, filtrów wysokości masy ≥100 zliczeń i złożonego filtru obszaru bezwzględnego ≥500 zliczeń.</li>
	<li>Stosowanie wzorców chemicznych do identyfikacji związków w próbkach powietrza i oddechu. Wyodrębnij obszar piku jonów podstawowych interesujących związków, takich jak izopren i β-pinen (<silna klasa="xfig">Rysunek 4), i porównaj poziomy substancji lotnych w oddechu i powietrzu.</li>
</ol>

<ol><li>Ahmed, W. M., Lawal, O., Nilsen, T. M., Goodacre, R., Fowler, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exhaled+volatile+organic+compounds+of+infection%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Exhaled volatile organic compounds of infection: a systematic review.</a> ACS Infectious Diseases. 3 (10), 695-710 (2017).</li>
<li>Berna, A. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+breath+specimens+for+biomarkers+of+Plasmodium+falciparum+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Analysis of breath specimens for biomarkers of Plasmodium falciparum infection.</a> Journal of Infectious Diseases. 212 (7), 1120-1128 (2015).</li>
<li>Lawal, O., Ahmed, W. M., Nijsen, T. M. E., Goodacre, R., Fowler, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exhaled+breath+analysis%3A+a+review+of+%27breath-taking%27+methods+for+off-line+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Metabolomics%22%5BJournal%5D)">Exhaled breath analysis: a review of 'breath-taking' methods for off-line analysis.</a> Metabolomics. 13 (10), (2017).</li>
<li>Kang, S., Thomas, C. L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+long+may+a+breath+sample+be+stored+for+at-80+degrees+C%3F+A+study+of+the+stability+of+volatile+organic+compounds+trapped+onto+a+mixed+Tenax%3ACarbograph+trap+adsorbent+bed+from+exhaled+breath%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Breath+Research%22%5BJournal%5D)">How long may a breath sample be stored for at-80 degrees C? A study of the stability of volatile organic compounds trapped onto a mixed Tenax:Carbograph trap adsorbent bed from exhaled breath.</a> Journal of Breath Research. 10 (2), (2016).</li>
<li>Basanta, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+metabolomic+analysis+of+breath+using+differential+mobility+spectrometry+in+patients+with+chronic+obstructive+pulmonary+disease+and+healthy+smokers%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Non-invasive metabolomic analysis of breath using differential mobility spectrometry in patients with chronic obstructive pulmonary disease and healthy smokers.</a> Analyst. 135 (2), 315-320 (2010).</li>
<li>Mochalski, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood+and+breath+levels+of+selected+volatile+organic+compounds+in+healthy+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Blood and breath levels of selected volatile organic compounds in healthy volunteers.</a> Analyst. 138 (7), 2134-2145 (2013).</li>
<li>Mochalski, P., Wzorek, B., Sliwka, I., Amann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Suitability+of+different+polymer+bags+for+storage+of+volatile+sulphur+compounds+relevant+to+breath+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+B-Analytical+Technologies+in+the+Biomedical+and+Life+Sciences%22%5BJournal%5D)">Suitability of different polymer bags for storage of volatile sulphur compounds relevant to breath analysis.</a> Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences. 877 (3), 189-196 (2009).</li>
<li>Mochalski, P., King, J., Unterkofler, K., Amann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+of+selected+volatile+breath+constituents+in+Tedlar%2C+Kynar+and+Flexfilm+sampling+bags%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Stability of selected volatile breath constituents in Tedlar, Kynar and Flexfilm sampling bags.</a> Analyst. 138 (5), 1405-1418 (2013).</li>
<li>Schaber, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breathprinting+reveals+malaria-associated+biomarkers+and+mosquito+attractants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Breathprinting reveals malaria-associated biomarkers and mosquito attractants.</a> Journal of Infectious Diseases. 217 (10), 1553-1560 (2018).</li>
<li>Herbig, J., Beauchamp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+standardization+in+the+analysis+of+breath+gas+volatiles%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Breath+Research%22%5BJournal%5D)">Towards standardization in the analysis of breath gas volatiles.</a> Journal of Breath Research. 8 (3), (2014).</li>
<li>Phillips, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variation+in+volatile+organic+compounds+in+the+breath+of+normal+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+B%22%5BJournal%5D)">Variation in volatile organic compounds in the breath of normal humans.</a> Journal of Chromatography B. 729 (1-2), 75-88 (1999).</li>
<li>Eckel, S. P., Baumbach, J., Hauschild, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+importance+of+statistics+in+breath+analysis-hope+or+curse%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Breath+Research%22%5BJournal%5D)">On the importance of statistics in breath analysis-hope or curse?</a> Journal of Breath Research. 8 (1), (2014).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Pomimo znacznego postępu w badaniach nad oddechem w ciągu ostatniej dekady, ustandaryzowane praktyki pobierania próbek i analizy substancji lotnych w wydychanym powietrzu pozostają niezdefiniowane10. Głównym powodem tego braku standaryzacji jest różnorodność metod pobierania wydychanego powietrza, które mają bezpośredni wpływ na wynikającą z tego różnorodność chemiczną obecną w każdej próbce wydychanego powietrza. Wydychanie oddechem zawiera szeroką gamę lotnych związków organicznych w bardzo zróż...

Biomarkery mogą dostarczyć cennych informacji o normalnych i patologicznych procesach biologicznych, które mogą przyczynić się do klinicznie zidentyfikowanej choroby. Ostatnio wzrosło zainteresowanie oceną substancji lotnych w oddechu jako biomarkerów różnych stanów chorobowych, w tym infekcji, zaburzeń metabolicznych i raka 1. Wydychany oddech zawiera mierzalne poziomy lotnych związków organicznych (LZO), półlotnych związków organicznych i materiału pochodzenia mikrobiologicznego (np. kwasów nukleinowych bakterii i wirusów). Głównym celem analizy wydychanego powietrza jest uzyskanie wglądu w stan chorobowy i/lub narażenie środowiskowe w sposób nieinwazyjny. Istnieją różne metody zbierania i analizowania wydychanego powietrza, w zależności od składników będących przedmiotem zainteresowania. Obecnie nie ma ustandaryzowanej metody zbierania wydychanego powietrza, co komplikuje analizę porównawczą wyników między badaniami. Standaryzacja procedur pobierania wydychanego powietrza ma zasadnicze znaczenie, ponieważ sama procedura pobierania próbek ma znaczący wpływ na późniejsze wyniki analiz wydychanego powietrza.
W wielu badaniach stosuje się pobieranie próbek z późnego oddechu oddechowego2,3. Pobieranie próbek polega na odrzuceniu początkowej części wydychanego powietrza ("martwa przestrzeń") w celu preferencyjnego wychwycenia powietrza pod koniec cyklu oddechowego. Zaletą tej strategii jest to, że minimalizuje ona poziomy egzogennych LZO (np. LZO w środowisku), jednocześnie wzbogacając o endogenne, specyficzne dla pacjenta LZO. Metoda ta wyklucza pierwsze kilka sekund wydechu od osoby przed pobraniem próbki wydychanego powietrza. Inni badacze zastosowali czujnik ciśnienia do aktywacji pobierania próbek podczas predefiniowanej fazy wydechu4,5. Ponieważ czujniki ciśnienia wymagają skomplikowanej inżynierii, ta alternatywna metoda wymaga dedykowanego i stosunkowo kosztownego urządzenia do pobierania próbek.
Pobieranie próbek oddechu u dzieci może być szczególnie trudne. Kluczowym problemem jest to, że małe dzieci mogą nie być w stanie współpracować zgodnie z protokołami dobrowolnego wydychania powietrza z "martwej przestrzeni". Z tego powodu łatwiej jest uzyskać mieszany oddech u dzieci. Jednak głównym zastrzeżeniem dotyczącym mieszanych próbek oddechowych jest ryzyko skażenia środowiska i materiału. Dlatego wykonalność pobierania danych przez dzieci jest głównym problemem w tej dziedzinie.
Ponadto, oprócz metod pobierania, przechowywanie próbek wydychanego powietrza może również wpływać na jakość próbki. Wysoka wilgotność wydychanego powietrza i bardzo niskie stężenia (części na bilion) lotnych organicznych związków oddechowych sprawiają, że próbki wydychanego powietrza są szczególnie podatne na problemy związane z przechowywaniem6,7. Pomimo ogromnego potencjału technik czasu rzeczywistego, takich jak spektrometria mas reakcji transferu protonów (PTR-MS), GC-MS pozostaje złotym standardem w analizie próbek wydychanego powietrza. Ponieważ analiza GC-MS próbek wydychanego powietrza jest techniką offline, jest ona sprzężona z metodami wstępnego zatężania, takimi jak probówki do desorpcji termicznej (TD), mikroekstrakcja do fazy stałej i urządzenia do łapania igieł. Przed wstępnym zatężeniem próbki wydychanego powietrza muszą być tymczasowo przechowywane w workach polimerowych8. Torby polimerowe są popularne ze względu na ich umiarkowaną cenę, stosunkowo dobrą trwałość i możliwość wielokrotnego użytku. Chociaż worki mogą być ponownie użyte, potrzeba czasu i wysiłku, aby zapewnić skuteczne czyszczenie7,8. Każdy konkretny typ worka wymaga również empirycznie określonych i ustandaryzowanych procedur kontroli jakości, możliwości ponownego użycia i odzysku.
TD są powszechnie używane do wstępnego zagęszczania oddechu, ponieważ wychwytują dużą liczbę substancji lotnych i mogą być dostosowywane. Materiały absorpcyjne stosowane do pakowania tub TD mogą być dostosowane do szczególnych zastosowań i szczególnych docelowych substancji lotnych będących przedmiotem zainteresowania. Probówki TD znacznie poprawiają wygodę badań biomarkerów oddechowych, szczególnie w odległych lokalizacjach terenowych, ponieważ probówki TD bezpiecznie przechowują lotne substancje lotne w wydychanym powietrzu przez co najmniej dwa tygodnie i są łatwe w transporcie3.
W celu standaryzacji pobierania oddechu u dzieci w celu odkrycia biomarkerów, opisujemy tutaj prostą metodę zbierania oddechu od małych dzieci. Aby zilustrować reprezentatywne wyniki wdrożonych protokołów, przedstawiono zanonimizowane dane z trwającej kohorty dzieci (w wieku 8-17 lat) poddawanych ocenie pod kątem niealkoholowej choroby wątroby kwasów tłuszczowych (NAFLD). Pełne wyniki i analiza tego badania zostaną przedstawione w późniejszej publikacji. W tej pracy raportujemy podzbiór danych, aby zademonstrować zastosowanie naszego protokołu. Krótko mówiąc, dzieci są instruowane, aby normalnie wydychać powietrze przez ustnik do polimerowej torby, tak jakby "balon". Proces powtarza się 2-4 razy, aż do zebrania 1 litra oddechu. Próbka jest następnie przenoszona do probówki TD i przechowywana w temperaturze 5 °C przed analizą GC-MS.

<table><tbody><tr><td>Worek oddechowy&nbsp;</td><td>SKC</td><td>237-03</td><td>Są to worki 3 L</td></tr><tr><td>Ustnik kartonowy&nbsp;</td><td>Systemy AM</td><td>161902</td><td>0,86" OD, 2,00" L</td></tr><tr><td>Rurka o dużej średnicy Cole</td><td>Parmer</td><td>95802-11</td><td>Rurka silikonowa, 1/4"ID x 5/16"OD,</td></tr> <tr><td>Nasadki do przechowywania długoterminowego&nbsp;</td><td>Markes International</td><td>C-CF010</td><td>Mosiężna nasadka do przechowywania &frac14; " & Tuleja PTFE, pk 10</td></tr><tr><td>Adapter męski</td><td>Charlotte Pipe</td><td>2109</td><td>Część 1/3 złącza oddechowego (1/2" Część uniwersalna nr 436-005)</td></tr><tr><td>Adapter męski (wykonany z teflonu)</td><td>Zbudowana</td><td></td> we własnym zakresie <td>część 3/3 złącza oddechowego (1/4" ID x 1/2" MIP). Ta część została specjalnie obrobiona z prętów wykonanych z dziewiczej pompy teflonowej</td></tr><tr><td></td><td>SKC</td><td>220-1000TC-C</td><td>Pompa kieszonkowaTouch z ładowarką</td></tr><tr><td>Rurka o małej średnicy&nbsp;</td><td>Supelco</td><td>20533</td><td>Rurki teflonowe&nbsp; L i razy; O.D. & czasy; ID 25 stóp i razy; 1/4 cala (6,35 mm) i czasy; 0,228 cala (5,8 mm)&nbsp;</td></tr><tr><td>Rurki do desorpcji termicznej&nbsp;</td><td>Markes International</td><td>C2-CAXX-5314</td><td>Rurka, obojętna, TnxTA/Sulficarb, kond/nakrętka, pk 10</td></tr><tr><td>Narzędzie do zamykania/odkręcania rur</td><td>Markes International</td><td>C-CPLOK</td><td></td></tr><tr><td>Dwukierunkowy zawór kulowy złącze&nbsp;</td><td>Homewerks Worldwide</td><td>VBV-P40-E3B</td><td>Część 2/3 złącza oddechowego (1/2")</td></tr></tbody></table>

pobieranie próbek oddechu od dzieci w celu odkrycia biomarkerów choroby

Breath Collection from Children for Disease Biomarker Discovery

Zbieranie i analiza oddechu mogą być używane do odkrywania lotnych biomarkerów w wielu chorobach zakaźnych i niezakaźnych, takich jak malaria, gruźlica, rak płuc i choroby wątroby. Protokół ten opisuje powtarzalną metodę pobierania próbek wydychanego powietrza u dzieci, a następnie stabilizacji próbek wydychanego powietrza do dalszej analizy za pomocą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas (GC-MS). Celem tej metody jest ustalenie ustandaryzowanego protokołu pobierania próbek wydychanego powietrza do dalszej analizy chemicznej od dzieci w wieku 4-15 lat. Najpierw próbka oddechu jest pobierana za pomocą tekturowego ustnika przymocowanego do zaworu 2-drogowego, który jest podłączony do worka o pojemności 3 litrów. Anality oddechowe są następnie przenoszone do rurki do desorpcji termicznej i przechowywane w temperaturze 4-5 °C do czasu analizy. Technika ta była wcześniej stosowana do rejestrowania oddechu dzieci z malarią w celu skutecznej identyfikacji biomarkerów oddechu. Następnie z powodzeniem zastosowaliśmy tę technikę do dodatkowych kohort pediatrycznych. Zaletą tej metody jest to, że wymaga minimalnej współpracy ze strony pacjenta (co ma szczególną wartość w populacjach pediatrycznych), ma krótki okres pobierania, nie wymaga przeszkolonego personelu i może być wykonywana przy użyciu przenośnego sprzętu w warunkach terenowych o ograniczonych zasobach.

W naszym badaniu pobrano próbki wydychanego powietrza od 10 dzieci (w wieku 8–17 lat) poddawanych ocenie w St. Louis Children's Hospital. Próbki wydychanego powietrza oraz próbki powietrza otoczenia (n = 10) pobrano zgodnie z powyższym opisem. Próbki analizowano przy użyciu chromatografii gazowej sprzężonej z kwadrupolowym spektrometrem mas czasu przelotu (GC-QToF-MS) oraz desorpcji termicznej, zgodnie z wcześniejszym opisem9. Po usunięciu zanieczyszczeń t...

Ten protokół opisuje prostą metodę pobierania próbek oddechu od dzieci. Krótko mówiąc, próbki zmieszanego powietrza są wstępnie zagęszczane w probówkach sorbentowych przed analizą metodą chromatografii gazowej i spektrometrii mas. Biomarkery oddechowe chorób zakaźnych i niezakaźnych można zidentyfikować za pomocą tej metody zbierania wydychanego powietrza.

Pobieranie próbek oddechu od dzieci w celu odkrycia biomarkerów choroby

Breath collection and analysis can be used to discover volatile biomarkers in a number of infectious and non-infectious diseases, such as malaria, ...

Standaryzowana metoda zbierania wydychanego powietrza u dzieci może być wykorzystana do nieinwazyjnego udzielenia odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące stanu zdrowia u dzieci oraz do porównania wyników między badaniami. Główną zaletą tej techniki jest to, że pozwala na pobieranie próbek oddechu od dzieci w prosty, nieinwazyjny i powtarzalny sposób. Implikacje tej techniki obejmują diagnostykę szerokiego zakresu stanów chorobowych, w tym infekcji, zaburzeń metabolicznych i raka, a także badania w miejscu opieki nad pacjentem do użytku klinicznego.Instrukcje wizualne są bardzo pomocne, ponieważ w naszym sprzęcie do pobierania oddechu jest tak wiele części, a konfiguracja sprzętu może być skomplikowana. Aby zmontować sprzęt do pobierania próbek wydychanego powietrza, należy przymocować tekturowy ustnik do próbnika oddechu i przymocować krótki odcinek rurki o dużej średnicy do drugiego końca próbnika. Podłącz złącze oddechowe do zaworu worka za pomocą rurki.Przekręć radełkowaną skrzydełkową z boku złączki wlotowej w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby odblokować zawór w pozycji otwartej i popchnij trzpień zaworu workowego w dół, aby otworzyć złączkę wlotową do pobiera

breath-collection-from-children-for-disease-biomarker-discovery

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Biomarkery są bezpośrednio mierzonymi biologicznymi wskaźnikami choroby lub zdrowia. W naukach populacyjnych i społecznych biomarkery muszą być łatwe do uzyskania, transportu i analizy. Pobieranie suszonych plam krwi (DBS) spełnia tę potrzebę, może być zbierane w terenie z wysokimi wskaźnikami odpowiedzi i analizowane pod kątem różnych biomarkerów.

Pobieranie biomarkerów zdrowotnych z wysuszonej kropli krwi w celu maksymalizacji udziału w badaniach populacyjnych

Ekstrakcja DNA ze śliny może stanowić łatwo dostępne źródło DNA o wysokiej masie cząsteczkowej, z niewielką lub żadną degradacją/fragmentacją.  Protokół ten zapewnia zoptymalizowane parametry pobierania/przechowywania śliny i ekstrakcji DNA, aby były wystarczającej jakości i ilości dla dalszych testów DNA o wysokich wymaganiach jakościowych.

Pobieranie i ekstrakcja DNA śliny do sekwencjonowania nowej generacji

Wysokoprzepustowe testowanie patogenów opartych na DNA i RNA za pomocą nanoskalowego PCR jest opisane za pomocą syndromicznego panelu PCR na psach i koniach.

Wysokoprzepustowe wykrywanie patogenów układu oddechowego w próbkach zwierzęcych metodą nanoscale PCR

Ten protokół opisuje nieinwazyjną technikę pobierania próbek nienaruszonego płynu z błony śluzowej z górnych dróg oddechowych. Może być stosowany do ilościowego oznaczania in vivo poziomów mediatorów białkowych, takich jak cytokiny i chemokiny, u osób w każdym wieku.

Nieinwazyjne pobieranie próbek płynu wyściełającego błonę śluzową w celu ilościowego określenia in vivo poziomów mediatorów immunologicznych w górnych drogach oddechowych

Zmiany w mikrobiomie jamy ustnej w dzieciństwie budzą coraz większe zainteresowanie. Porównanie różnych badań mikrobiomu ujawnia brak ustandaryzowanych protokołów pobierania próbek. Ograniczona przestrzeń sprawia, że pobieranie próbek dźwiękowych bruzd poddziąsłowych u dzieci jest wyzwaniem. Próbkowanie punktowe na papierze jest tutaj szczegółowo przedstawione jako metoda z wyboru dla tego obszaru.

Pobieranie biofilmu w jamie ustnej do analizy mikrobiomu u zdrowych dzieci

Ten protokół opisuje ekstrakcję lotnych związków organicznych z próbki biologicznej za pomocą metody ekstrakcji sorbentem wspomaganym próżniowo, chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas przy użyciu szyny Entech Sample Preparation Rail, oraz analizę danych. Opisano również hodowlę próbek biologicznych i sondowanie izotopów stabilnych.

Wychwytywanie aktywnie wytwarzanych mikrobiologicznych lotnych związków organicznych z próbek związanych z człowiekiem za pomocą ekstrakcji sorbentem wspomaganym próżnią

Ten protokół przedstawia budowę i wykorzystanie uproszczonego aparatu do pletyzmografii całego ciała do nieinwazyjnego monitorowania postępu bakteryjnej choroby układu oddechowego.

Uproszczona pletyzmografia całego ciała w celu scharakteryzowania funkcji płuc podczas melioidozy oddechowej

Szczegółowo opisujemy spójne, wysokiej jakości procedury stosowane w procesach pobierania próbek powietrza i biologicznych w indyjskich obiektach terenowych podczas dużego randomizowanego kontrolowanego badania. Informacje uzyskane w wyniku nadzoru nad zastosowaniami innowacyjnych technologii, dostosowanych do oceny narażenia w regionach wiejskich, umożliwiają lepsze praktyki gromadzenia danych w terenie z bardziej wiarygodnymi wynikami.

Wizualizacja procedur gromadzenia danych terenowych dotyczących oceny narażenia i biomarkerów na potrzeby badania sieci interwencyjnej ds. zanieczyszczenia powietrza w gospodarstwach domowych w Indiach

Różne patogeny bakteryjne mogą powodować infekcje dróg oddechowych i prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, jeśli nie zostaną dokładnie wykryte i szybko leczone. Szybkie i dokładne wykrywanie tych patogenów za pomocą amplifikacji izotermicznej za pośrednictwem pętli zapewnia skuteczne zarządzanie i kontrolę infekcji dróg oddechowych w warunkach klinicznych.

Szybkie wykrywanie patogenów bakteryjnych powodujących infekcje dolnych dróg oddechowych za pomocą amplifikacji izotermicznej opartej na chipach mikroprzepływowych

Chemia biomimetyczna oparta na rodnikach została zastosowana do tworzenia bibliotek niezbędnych do rozwoju biomarkerów.

Wolne rodniki w biologii chemicznej: od zachowania chemicznego do rozwoju biomarkerów

Poznaj nieinwazyjną metodę pobierania próbek oddechu od dzieci w celu identyfikacji biomarkerów chorób. Technika ta umożliwia diagnostykę zakażeń, zaburzeń metabolicznych i nowotworów w sposób prosty i powtarzalny.

Pobieranie próbek oddechu od dzieci w celu odkrycia biomarkerów choroby

Przeglądaj więcej filmów