Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

מדידת אמוניה מהירה ומדויקת נשף נשימה

Published: June 11, 2014 doi: 10.3791/51658

Introduction

אמוניה היא תוצר לוואי נפוץ של חילוף חומרים של חלבון 1. מדידת אמוניה ולכן יכולה לעזור לרופאים להעריך מחלה שונות ומדינות בריאות 2. עם זאת, אמוניה קשה למדוד במדויק, באמצעות דם או נשימה, כי זה מאוד תגובתי. למרות שימוש נפוץ, יש מבחני דם רבים חסרונות, כוללים חששות בסיסיים על דיוק 3. אבל הבעיה העיקרית עם מבחני דם היא המציאות שהם היחידים שאי פעם נאספו episodically. זה חשוב כי הפיסיולוגיה אמוניה, בדומה לרמת סוכר בדם ותהליכים מטבוליים רבים אחרים, הן נזילות ומשתנה 4. לעומת זאת, מבחני נשימה באופן מלא לא פולשנית ומהיר, ובכך בקלות ומאפשרים צעדים חוזרים ונשנים. לפיכך, מדידת אמוניה נשימה היא אטרקטיבית משום שהוא עשוי לענות על צורך שלא סופקו רציני בדרך ייחודית.

אוסף נשימה, לעומת זאת, מציג את החששות ייחודיים. ואילו phlebotomy מטבע נושא את jeopardy של טעות במספר דרכים בלתי צפויות (לדוגמא, זמן חוסם עורקים, זיהום זיעה, המוליזה של תאי דם, עיכוב במדידת מעבדה, וכו '5), חוקרי מדידת נשימה צריך להתמודד עם קבוצה שונה של אתגרי רומן: השתנות בנשימה, זיהום ברירית פה או אמוניה חיידקים, השפעה של לחות באוויר ומכשירי סביבה וטמפרטורה, וכו '6. ואכן, זה לא חכם לזלזל במשימה בחיבור ציוד ניסיוני לבני אדם באמצעות הפרוצדורות לגלות ביולוגיה לא ידועה. בין שאר בשל המכשולים הללו, האמוניה נשימה עדיין לא פגשה את הפוטנציאל שלה.

בזאת, אנו מציגים פרוטוקול מדידת האמוניה הנשימה שלנו לתוצאות מהירות ומדויקות. יש הפרוטוקול שלנו יש כוח בשלושה תחומים: צג, סמפלר הממשק, ותשומת לב להשפעות האדם. הצג נבנה על ידי עמיתיו באוניברסיטת רייס כ7 שתוארו קודם לכן. הבסיס של מאהsurement היא ספקטרוסקופיה photoacoustic המשופרת קוורץ טכניקה (QEPAS) שמעסיקה קוורץ קולן פיזואלקטריים כמתמר אקוסטי. אפקט photoacoustic מתרחש כאשר גלים אקוסטיים המיוצרים על ידי קליטתם של קרינת לייזר מווסתת על ידי מיני גז עקבות יעד. גז העקבות הוא זוהה באמצעות תא אקוסטי שהוא בחינה אקוסטית תהודה לתדר מאופנן. אורך גל קליטה לאמוניה נבחר כי הוא חופשי מהפרעות רפאים מהתערבות מינים בנשימה. לצורך מדידת נשיפה האנושית, התכונות העיקריות של המוצר כוללות מגוון רחב מדידה (מ ~ 50 חלקים למיליארד, ppb לppb לפחות 5,000) ומהירות (מדידות 1 שניות). המהירות של הצג מאפשרת רזולוציה זמן לאורך כל מחזור הנשימה.

הצג מצמידים סמפלר נשימה במיוחד. סמפלר מורכב מחיישן לחץ וcapnograph. הוא מציג וארכיונים בזמן אמתמדידות של לחץ פה ופחמן דו חמצני, כמו גם ריכוזי האמוניה שנקבעו על ידי החיישן. סמפלר זה, אם כן, מאפשר לטכנאי כדי להעריך את האיכות של מאמץ הנשימה כמו הנשימה נאסף. זה מאפשר לנו לחרוג מההמלצות לניתוח תחמוצת חנקן נשימה (Fe NO) שהוצעה על ידי כוח המשימה של האגודה / חברת הנשימה האירופית האמריקנית בית החזה 8 (ATS / ERS). עבור כל דגימת הנשימה, בכיוון אחד שסתום בקו חד פעמי היה בשימוש ביציאת הפה של סמפלר הנשימה.

בגלל המהירות של הצג ובקרת האיכות המסופק על ידי סמפלר, היינו יכול להעריך בזהירות השפעות אדם 9. רוב הנבדקים, למשל, בתחילה להתנשף כשהורו לנשימה. השפעות חשובות נוספות, כגון pH ופה אוראליים שטיפות, טמפרטורות של סמפלר, הצג וכל צינורות הקשורים, ומצב של נשימה, היו אז למדו, ומהווה את הבסיס עבורr הניסויים להמחשה בהמשך.

לבסוף, ואולי הכי משמעותי, יש להדגיש שקבוצות מנוסים מאוד מרובות מדידת אמוניה נשימה באמצעות חיישנים שונים לגמרי ונהלי מדידה. ייתכן שיש להם יתרונות ותוקף חשובים. השוואה מלאה היא מעבר להיקף של 10,11,12 העבודה הנוכחי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנת מכשירים

  1. הפעל את אספקת החשמל החיצונית לפלטפורמת החיישן אופטי האמוניה, בקר דיודת לייזר, יחידה שנבנתה בהזמנת אלקטרוניקה שליטה (CEU), סמפלר הנשימה, משאבת אוויר, ומחשב נייד.
  2. ודא ששתי הפליטה ומאווררי קירור של חיישן האמוניה פועלים. הערה: אחד ממוקמת בחלקו האחורי של החיישן, השני נמצאת בתוך החיישן, שהוא נגיש.
  3. להבטיח את מודול זיהוי אקוסטי וטמפרטורת שסתום מחט נמצאות ב38.0 ° C על ידי בדיקת התצוגה הדיגיטלית הממוקמת בצד של תיבת חיישן אמוניה. המתן כ35 דקות מרגע שהחיישן מסופק חשמל לטמפרטורה להתייצב.
  4. הגדר צינורות יניקה וטמפרטורת שופר ל55 ° C על ידי לחיצה על שם סמל "ChangeT" נמצא על שולחן העבודה של סמפלר הנשימה. הטמפרטורה ואז ניתן לשנות על ידי לחיצה על החץ למעלה או למטה ואחרי לחיצה על "UPDאכלתי Temp ". לחץ על "יציאה" כדי לחזור לשולחן העבודה. לאפשר למערכת לפחות 5 דקות לטמפרטורה להתייצב. שמירה על הטמפרטורה של סמפלר וצינורות ב55 ° C ממזערת את האובדן של אמוניה פני השטח.
  5. פתח את התוכנה על המחשב הנייד השולט על חיישן האמוניה. ניתן לגשת אל התכנית בתוך תיקייה בשם "תכנית NH 3 נשימת חיישן" על שולחן העבודה. בתוך תיקייה זו, על המשתמש לבחור את האייקון של "תוכנת LabVIEW העיקרית". תיקייה זו מכילה מספר יישומים, אבל המשתמש חייב לבחור "Mainsequence.vi" כדי לגשת לממשק הרצוי. בחר "לרוץ" בפינה השמאלית העליונה של המסך. הערה: זה מתחיל בקו נעילת רצף כיול. הלייזר של צג QEPAS פועל על זרם אופטימלי, אשר נבחר בהליך נעילה אוטומטי קו. תהליך זה ייקח כ 25 דקות.
  6. צור הפעלה חדשה על סמפלר כגון שeaיש ישיבה כפופה ch קובץ משלה שנשמר כונן הבזק מצורף. הערה: זו מבוצעת על ידי פתיחת התכנית "דגם נשימה" נמצאה על שולחן העבודה של סמפלר. יש מקום לזהות את הפגישה כראוי. כל הנתונים שנוצרו במהלך הפגישה יישמרו בכונן הבזק תחת מזהה את זה. מועד הניסוי משמש בדרך כלל כחלק משם הקובץ. הכניסה וטמפרטורת שופר חייבת להיות מותאמת לפני הכניסה לתכנית הנשימה הדגימה.
  7. הכנס שופר חד פעמי חדש לצינור הכניסה. יש להשתמש בכפפות חד פעמיות כדי למנוע זיהום שופר עם אמוניה מאצבעות.

2. אוסף דוגמאות נשימה

הערה: מוסדי המועצה לביקורת הרלוונטית (אתיקה הלוח) צריכה לאשר כל מחקר שיש בו בני אדם. ישנם גורמים רבים שיכולים להשפיע באופן דרסטי אמוניה נשימה. גורמים אלה יכולים לשנות מדידות אמוניה נשימה ישירות על ידיffecting רמות אמוניה מערכתיות או על ידי המשפיע על המסע של מטבוליטים נשימה מהריאות למכשור.

  1. ודא נושאים מגיעים למעבדה במצב של צום, לאחר שצרכו אין אוכל כ -12 שעה עם הגעה וכי הם נמנעו מפעילות גופנית בבוקר לפני הבדיקה.
  2. לוודא שאין חומר כבר הציג לתוך הפה במשך שעה לפחות 1 לפני איסוף הנתונים. להבטיח כי נושאים לצחצח את שיניהם גדולות מ 1 שעות לפני הבדיקה.
  3. סיאט את הנושא מול חיישן האמוניה. הדריכו את הנושא כדי להחזיק את צינור הכניסה, ולוודא שהם לא נוגעים בשופר, כדי למנוע זיהום אמוניה.
  4. לחץ על "התחל" על ממשק סמפלר. האם הנושא לנשוף לתוך הפומית כל עוד הם יכולים, או עד שימצא למפעיל את המדגם כדי להיות מספיק. הערה: זו נשיפה מלאה אחת הנמשכת לפחות 10 שניות. לחץ פה נמדד בזמן אמת כפונדקאילקצב זרימה. מד לחץ בצבעים מסייע תוצרת הנושא ולשמור על הלחץ רצוי הנשיפה של 10 ס"מ של מים, המייצג את זרימת נשיפת שיעור של 50 מיליליטר / שנייה. קצב זרימה זו נבחר שכן הוא אומץ על ידי ATS / ERS לפרוטוקול כדי לקבוע פה לא. זרימת נשיפת שיעור זה הוא בר השגה על ידי ילדים ומבוגרים. כמו כן יש לקבל שלוש נשיפות לשעתק ששונות בפחות מ -10%.
  5. לחץ על "עצור" בממשק סמפלר כאשר מדגם הנשימה הושלם.

3. מדידת מדגם נשימה

  1. ברגע שמדגם נשימה כבר ניתח, טכנאי המעבדה הפועל בצג ואז יש לו את היכולת לנתח כל קטע של שפרופיל הנשימה. החלק מהנשימה שהיא העניין הוא הקטע בשלב III. זה מאופיין על ידי "רמה" בריכוז של פחמן דו חמצני, והוא נמצא באמצע לשלב מאוחר של BREATH.
  2. בחר את החלק בשלב III של המדגם על ידי גרירת הקווים האנכיים על ממשק סמפלר להתחיל כאשר מישורים פחמן דו חמצני ולהפסיק ממש לפני הירידה בלחץ של הנשימה. ראה איור 1 להבהרה.
  3. שמור את הנתונים בכונן פלאש על ידי לחיצה על "חנות" בממשק מגע סמפלר מסך.
  4. לאחר נתוני הנשימה אוחסנו, המשתמש יכול לבחור "התחל" כדי ליזום מדגם נשימה חדש.

4. הממחיש את ההשפעות של פה יש לשטוף ו- pH על אמונית נשימה

  1. לדוגמא 3 נשימות להקים את רמת אמוניה בתחילת המחקר. ודא שנשימות נלקחות לפחות 5 דקות זו מזו.
  2. יש לשטוף את הפה ביסודיות עם aliquot 30 מיליליטר של מים ל60 שניות.
  3. לאסוף דגימת נשימה בתוך 60 שניות של השטיפה (סעיף 2). איסוף דגימות נשימה במהלך השעה הקרובה כדי לבחון את השינוי באמוניה לאורך זמן. הערה: סםניתן לקחת ples באותה תדירות כמו מכל רגע, אבל מרווחים ארוכים יותר משמשים בדרך כלל.
  4. שטוף את הפה ביסודיות עם aliquot 30 מיליליטר של תמיסה בסיסית (סודה לשתייה במים) ל60 שניות וחזור על 4.2.1.
  5. שטוף את הפה ביסודיות עם aliquot 30 מיליליטר של תמיסה חומצית ל60 שניות וחזור על 4.2.1.

5. ממחיש את ההשפעות של טמפרטורות כניסה והתחבורה אבובים באמונית נשימה

  1. שלוש נשימות המדגם במהלך 15 דקות עם טמפרטורת הכניסה מוגדרות מתחת לטמפרטורת גוף, כ 30 ° C.
  2. להגדיל את הטמפרטורות של כניסה וצינורות הובלה ל55 ° C בהתאמה באמצעות סמל בשולחן עבודה על ממשק מסך מגע של דגם הנשימה. לאפשר למערכת לפחות 5 דקות כדי להגיע למצב יציב.
  3. דוגמא 3 נשימות, מלבד 5 דקות לכניסה המחוממת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ניתן לצפות נושאים לייצר מגוון רחב של רמות אמוניה נשימה בסיסיות. אנשים בריאים יכולים להתחיל את היום עם מדידת אמוניה נשימה של 100-1,000 ppb. שטפתי את הפה עם כל נוזל מייד משנה את כמות האמוניה נשימה לזיהוי. נוזלים ניטראליים וחומצי בדרך כלל לחתוך את כמות האמוניה נצפית על ידי יותר ממחצית. רמות אלה ולאחר מכן לחזור לנקודת התחלה כמו את ההשפעות של השטיפה פגה. נראות את ההשפעות של מים כדי לפזר בתוך 15 דקות, בעוד חומצה יכולה לשמור אמוניה נשימה לגילוי למינימום במשך שעה 2. שטיפה בסיסית, כגון סודיום ביקרבונט, תהיה להכפיל או לשלש את כמות האמוניה נשימה לזיהוי לפני ההחזרה לנקודת התחלה על פני תקופה 20 דקות. יש לציין, מי חמצן לא נראה להשפיע אמוניה נשיפה יותר משטיפות אחרות; ולכן, זה לא נראה שחיידקים פה לתרום באופן משמעותי למדידת אמוניה נשימה.

כאמורבוב, סמפלר מצמידים את חיישן האמוניה מספק נתונים רציפים טכנאי יכול להשתמש כדי להעריך את איכות דגימת נשימה. לחץ פה ופחמן דו חמצני הם שני המאפיינים של נשיפה המשמשת לאימות דגימת נשימה. לחץ פה משמש כפונדקאי לזרימה של אוויר מהריאות לסמפלר. הטכנאי חייב לוודא שנושא הוא מתן מספיק זרימת אוויר מכתשיים, אשר מכילה את המטבוליט של עניין, לצג. טכנאים צריכים לצפות טווח לחץ פה נורמלי של 9-10.5 סנטימטר של מים. הנשיפה צריכה להיות יציבה למדי במהלך 10-20 שניות, אשר באה לידי הביטוי בסטיית התקן של לחץ פה. סטיית התקן של נשימה באיכות צריכה להיות תחת 1 סנטימטר של מים.

מדידת פחמן דו חמצני היא גם חשובה שכן הוא מאפשר הערכה מדוקדקת יותר של תהליך הנשיפה. במהלך השלב I, נשיפה היא יזמה את ההרכב של גז נשף מורכב מראשאוויר דומיננטי אנטומיים מת חלל (~ 21% חמצן, 0.03% פחמן דו חמצני, חנקן 78%, ו0.5% מים) כלומר., האוויר שנשם בשלב השאיפה של מחזור הנשימה הקודם. במהלך השלב השני, גז מכתשיים עובר לתוך השטח המת האנטומי ומתערבב עם אוויר שטח מת שיורית וכתוצאה מכך הריכוז של פחמן דו חמצני עולה במהירות. הריכוז של פחמן דו חמצני בנשימה נשף ממשיך לעלות, אם כי בקצב איטי יותר, במהלך נשיפת השלב III וערך השיא (סוף הריכוז של גאות ושפל) מתאים לריכוז של פחמן דו חמצני בדם ורידים. עלייה הדרגתית בריכוז פחמן דו חמצני בשלב III היא עקב הערבוב של גזי מכתשיים עם שארית אוויר השטח המת ובשל האטת התרוקנות שקי מכתשיים. ההרכב של נשימה בסוף השלב III הוא חמצן כ 13%, 5% פחמן דו חמצני, חנקן 78%, ו -4% מים. רמות דו תחמוצת הפחמן במהלך חלק שלב III של BREATH יכול לנוע 30-40 מ"מ כספית. שלב III מתאים למקום שבי רמות CO 2 אלה רמה (איורים 1 א '-D).

איור 1
איור 1. דגימות נשימה המשלבות את חלק שלב III של נתונים נשימה לתנאים שונים. 1 א) מדגם נשימה טיפוסי המשלב את חלק שלב III של נתוני הנשימה. הקווים האנכיים הירוקים ואדום להגדיר את הטווח שבו הקו הוא להיות מנותח. החלקים הראשונים של הנשיפה הם התעלמו. 1b) השפעת שטיפת חומצי יש באמונית נשימה. המרה של NH 3 לNH 4 + באופן דרסטי מורידה את כמות האמוניה לזיהוי. ירידה בזרימת תוצאות בירידה של אמוניה מכתשיים בנשימה דגמה כפי שניתן לראות ב1c. זרימת ירד עושה not לאפשר כמה שיותר אוויר מכתשיים להיות שנדגמו. 1D) מדגם נשימה המשלב שלבי I, II ו-III. ההכללה של שלבי I ו-II בניתוח מורידה את האמוניה ופחמן דו חמצני במידה ניכרת. זוהי השתקפות מדויקת של אמוניה מערכתית. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

רוב הנבדקים מסוגלים לייצר נשימה מקובלת בניסיון הראשון שלהם. עם זאת, כמה נושאים ידרשו חוזר של הנשימה. יתר על כן, כמו לחץ ופחמן דו חמצני נרשמים, אלה יכולים להיחשב גם בניתוח הנתונים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

היתרונות של הליך פולשני מסוגל לאתר מטבוליטים עקבות בזמן אמת הם מובן מאליו. עם זאת, תחום מחקר נשימה נאבק כדי לממש את הפוטנציאל הזה. מדידת נשימה היא תהליך דינמי פגיע לגורמים מבלבלים רבים. יש הגישה שלנו עוצמות חשובות: דיוק, הרגישות והמהירות של צג האמוניה מבוססת רייס QEPAS מצמידים סמפלר הנשימה, אפשרו לנו להעריך ולזהות גורמי אוסף נשימה רלוונטיים למדידה מדויקת. גישה זו היא אמינה מאוד: למשל, לאחר כמה ניסויים ראשוניים, כל אחת מהנקודות כמעט 500 בודדות נשימת נתונים שנאספו בניסויים אחרונים היה עולה בקנה אחד עם התוצאה הצפויה 9.

עד הגורמים השונים המשפיעים על אמוניה נשיפה הם הבינו טובים יותר, חשוב לספק להוראות יסודיות ואחידות לנושאים טרם הגעה. נכון לעכשיו, אנחנו בדרך כלל לבקש מנבדקיםמהר אחרי החצות לאיסוף בבוקר, לצחצח שיניהם גדולות מ 1 שעות לפני המצגת, ולהימנע מפעילות גופנית, עישון, או מילוי מכוניות עם דלקי נפט. למרות שאנחנו הערכנו מזון שונים משטרים הערב לפני איסוף נתונים (למשל, נמוכים סיבי נ 'עשירים בסיבים), לא נקבע כי נתונים משכנעים השפעות בסיס דיאטת בוקר של הבדיקה. אוספי בוקר גם למזער את ההשפעה של וריאציות יומי לכאורה, אשר נראו להתרחש מסיבות ידועות 13.

אולי יש שיטות לא פחות תקפות או מעולים אחרות לאוסף אמוניה נשיפה. זה אפשרי, למשל, ששטיפה סטנדרטית בנקודה לפני אוסף נשימת זמן מוגדר עלולה לגרום למדידה שימושית של אמוניה ברירית פה אשר עשוי גם לשקף את הרמות מערכתיות. נתיב נוסף עשוי להיות לנטוש את חלל הפה ולמדוד אמוניה באף או שניהם 10,14. גישה השנייה זה יכול לייתר את הצורך עבורr סמפלר הממשק. בכל מקרה, בכל שיטה צריך לשקול מגוון של גורמים טכניים רלוונטיים למטבוליט הפכפך זה, לרבות לחות, טמפרטורה, pH, זרימה, כמו גם ביולוגיה הלוע התחתון בזהירות.

באופן טבעי, יש הנחות ואמונות על שיטת מדידת השפעה קריטית על ניתוח נתונים. אנו מאמינים כי לחץ ופחמן דו חמצני הוא היבט מרכזי של בקרת איכות. עם זאת, הוא לא בטוח, למשל, אם אמוניה יש לדווח כפי שנמדדה, או פחמן דו חמצני מותאמת, עם יחידות כppb או picomole. ככל שיותר ניסיון וביטחון הם זכו במקורות טכניים השונים של טעות, השיקולים המורכבים המכהנים בניתוח הנתונים הגיעו אל מוקד גדול יותר ויניעו את ההבנה טובה יותר של ביולוגיה מאוד מאתגרת זו. (איור 2: שגיאה אקראית ולא אקראית מדידה אמיתית ביולוגיות השתנות מול ביולוגי Epiphenomena או B נשימה לא נורמאלית...וגורמים שבעל פה / באף או C ו-D. ציוד ביצועים.)

איור 2
איור 2. תרשים של מטופל לממשק נשימה למוניטור אמוניה. א) חולה להיבדק, והוא גם חלק בלתי צפוי ביותר של תהליך גביית נשימה. נשיפות נשימת האכילה של מטופלים, הפעילות הגופנית, והרגלי עישון יכולים להשפיע באופן משמעותי על איסוף הנתונים. B) משתנות מאדם לאדם, ולכן שיטה לתקנן נשימות היא חשובה. מתן סימן חזותי כדי לספק זרימה רצויה של אוויר מהריאות עובד היטב כדי לשמור נשיפות אחידות. C) מכשיר ממשק נשימה קשור קשר הדוק ל-B שבעקביות הנשימה הוא גורם חשוב בהשוואת נושאים. Inte סמפלר הנשימהrface מאפשר למשתמש להציג פרמטרים מדגם נשימה שונים בזמן אמת. ד ') צגי אמוניה יכולים להגשים את עצמם בטכנולוגיות שונות. יש ספקטרוסקופיה photoacoustic המשופרת קוורץ יתרונות רבים הגלומים האמינו להיות אידיאלי לניתוח נשימה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

מגבלות חשובות לשיטה הנוכחית יש להודות. בעוד סמפלר הוא זול יחסית ונייד, צג האמוניה, כפי שמוגדר כיום, הוא לא. כתוצאה מכך, נושאים צריכים לבוא לחקר החלל שלנו ייעודי נשימה, כפי שאנו לא יכולים בקלות להעביר את הציוד שלנו למרפאת. גורם זה, יחד עם הדרישה שהנשימה של הנבדק נושפת נשימה ארוכה אחת, משפיע בו נבדקים ניתן ללמוד (כלומר חולים חולים שבחמת כבד, אוכלוסיית יעד עיקרי, הם לעתים קרובות pracנשלל tically). יתר על כן, כי יש לנו רק אחד לפקח, אנחנו מוגבלים במספר הנושאים שניתן ללמוד באופן מציאותי בפרוטוקול נתון. בתורו, זה משפיע על גודל מדגם וכוח.

כפי שצוין לעיל, האוסף של תחמוצת חנקן שטופל על ידי המאמץ המשותף של האגודה האמריקנית בית החזה ואגודת הנשימה האירופית. אין כיום שום הסכם שווה ערך לאמונית נשימה, אם כי קבוצות רבות עושים תרומות קריטיות לקידום מדידת אמוניה נשימה. כמו הספרות על מדידת עקבות נשימת המטבוליט באופן כללי ואמוניה בפרט ממשיך להתפתח 15 בוודאי יהיו שינויים ושיפורים שיבואו רבים. צגים שהם קטנים יותר, ניידים יותר, ופחות יקרים הם קריטיים עבור ניסויים קליניים רב מרכזיים בהצלחה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

המחברים מודים תמיכה כספית מקרן לאומית למדע (NSF) להעניק EEC-0,540,832 שכותרתו "אמצע אינפרא אדום טכנולוגיות לבריאות והסביבה (MIRTHE)"

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rice Ammonia Monitor System N/A N/A Not available for commercial purchase
Loccioni Breath Sampler Loccioni Humancare N/A Single breath version
Disposable Mouth Piece WestPrime Healthcare G011-200 Manufacturer is AlcoQuant
Laptop Lenovo N/A Old model no longer sold by manufacturer
Acid Rinse N/A N/A Household acidic drink (coffee, soft drink, citrus juices, etc)
Base Rinse N/A N/A Water mixed with a nonexact amount of sodium bicarbonate (Arm & Hammer Baking Soda)
Neutral Rinse N/A N/A Water

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Adeva, M. M., Souto, G., Blanco, N., Donapetry, C. Ammonium metabolism in humans. Metabolism: clinical and experimental. 61 (11), 1495-1511 (2012).
  2. Auron, A., Brophy, P. D. Hyperammonemia in review: pathophysiology, diagnosis, and treatment. Pediatric nephrology. 27 (2), 207-222 (2012).
  3. Blanco Vela, C. I., Bosques Padilla, F. J. Determination of ammonia concentrations in cirrhosis patients-still confusing after all these years. Annals of hepatology. 10 Suppl 2, (2011).
  4. Mpabanzi, L., Ol de Damink, S. W. M., van de Poll, M. C. G., Soeters, P. B., Jalan, R., Dejong, C. H. C. To pee or not to pee: ammonia hypothesis of hepatic encephalopathy revisited. European journal of gastroenterology & hepatology. 23 (6), 449-454 (2011).
  5. Goggs, R., Serrano, S., Szladovits, B., Keir, I., Ong, R., Hughes, D. Clinical investigation of a point-of-care blood ammonia analyzer. Veterinary clinical pathology / American Society for Veterinary Clinical Pathology. 37 (2), 198-206 (2008).
  6. Huizenga, J. R., Tangerman, A., Gips, C. H. Determination of ammonia in biological fluids. Annals of clinical biochemistry. 31 (Pt 6), 529-543 (1994).
  7. Lewicki, R., et al. Real time ammonia detection in exhaled human breath with a quantum cascade laser based sensor. 2009 Conference on Lasers and ElectroOptics and 2009 Conference on Quantum electronics and Laser Science Conference. 1, (2009).
  8. American Thoracic Society. European Respiratory Society. Recommendations for Standardized Procedures for the Online and Offline Measurement of Exhaled Lower Respiratory Nitric Oxide and Nasal Nitric Oxide. American journal of respiratory and critical care medicine. 171 (8), 912-930 (2005).
  9. Solga, S. F., et al. Factors influencing breath ammonia determination. Journal of breath research. 7 (3), (2013).
  10. Schmidt, F. M., et al. Ammonia in breath and emitted from skin. Journal of breath research. 7 (1), (2013).
  11. Spaněl, P., Dryahina, K., Smith, D. A quantitative study of the influence of inhaled compounds on their concentrations in exhaled breath. Journal of breath research. 7 (1), (2013).
  12. Boots, A. W., van Berkel, J. J. B. N., Dallinga, J. W., Smolinska, A., Wouters, E. F., van Schooten, F. J. The versatile use of exhaled volatile organic compounds in human health and disease. Journal of breath research. 6 (2), (2012).
  13. Hibbard, T., Killard, A. J. Breath ammonia levels in a normal human population study as determined by photoacoustic laser spectroscopy. Journal of breath research. 5 (3), (2011).
  14. Wang, T., Pysanenko, A., Dryahina, K., Spaněl, P., Smith, D. Analysis of breath, exhaled via the mouth and nose, and the air in the oral cavity. Journal of breath research. 2 (3), (2008).
  15. Amann, A., Smith, D. Volatile Biomarkers. 1st Edition. , (2013).

Tags

רפואה, נשימה אמוניה מדידת נשימה ניתוח נשימה QEPAS תרכובות אורגניות נדיפות גיליון 88
מדידת אמוניה מהירה ומדויקת נשף נשימה
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Solga, S. F., Mudalel, M. L.,More

Solga, S. F., Mudalel, M. L., Spacek, L. A., Risby, T. H. Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement. J. Vis. Exp. (88), e51658, doi:10.3791/51658 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter