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Medicine

नाक की झिल्ली की मानकीकृत माप Transepithelial संभावित अंतर (NPD)

doi: 10.3791/57006 Published: September 13, 2018

Summary

यहां, हम नाक संभावित अंतर (NPD) को मापने के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल मौजूद । सिस्टिक फाइब्रोसिस transmembrane कंडक्टर नियामक (CFTR) और उपकला सोडियम चैनल (ENaC) समारोह समाधान के superfusion के बाद नाक उपकला भर में वोल्टेज में परिवर्तन द्वारा मूल्यांकन कर रहे हैं कि आयन चैनल गतिविधि को संशोधित, एक प्रदान परिणाम उपाय ।

Abstract

हम नाक संभावित अंतर (NPD) की एक मानकीकृत माप का वर्णन । इस तकनीक में, सिस्टिक फाइब्रोसिस transmembrane कंडक्टर नियामक (CFTR) और उपकला सोडियम चैनल (ENaC) समारोह के समाधान की superfusion है कि आयन चैनल को संशोधित करने के बाद नाक उपकला भर में वोल्टेज में परिवर्तन द्वारा निगरानी कर रहे हैं गतिविधि. यह उपचर्म के डिब्बे और नाक में airway उपकला के बीच संभावित अंतर की माप द्वारा सक्षम है, अवर नाक turbinate के साथ संपर्क में एक कैथेटर का उपयोग.

परीक्षण स्थिर आधारभूत वोल्टेज की माप और १०० µ एम amiloride के छिड़काव के बाद लगातार शुद्ध वोल्टेज में परिवर्तन की अनुमति देता है, ना की एक अवरोधक+ है घंटी समाधान में पुनर्अवशोषण; एक क्लोराइड-मुक्त amiloride युक्त समाधान क्लोराइड स्राव ड्राइव करने के लिए और amiloride के साथ एक क्लोराइड मुक्त समाधान में 10 µ मीटर isoproterenol चक्रीय adenosine मोनोफोस्फेट (शिविर)-निर्भर क्लोराइड CFTR से संबंधित कंडक्टर को उत्तेजित करने के लिए ।

इस तकनीक के दो प्रमुख श्वसन उपकला, ENaC, और CFTR के airway सतह तरल जलयोजन की स्थापना घटकों के electrophysiological गुणों का प्रदर्शन का लाभ है । इसलिए, यह चरण 2 और एजेंट है कि सिस्टिक फाइब्रोसिस (CF) फेफड़ों के रोग के उपचार के लिए लक्ष्य CFTR और ENaC गतिविधि की अवधारणा परीक्षणों के सबूत के लिए एक उपयोगी अनुसंधान उपकरण है । यह भी एक प्रमुख अनुवर्ती प्रक्रिया है CFTR शिथिलता स्थापित करने के लिए जब आनुवंशिक परीक्षण और पसीने का परीक्षण गोलमोल हैं । पसीना क्लोराइड के विपरीत, परीक्षण अपेक्षाकृत अधिक समय लगता है और महंगा है । यह भी ऑपरेटर प्रशिक्षण और विशेषज्ञता की आवश्यकता को प्रभावी ढंग से परीक्षण का संचालन । इस तकनीक में अंतर-और इंट्रा-सब्जेक्ट परिवर्तनशीलता की रिपोर्ट विशेष रूप से युवा या सहकारी विषयों में दी गई है. इस चिंता के साथ सहायता करने के लिए, व्याख्या एक हाल ही में मांय एल्गोरिथ्म के माध्यम से सुधार किया गया है ।

Introduction

इस विधि के समग्र लक्ष्य के लिए नाक संभावित अंतर (NPD) जो vivo1में ट्रांस-उपकला आयन परिवहन की जांच करना है मापने के लिए है । यह तकनीक सोडियम की माप (एनए+) और क्लोराइड (सीएल-) परिवहन की अनुमति देती है । NPD देर से 1980 के दशक के बाद से एक अनुसंधान उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया गया है और सिस्टिक फाइब्रोसिस फाउंडेशन (CFF) आम सहमति बयान2 और २०१७ में सिस्टिक फाइब्रोसिस फाउंडेशन (CFF) में एक नैदानिक प्रक्रिया के रूप में स्वीकार किया गया था नैदानिक दिशानिर्देश सहमति 3. वास्तव में, जैविक CFTR शिथिलता, जो CF के कारण है, शिखर झिल्ली में वृद्धि हुई है न+ अवशोषण और सीएल- स्राव में एक दोष का सबूत है । आनुवंशिकी गैर अस्पष्ट मध्यवर्ती पसीना परीक्षण परिणाम3के साथ रोगियों में निर्णायक है जब इस कार्यात्मक परीक्षण एक अतिरिक्त निदान उपकरण का लाभ प्रदान करता है. हालांकि यह जानकारी भी आंतों वर्तमान माप बायोप्सी (आईसीएम) द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, आईसीएम है, तथापि, केवल कुछ ही केंद्रों में विश्व स्तर पर उपलब्ध है और आगे मानकीकरण की जरूरत है । NPD लगभग ६० वैश्विक केंद्रों में अधिक उपलब्ध है और, इसके अलावा, श्वसन उपकला लक्ष्य है कि रोग का मुख्य स्थान है.

यह जानकारी CFTR गतिविधि पर प्रदान करता है देखते हुए, यह भी सबूत के अवधारणा के अध्ययन में प्रयोग किया जाता है मॉड्यूलर उपचार द्वारा CFTR प्रोटीन की कार्यात्मक बहाली का आकलन करने के लिए लक्ष्य4,5,6,7, 8. दरअसल, CFTR mRNA के साथ अध्ययन से डेटा/जीन संपादन, CFTR potentiator, और पढ़नेवाला चिकित्सा, सीएल में महत्वपूर्ण परिवर्तन पर प्रकाश डाला- और ना+ चिकित्सा6,9 के साथ परिवहन और पुष्टि करता है कि NPD एक हो सकता है नैदानिक परीक्षणों में उत्तरदायी समापन बिंदु. हम अल्प अवधि में रोगी की नैदानिक स्थिति में एक सूक्ष्म परिवर्तन का पता लगाने के लिए सक्षम संवेदनशील नैदानिक अंतिमबिंदु की कमी के रूप में, इस नैदानिक उपचिह्न अत्यधिक जानकारीपूर्ण हो सकता है. CFTR मॉडुलन चिकित्सा के क्षेत्र जल्दी व्यापक और हम तुरंत बड़े चरण 3 परीक्षण10करने के लिए जाने से पहले सक्रिय यौगिकों को जल्दी से समझने में सक्षम हैं कि vivo में परीक्षण की जरूरत है.

इस तकनीक का शारीरिक औचित्य नाक और चमड़े के नीचे डिब्बे में airway उपकला के बीच संभावित अंतर की माप पर आधारित है । आयन चैनल की गतिविधियों के लिए अलग शिखर सीएल- ट्रांसपोर्टरों के माध्यम से ENaC संबंधित ना+ अवशोषण और ड्राइविंग सीएल- स्राव अवरुद्ध करने के बाद स्थिर अधिक से अधिक आधारभूत आधार क्षमता अंतर (पीडी), इसके परिवर्तन को मापने के द्वारा पता लगाया है जिसमें CFTR । CFTR शिथिलता एक शिविर निर्भर मार्ग के माध्यम से सीएल- स्राव की उत्तेजना पर संभावित अंतर में एक न्यूनतम परिवर्तन द्वारा दिखाया गया है और एक वृद्धि हुई ENaC मध्यस्थ ना+ अवशोषण के रूप में एक अधिक नकारात्मक आधार रेखा संभावित अंतर से पता चला और amiloride के लिए एक बढ़ाया प्रतिक्रिया । CF बनाम सामान्य पीडी के लिए यंत्रवत आधार चित्रा 1में संक्षेप है.

Figure 1
चित्रा 1: आयन चैनल गतिविधि का सारांश आंकड़ा. () सामान्य विषयों में ENaC और CFTR की संतुलित गतिविधि का प्रदर्शन श्वसन उपकला में आयन गतिविधि और () CFTR वृद्धि हुई ENaC मध्यस्थता सोडियम परिवहन और कम CFTR निर्भर क्लोराइड में जिसके परिणामस्वरूप गतिविधि की हानि परिवहन. ENaC: उपकला सोडियम चैनल, Na+: सोडियम, CFTR: सिस्टिक फाइब्रोसिस transmembrane नियामक, सीएल-: क्लोराइड, एमवी: millivolts, पीडी: संभावित अंतर, मिन: मिनट/ कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

हालांकि, इस परीक्षण दोनों एक ही रोगी के भीतर दोहराया माप में और एक ही जीनोटाइप के साथ रोगियों के बीच परिवर्तनशीलता के कुछ डिग्री प्रदर्शित करता है । यह मॉडुलन उपचार के बाद परिवर्तन की व्याख्या की सुविधा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है । इसके अलावा, हम अभी भी मांय सीमा CF और स्वस्थ विषयों के बीच भेदभाव की कमी है । यह आंशिक रूप से नैदानिक सुविधाओं की उपलब्धता और कार्यरत तकनीकों के बीच मतभेदों के कारण हो सकता है । इसलिए, एक काफी अंतरराष्ट्रीय परीक्षण के मानकीकरण के उद्देश्य से प्रयास चल रहा है । दोनों अमेरिका CFF-TDN (सिस्टिक फाइब्रोसिस फाउंडेशन-चिकित्सकीय विकास नेटवर्क) और ECFS-CTN (यूरोपीय सिस्टिक फाइब्रोसिस सोसायटी-नैदानिक परीक्षण नेटवर्क) NPD और अनुसंधान परीक्षणों में उपयोग के लिए एक multicenter मानक संचालन प्रक्रिया (शराबी) बनाया । CTN और TDN द्वारा इस हाल ही में सहयोगात्मक काम एक संयुक्त, अंतरराष्ट्रीय शराबी में हुई है, एक साथ CTN और TDN (२०१४)11की विशेषज्ञता लाने । इस पत्र प्रोटोकॉल और परीक्षण तकनीक प्रस्तुत करने के लिए CF निदान के लिए NPD रोजगार या अंवेषक के लिए शुरू की सबूत अवधारणा परीक्षणों । तकनीक को लागू करने वाले प्रत्येक केंद्र को अनुमोदन के लिए अपने संस्थागत मानव अनुसंधान नैतिकता समिति को आवेदन के लिए जिंमेदार है ।

Figure 2
चित्रा 2: पूरे अनुशंसित NPD सेटअप की योजनाबद्ध । ध्यान दें कि अनुशंसित सेटअप, अनुक्रमिक छिड़काव पंपों और 4-स्टॉप-कॉक श्रृंखला सेटअप सहित दिखाया गया है । विशिष्ट कनेक्शन और घटकों के उदाहरण शराबी में दिखाए जाते हैं । (चित्र सुलैमान, G.M. छाती, २०१०13से अनुमति के साथ संशोधित) कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

सामान्य प्रयोगात्मक प्रवाह चित्रा 2में उल्लिखित है, जिससे NPD उपकला सतह और संदर्भ चमड़े के नीचे अंतरिक्ष में रखा पुल पर तैनात की तलाश पुल के बीच मापा जाता है, दोनों इलेक्ट्रोड और एक उच्च प्रतिबाधा से जुड़े वाल्टमीटर.

यह 2 अलग प्रणालियों द्वारा सुनिश्चित किया जाता है: वहाँ 2 स्वीकार्य संदर्भ इलेक्ट्रोड setups हैं: (i) संतुलित एजी/AgCl इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) क्रीम-भरा पुल मामूली घर्षण या (ii) द्वारा उपचर्म अंतरिक्ष से जुड़ा-संतृप्त calomel आधा कोशिकाओं और एक 22-24 गेज सुई से भरा एक आगर चमड़े के नीचे की शुरुआत की । नाक के श्लेष्म के संपर्क में एक डबल लुमेन कैथेटर द्वारा सक्षम है । एक लुमेन आगर या ईसीजी क्रीम से भरा है और मापने इलेक्ट्रोड से जुड़ा है, अन्य अलग समाधान के नाक म्यूकोसा पर छिड़काव की अनुमति देता है.

तलाश टयूबिंग की नोक अवर नाक turbinate (चित्रा 3) के तहत श्वसन म्यूकोसा पर रखा गया है ।

Figure 3
चित्रा 3: श्वसन म्यूकोसा पर टयूबिंग की खोज के स्थान । (A) प्लेसमेंट दर्शाने वाला बाह्य दृश्य. () Rhinoscopic दृश्य सुधरेगा प्लेसमेंट. () कैथेटर प्लेसमेंट के लिए शारीरिक स्थान का संकेत आरेख । पीडी: संभावित अंतर

कई दवाओं के लिए पीडी की प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए, superfusion समाधान कैथेटर के दूसरे लुमेन के माध्यम से लागू कर रहे हैं । वहां कई महत्वपूर्ण तैयारी और NPD माप है, जो नीचे प्रोटोकॉल में विस्तृत कर रहे है के संचालन के बारे में कदम, प्रारंभिक तैयारी से डेटा विश्लेषण के माध्यम से कर रहे हैं ।

समाधान और इलेक्ट्रोड की तैयारी के बाद, इलेक्ट्रोड और कैथेटर की पर्याप्त गुणवत्ता परीक्षण परीक्षण के बुनियादी आचरण के लिए अनुमति देता है. बेसल माप अवर turbinate, जो माप के लिए सबसे अच्छी जगह के चयन की अनुमति देता है के साथ बना रहे हैं, आमतौर पर है कि सबसे नकारात्मक माप के साथ. फिर अनुक्रमिक perfusions न निर्धारित+ (ENaC) और सीएल- (CFTR-निर्भर) नाक उपकला भर में वोल्टेज में परिवर्तन के माध्यम से आयन प्रवाह.

Protocol

मानव विषयों को शामिल करने वाले प्रोटोकॉल को सभी भाग लेने वाले संस्थानों की अनुसंधान समिति द्वारा अनुमोदित किया गया । तकनीक को लागू करने वाले प्रत्येक केंद्र को अनुमोदन के लिए अपने संस्थागत मानव अनुसंधान नैतिकता समिति को आवेदन के लिए जिंमेदार है ।

1. समाधान तैयारी

  1. समाधान तैयार करें #1, #2 और #3, जो आधार समाधान कर रहे हैं, 1 एल बैचों में प्रक्रिया से पहले और साइट पर संग्रहीत (तालिका 1).
    नोट: Amiloride संवेदनशील प्रकाश है और अंधेरे में संग्रहित किया जाना चाहिए (देखें 1 तालिका समाधान संरचना के लिए) (देख विस्तृत समाधान तैयारी11के लिए शराबी) ।
    1. एक ०.२२ µm बोतल टॉप फिल्टर के साथ पीएच ७.४ और फिल्टर पर सभी समाधान बफर ।
    2. समाधान #3 के लिए, पहले फॉस्फेट युक्त लवण जोड़ने के लिए, उन्हें क्रिस्टलीकरण को रोकने के लिए की अनुमति दें (देखें तालिका समाधान संरचना के लिए 2 ).
      नोट: मिश्रण का अनुक्रम समाधान #3 के लिए महत्वपूर्ण है ।
    3. 4 ° c (3 महीने के लिए स्थिर) या at-20 ° c (6 महीने के लिए स्थिर) पर इन समाधानों को संग्रहीत करना ।
    4. NPD परीक्षण के दिन एजेंटों को जोड़कर समाधान #4 और #5 तैयार करें । Isoproterenol प्रकाश और ऑक्सीकरण संवेदनशील है और यह कमरे के तापमान पर अपनी गतिविधि खो देता है (4 से अधिक 4% क्षय प्रदर्शन 4 पर-8 डिग्री सेल्सियस) । 4 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर ।
      नोट: एटीपी प्रकाश और ऑक्सीकरण संवेदनशील है ( तालिका 3देखें).
यौगिक आण्विक वजन एकाग्रता (मिमी) रचना (g/L)
Nacl ५८ १४८ ८.५८
CaCl 2Hहे १४७ २.२५ ०.३३
KCl ७५ ४.०५ ०.३
K2HPO4 १७४ २.४ ०.४२
KH2 पो4 १३६ ०.४ ०.०५
MgCl 6Hहे २०३ १.२ ०.२४

तालिका 1: समाधान संरचना ।

यौगिक आण्विक वजन एकाग्रता (मिमी) रचना (g/L)
ना Gluconate २१८ १४८ ३३.२६
सीए Gluconate ४३० २.२५ ०.९७
K Gluconate २३४ ४.०५ ०.९५
K2 HPO4 १७४ २.४ ०.४२
KH2 पो4 १३६ ०.४ ०.०५
MgSO4 7H2हे २४६ १.२ ०.२४

तालिका 2: समाधान संरचना ।

समाधान समाधान संख्या सामग्री EDC मार्क
रिंग्स इंजेक्शन हल #1/ इंजेक्शन के लिए बफर रिंगों Ringers
रिंग्स + amiloride समाधान #2/b बफ़र्ड रिंगर्स + १०० माइक्रोन amiloride अमिल
जीरो सीएल- + amiloride समाधान #3 परि/ बफ़र्ड शूंय Cl- + १०० माइक्रोन amiloride Ocl
जीरो सीएल- + amiloride + isoproterenol समाधान #4/d बफ़र्ड शूंय Cl- + १०० माइक्रोन amiloride + 10 माइक्रोन isoproterenol आईएसओ
जीरो सीएल-+ amiloride + isoproterenol + एटीपी समाधान #5/e बफ़र्ड शूंय Cl- + १०० माइक्रोन amiloride + 10 माइक्रोन isoproterenol + १०० माइक्रोन एटीपी एटीपी

तालिका 3: समाधान सूची ।

2. कैथेटर

  1. एक गोल और चिकनी उग्रवाद (२.५ mm बाहरी ø), जो विशेष रूप से NPD के लिए डिज़ाइन किया गया है के साथ एक पीवीसी, बाँझ, एकल उपयोग, 2 लुमेन (०.७ mm इनर ø) कैथेटर का उपयोग करें ।
    1. एक तरफ छेद द्वारा म्यूकोसा के साथ संपर्क बनाओ, 2 छिड़काव के लिए टिप पर एक छेद के साथ टिप को दूर mm (१०.१ कदम देखें) ।
    2. एक को मापने इलेक्ट्रोड और छिड़काव पंप करने के लिए एक दूसरे के लिए कैथेटर के दो Luer लॉक कनेक्शन से कनेक्ट करें । मापने लुमेन के रूप में नीले रंग में सना हुआ चैनल का उपयोग करें । 10 सेमी के लिए प्रत्येक ०.५ सेमी अंतराल पर कैथेटर टैग ।
      नोट: डेड स्पेस ०.३ एमएल है । यह संभव नहीं है अगले दो चरणों का पालन करें कैथेटर की तैयारी के लिए उपरोक्त प्रक्रिया का उपयोग करने के लिए बेहतर है ।
    3. PE50 और PE90 कैथेटर टयूबिंग की लंबाई (~ ७६ सेमी) बराबर कट ।
    4. इन एक साथ चिपकाएं सिलिकॉन रबर टयूबिंग की एक 1 सेमी टुकड़ा । पीई-९० टयूबिंग के विपरीत अंत में एक 25 ग्राम कुंद टिप सुई snuggly डालें । PE50 टयूबिंग के विपरीत अंत में एक 25 ग्राम तितली सुई snuggly डालें करने के लिए नहीं टयूबिंग पंचर के रूप में यह रखा जाता है ।

Figure 4
चित्रा 4: NPD माप के लिए इस्तेमाल कैथेटर । इनसेट बॉक्स छेद को मापने के साथ कैथेटर टिप दर्शाता है ।

3. आगर त्वचा पुल (तितली सुई) और कैथेटर की तैयारी

नोट: पिघला आगर के हेरफेर कारण जलता हो सकता है, और यह सावधानी के साथ किया जाना चाहिए.

  1. एक चौड़े मुंह की बोतल में #1 समाधान के १०० मिलीलीटर के साथ आगर के 3 जी मिश्रण से 3% आगर तैयार करें । घुलनशील (पारदर्शी) तक माइक्रोवेव में आगर पिघला ।
    1. गर्म आगार के साथ 10 मिलीलीटर सिरिंज भरें ।
    2. बाद में तितली सुई (23 ग्राम) और कैथेटर के चिह्नित लुमेन के लिए सिरिंज कनेक्ट. यह टिप पर प्रकट होता है जब तक कि आगर सुई.
    3. के लिए यह ठंडा करने के लिए अनुमति दें ंयूनतम 10 मिनट ।
    4. त्वचा पुल और कैथेटर पूरी तरह भर रहे हैं और हवा के बुलबुले से मुक्त होने की कल्पना है कि यह सुनिश्चित करें ।
    5. 4 डिग्री सेल्सियस पर समाधान #1 में थोक त्वचा पुलों की दुकान और 1 सप्ताह के बाद का उपयोग नहीं करते ।

4. अगर ईसीजी क्रीम का उपयोग

  1. समाधान #1 (1:1, v/v घंटी) के साथ ईसीजी क्रीम पतला । हवा के बुलबुले से मुक्त जब तक यह आराम करते हैं ।
    1. पतला ईसीजी क्रीम के साथ 10 मिलीलीटर सिरिंज भरें ।
    2. कैथेटर के रूप में चिह्नित लुमेन के लिए सिरिंज कनेक्ट और धीरे से ईसीजी क्रीम सुई जब तक यह कम पक्ष छेद पर प्रकट होता है.
    3. कैथेटर पूरी तरह से भरा हुआ है और हवा के बुलबुले से मुक्त है कि यह सुनिश्चित करें ।

5. डाटा अधिग्रहण प्रणाली

नोट: डेटा प्राप्ति प्रणाली के सामान्य सेटअप चित्रा 5में दिखाया गया है.

Figure 5
चित्रा 5: डेटा अधिग्रहण प्रणाली की स्थापना की । headstage के कनेक्शन का प्रदर्शन और कंप्यूटर इंटरफ़ेस के साथ ही headstage11के लिए इलेक्ट्रोड कनेक्शन के लिए । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

  1. कनेक्शन
    1. कंप्यूटर को एक USB केबल के साथ डेटा प्राप्ति प्रणाली (सामग्री तालिका) से कनेक्ट करें ।
    2. डेटा अधिग्रहण प्रणाली को प्रवर्धक से कनेक्ट करने के लिए, BNC केबल को डेटा अधिग्रहण प्रणाली (फ्रंट) पर चैनल 1 इनपुट से लेकर आउटपुट तक के लिए (back) पर कनेक्ट करें ।
    3. एक कस्टम केबल पूर्व के साथ headstage करने के लिए एक एंपलीफायर से कनेक्ट करने के लिए headstage शिकंजा के सामने में इनपुट भाग में स्वर्धक ।
    4. इलेक्ट्रोड और जमीन इलेक्ट्रोड के लिए headstage कनेक्ट. headstage के सामने इलेक्ट्रोड के लिए कनेक्ट करने के लिए मानक 2 मिमी महिला-महिला connectors का उपयोग करें.
      नोट: बंदरगाह अवकाश है और केवल 2 मिमी केबल की एक दिशा फिट बैठता है: (नाक कैथेटर के माध्यम से) रोगी नाक को लाल मापने इलेक्ट्रोड; रोगी त्वचा पुल करने के लिए काले संदर्भ इलेक्ट्रोड; ईसीजी करने के लिए सफेद विषय की त्वचा के लिए जमीन इलेक्ट्रोड ।
    5. बताए गए अनुसार प्रवर्धक सेट करें: ऑफ़सेट: पुल को सक्रिय करने के लिए, समायोजित करने के लिए बारी, समायोजन के बाद खींच स्थिति में छोड़ दें; वोल्ट: डीसी; 1 एमवी काल: तटस्थ स्थिति; पावर: डेटा एकत्रित करने के लिए, बैटरी चार्ज करने के लिए बंद; लाभ: 10 पर सेट; बैंड दर्रा: LoFreq (बाहरी घुंडी): डीसी; बैंड दर्रा: HighFreq (इनर घुंडी): 1किलोहर्ट्ज़; मात्रा: बंद ।

6. सिर-चरण ऑफ़सेट समायोजित करना

  1. के रूप में शराबी11में संकेत दिया अनुक्रम में लैपटॉप और एम्पलीफायर कनेक्ट । डेटा अधिग्रहण प्रणाली पर स्विच और फिर लैपटॉप (अनुक्रम डेटा अधिग्रहण के लिए इस्तेमाल किया तंत्र को पहचान करने के लिए सॉफ्टवेयर के लिए महत्वपूर्ण है) ।
    1. सिर-चरण घूस क्रम के अनुसार ऑफसेट समायोजित करें ।

7. ऑफसेट

नोट: विद्युत मापन प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण किए जाने के लिए कई ऑफसेट हैं । ( चित्रा 6देखें)

  1. इलेक्ट्रोड ऑफ़सेट के लिए, संदर्भ (ऋणात्मक) इलेक्ट्रोड और मापने (धनात्मक) इलेक्ट्रोड एक साथ पतला ईसीजी क्रीम या 3 M KCl में रखें । सुनिश्चित करें कि इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर पढ़ने headstage पर शून्य के निकट है ।
    1. कैथेटर और/या त्वचा पुल ऑफसेट की स्थापना के लिए, नाक कैथेटर या मापने (सकारात्मक) इलेक्ट्रोड के साथ स्नान में त्वचा पुल के Luer-ताला अंत के Luer लॉक अंत जगह है । ईसीजी क्रीम स्नान में कैथेटर के दूसरे छोर प्लेस या 3 एम KCL युक्त संदर्भ (नकारात्मक) इलेक्ट्रोड सुनिश्चित करना है कि संभावित अंतर headstage पर शून्य के पास है.
    2. एक बंद पाश ऑफसेट सेट करने के लिए, सुनिश्चित करें कि सर्किट बंद कर दिया है जब इलेक्ट्रोड के स्नान में नाक कैथेटर की जगह. जांच करें कि बंद लूप ऑफ़सेट 0 mv (= ' ऑफ़सेट '; ± २.५ एमवी) के पास पढ़ता है । headstage ऑफसेट घुंडी 0 एमवी के लिए ऑफसेट लाने के लिए समायोजित करें ।
      नोट: यह पुष्टि करता है कि सर्किट के भीतर सभी कनेक्शन बरकरार हैं । यदि यह मामला नहीं है, नाक कैथेटर (आगर या ईसीजी क्रीम में हवा के बुलबुले) बरकरार नहीं हो सकता है । आगर ब्रिज बदलें या ईसीजी क्रीम को सेटअप में पुश करें । इलेक्ट्रोड ऑफ़सेट पहले, बंद सिस्टम (बंद लूप ऑफ़सेट) इलेक्ट्रोड और ब्रिज (चित्रा 6) के साथ के बाद किया जाना चाहिए ।

Figure 6
चित्रा 6: (A) इलेक्ट्रोड ऑफ़सेट, (B) कैथेटर (या ब्रिज) ऑफ़सेट, (C) बंद लूप ऑफ़सेट का सेटअप ।

8. सिरिंज सेट-अप

नोट: निम्न अनुशंसित सेट-अप है ।

  1. गल समाधान #1, #2 और माप से पहले लगभग 1 ज #3 ।
    1. विस्तार लाइन कैथेटर के निकटतम टोंटी करने के लिए कनेक्ट करें ।
    2. सभी पंपों पर स्विच और stopcocks बुलबुले के स्पष्ट कर रहे हैं जब तक पूरी तरह से कैथेटर से फ्लश करने के लिए #1 समाधान के साथ कैथेटर फ्लश ।

9. संदर्भ और माप इलेक्ट्रोड की नियुक्ति

Figure 7
चित्रा 7: इलेक्ट्रोड और चमड़े के नीचे के माप के लिए तैयार पुल को मापने के साथ विषय ।

  1. अध्ययन विषय NPD ऑपरेटर का सामना करना पड़ बैठने की स्थिति ले लो । अधिक आराम के लिए, orthoptic चिन आराम पर वैकल्पिक विरोधी स्थैतिक चटाई और सिर पर जगह पैर ।
    1. विषय की बांह पर रखा ईसीजी पैड के लिए जमीन का नेतृत्व इलेक्ट्रोड कनेक्ट (चित्रा 7).
    2. या तो पृष्ठीय प्रकोष्ठ (आगर प्रणाली) में चमड़े के नीचे सुई डालें या प्रकोष्ठ पर पहले ंयूनतम abraded क्षेत्र पर ईसीजी क्रीम के लिए संदर्भ इलेक्ट्रोड लागू (अंक के माध्यम से 7 को देखने के लिए नीचे 10) ।
    3. त्वचा के साथ संभावित अंतर को मापने के द्वारा उपचर्म अंतरिक्ष के लिए कनेक्शन की जाँच करें (फिंगर पीडी) और उसके अंगूठे और तर्जनी उंगली की नोक के बीच कैथेटर चुटकी द्वारा "मापने छेद" बंद करने के लिए विषय पूछ रहे हैं ।
    4. यदि फिंगर पीडी-30 एमवी या अधिक नकारात्मक नहीं है, तितली सुई के सम्मिलन की जाँच करें. घर्षण (ईसीजी क्रीम सेट अप के लिए) को दोहराएँ और पुलों की जाँच करें ।
    5. समाधान शुरू #1 सिरिंज पंप पर ८० एमएल/सही नाक के साथ शुरू करो ।
    6. एक स्थिर नकारात्मक वोल्टेज के रूप में उंगली पीडी उपाय (ठेठ रेंज-४० से-८० एमवी).
    7. यदि ईसीजी क्रीम प्रणाली का उपयोग: ईसीजी क्रीम 1:1 पतला और एक पूर्ण बाहर फ्लश जांच छेद के बाद के रूप में पहले आगर के लिए देखा के बाद कैथेटर भरें ।
    8. एक ५० मिलीलीटर सिरिंज करने के लिए कैथेटर से कनेक्ट करें इलेक्ट्रोड स्नान करने के लिए ईसीजी क्रीम के साथ आधे से भरा, इलेक्ट्रोड ऑफसेट की जाँच की अनुमति और बंद पुल सेट.
    9. संदर्भ एजी/सीएल इलेक्ट्रोड त्वचा के थोड़ा पिछले न्यूनतम घर्षण द्वारा उपचर्म अंतरिक्ष के लिए कनेक्ट, त्वचा ' गुलाबी और चमकदार ' दिखाई देगा जब dermis के स्तर तक पहुंच गया है ।
    10. स्थिति मापने इलेक्ट्रोड, ईसीजी क्रीम के साथ कवर किया, abraded त्वचा पर. पहले आगार प्रणाली के लिए दिखाए गए के रूप में फिंगर पीडी की जांच करें ।

10. बेसल पीडी की माप

  1. दाईं नाक में नाक कैथेटर डालें एक प्रबुद्ध rhinoscope (या समकक्ष) का उपयोग करने अवर turbinate कल्पना । एक मील का पत्थर के रूप में पूर्वकाल टिप का उपयोग करना, अग्रिम turbinate श्वसन म्यूकोसा पर अवर साइट अवर लक्ष्यीकरण कैथेटर । वैकल्पिक रूप से, यदि प्लेसमेंट मुश्किल है, जांच छेद नाक की मंजिल के साथ संपर्क में रखा जा सकता है ।
    नोट: कैथेटर ऑपरेटर द्वारा नाक में निर्देशित किया जा करने के लिए पर्याप्त कठोर है । जमावट की सुविधा के लिए, कैथेटर का एक चैनल नीले रंग में है और अवर turbinate के साथ संपर्क में जांच-पक्ष छेद शामिल हैं । यह कैथेटर रोटेशन रोकता है । 1 से 10 सेमी से कैथेटर पर संकेत निशान आसान संदर्भ अंक प्रदान करते हैं ।
    1. अवर turbinate पर पीडी को मापने । इस प्रयोजन के लिए, सुनिश्चित करें कि कैथेटर का मापने छेद अवर turbinate (मार्क सही बेसल पर) की श्लेष्मा झिल्ली के खिलाफ अपनी नियुक्ति के द्वारा बंद कर दिया है ।
    2. ३.०, २.०, १.५, १.०, और ०.५ सेमी पर पीडी उपाय (अवर turbinate से अवर कुहर के भीतर दूरी): मार्क सही बेसल पीडीएस ।
    3. लगभग 5 एस प्रत्येक के लिए निर्धारित दूरी पर प्रत्येक माप बनाए रखने के लिए एक स्थिर पढ़ने (± 1 एमवी) सुनिश्चित करने के लिए और बेसल पीडी मूल्यों की सही व्याख्या की सुविधा ।
    4. बाएँ नाक में ऊपर दिए गए चरणों को दोहराएँ, फ़ंक्शन कुंजी का उपयोग कर बाएँ बेसल पीडीएस (3 सेमी, 2 सेमी, आदि) और बाईं बेसल पर चिह्नित करने के लिए.
    5. एक गाइड के रूप में बेसल पीडी उपायों का प्रयोग, सबसे नकारात्मक संकेत की साइट के लिए नाक कैथेटर की जांच डालने (अवर नाक turbinate के पूर्वकाल टिप से 3 सेमी तक), और नाक की नोक पर टेप का एक छोटा सा टुकड़ा (या समकक्ष) के साथ सुरक्षित ।

11. NPD अनुरेखण अनुक्रमिक Perfusions

  1. सही नाक के लिए
    1. सत्यापित करें कि समाधान रोगी की नाक से टपकता है । विषय अपने सिर के साथ एक आरामदायक स्थिति मान नीचे (अक्सर उनके हाथ पर अपने सिर को आराम या एक chinrest या अंय उपकरण स्थिर उपयोग कर विषय होने से मदद की) । इस विषय को याद दिलाने के लिए आंदोलन को कम करने और नाक या टयूबिंग छू से बचने के लिए, और बात से बचने के लिए ।
    2. बारी समाधान #1 (रिंगों) पंप पर (5 मिलीलीटर/मिनट, या ३०० एमएल/ एक स्थिर मान प्राप्त होने तक रिकॉर्ड करें (< 1 mV change/
      नोट: इस स्थिरता को प्राप्त करने के लिए लगभग 3 मिनट लगते हैं ।
    3. समाधान #1 के साथ छिड़काव को बंद कर दें ।
    4. समाधान #2 (Amiloride) के साथ छिड़काव प्रारंभ करें । रिकार्ड NPD 3 मिनट की एक ंयूनतम के लिए (यदि पठार वोल्टेज संदेह में है, अप करने के लिए 5 मिनट के कुल के लिए रिकॉर्डिंग जारी) ।
    5. समाधान #3 (शूंय क्लोराइड) के साथ छिड़काव शुरू करो । 3 मिनट की एक ंयूनतम के लिए रिकॉर्ड NPD (यदि पठार वोल्टेज स्थिर नहीं है, अप करने के लिए 5 मिनट के कुल के लिए रिकॉर्डिंग जारी) ।
    6. समाधान #4 (Isoproterenol) के साथ छिड़काव प्रारंभ करें । रिकार्ड NPD 3 मिनट की एक ंयूनतम के लिए [यदि पठार वोल्टेज स्थिर नहीं है (एक स्थिर वोल्टेज अनुरेखण के लिए कम से 30 एस के < 1 mV बहाव), रिकॉर्डिंग जारी रखने के लिए 5 मिनट तक कुल] ।
    7. समाधान #5 (एटीपी) के साथ छिड़काव प्रारंभ करें । एक पीक hyperpolarizing प्रतिसाद प्राप्त होने तक, ंयूनतम 1 मिनट के लिए रिकॉर्ड NPD ।
    8. समाधान #1 (घंटी) के साथ छिड़काव पर बारी और 30 एस कैथेटर फ्लश करने के लिए अनुमति देते हैं ।
    9. समाधान #1 छिड़काव बंद करें ।
    10. बाएं नाक के लिए प्रक्रिया को दोहराएँ ।

12. परीक्षण का अंत

  1. फिर से जांच और रिकॉर्ड स्थिर फिंगर पीडी ("पोस्ट फिंगर") के लिए 5 एस.
    1. विषय के चमड़े के पुल और त्वचा पर सम्मिलन साइट से पट्टी निकालें । AgCl/ईसीजी क्रीम प्रणाली के लिए, हाथ से इलेक्ट्रोड को हटा दें ।
    2. प्रारंभिक बंद लूप ऑफ़सेट को मापने के लिए वर्णित के रूप में "अंतिम बंद लूप ऑफ़सेट" वोल्टेज रिकॉर्ड (चरण 7.1.3 देखें) ।
    3. फ़ंक्शन कुंजी के साथ अंतिम ऑफ़सेट चिह्नित करें ।
    4. बंद करो डेटा अधिग्रहण (प्रेस "शुरू") ।
      नोट: वर्तमान शराबी purinergic कैल्शियम निर्भर सीएल- स्राव को सक्रिय करने के लिए १०० µ एम एटीपी के उपयोग की सिफारिश करता है, परीक्षण के लिए एक सकारात्मक नियंत्रण के रूप में सेवा करने के लिए; हालांकि, यह एक वैकल्पिक परीक्षण है ।

Representative Results

सामांय airway epithelia में, Na+ अवशोषण प्राथमिक आयन परिवहन गतिविधि है । यह interstitium के संबंध में एक नकारात्मक airway सतह संभावित अंतर में परिणाम है । ENaC चैनल अवरोधक amiloride के छिड़काव एक कम नकारात्मक संभावित अंतर होता है । फिर, सीएल के superfusion--मुक्त समाधान सीएल के लिए एक रासायनिक ढालबनाता है, जो एक अधिक नकारात्मक संभावित अंतर पैदा करता है और CFTR सहित सभी सीएल ट्रांसपोर्टरों को सक्रिय कर देता है । Isoproterenol, जो intracellular शिविर बढ़ जाता है, आगे विशेष रूप से सक्रिय CFTR द्वारा सीएल- स्राव बढ़ जाती है और संभावित अंतर बढ़ जाती है ।

इसके विपरीत, CF विषयों में अनुपस्थित या शिथिलता CFTR परिणाम में एक वृद्धि हुई ENaC मध्यस्थ ना+ अवशोषण12. नतीजतन, आधारभूत क्षमता अंतर अधिक नकारात्मक है । amiloride के आवेदन के साथ मनाया ध्रुवीकरण बड़ा है, जबकि CFTR निर्भर रास्ते के माध्यम से सीएल- स्राव की उत्तेजना पर कम या ज्यादा संभावित अंतर में कोई परिवर्तन नहीं है । यह आंकड़ा 8में प्रतिनिधि अनुरेखण में देखा जा सकता है, ' स्वस्थ ' बनाम ' CF ' अनुरेखण दिखा ।

Figure 8
चित्र 8: ' स्वस्थ ' विषय के प्रतिनिधि अनुरेखण और CF के साथ विषय । पीडी: संभावित अंतर, ΔAmiloride: डेल्टा amiloride, 0 सीएल-/Iso-: कम क्लोराइड: समाधान के पूरा होने के बीच पीडी में परिवर्तन #2 और समाधान #4 छिड़काव, एस 1-S4: चरणों 1-4, रेखांकन पर हरे रंग की रेखा A और B संकेत NPD अनुरेखण और काला तीर संभावित अंतर में अंतर का संकेत

Discussion

vivo में, NPD एक अद्वितीय माप प्रदान करता है जो बार-अनुदैर्ध्य आधार पर किया जा सकता है और यह दर्शाता है कि दोहराए गए माप के साथ, समान अनुदैर्ध्य परिणाम समूह-वार और व्यक्तिगत आधार पर14पर देखे जाते हैं, 15. वहां मजबूत सबूत है कि NPD गैर से cf अलग करने के लिए उत्कृष्ट भेदभाव वैधता है cf है । 25 अध्ययन लगातार सीएल में एक सांख्यिकीय महत्वपूर्ण अंतर का प्रदर्शन किया- और न+ CF और स्वस्थ नियंत्रण के साथ रोगियों के बीच कंडक्टर10. जबकि कई पहले से विकसित सूचकांक इस क्षमता का प्रदर्शन, हम आशा है कि नए अद्यतन पद्धति7,8के हाल के मानकीकरण दिया आवश्यक हैं ।

संशोधन और समस्या निवारण

इस परीक्षण के लिए सटीक माप आश्वासन देने के लिए कई महत्वपूर्ण कदम की आवश्यकता है । इसमें इलेक्ट्रोड और कैथेटर बंद हो जाता है यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिस्टम अनुशंसित मानकों को निष्पादित कर रहा है । रोगियों अभी भी रहना चाहिए और इस कलाकृतियों और कैथेटर विरूपण को कम करता है के रूप में बात करने से बचना चाहिए । यह परीक्षण गैर में मुश्किल है-सहकारी रोगियों और तकनीक केवल7साल की उंर के 6 वर्ष से नीचे के बच्चों में एक अध्ययन में बताया गया है ।

नाक उपकला के पूर्व निरीक्षण यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि उपकला पर कोई पपड़ी या बलगम नहीं हैं, जो माप को प्रभावित कर सकते हैं.

बहुत महत्वपूर्ण बात, यह बताया जाना चाहिए कि कैथेटर की नियुक्ति का स्थान बहस का विषय है । शराबी यहां प्रस्तुत अवर turbinate (आईटी) के तहत माप का इस्तेमाल करता है । यह मानकीकृत किया गया है और multicenter परीक्षणों में आयोजित की और, इसलिए, यह अनुशंसित तकनीक है के तहत कैथेटर की नियुक्ति । माप के तहत यह पक्ष छेद कैथेटर, जो नाक के म्यूकोसा के साथ फर्म संपर्क में बनाए रखने के लिए मुश्किल हो सकता है के साथ किया जाता है, whilst समाधान के साथ संपर्क में किया जा रहा है । अंय समूहों के नाक फर्श, जो तकनीकी रूप से आसान है पर पीडी उपाय हो सकता है । महत्वपूर्ण बात, Vermeulen (२०११) का प्रदर्शन किया है कि 2 तरीकों16तुलनीय हैं ।

समाधान के वार्मिंग यूरोपीय और अमेरिका के बीच बहस का विषय बना हुआ है-केंद्रों17,18। यह वकालत की गई है कि ३७ डिग्री सेल्सियस पर समाधान का उपयोग कर के बजाय 22 डिग्री सेल्सियस लगभग द्वारा मनाया कुल क्लोराइड प्रतिक्रिया बढ़ जाती है 25% और लगभग द्वारा isoproterenol-निर्भर क्लोराइड प्रतिक्रिया ९५%18. हालांकि, वार्मिंग परिवर्तनशीलता बढ़ जाती है, के रूप में कुल क्लोराइड प्रतिक्रिया17का एक बड़ा मानक विचलन द्वारा मूल्यांकन । इसलिए, के रूप में समाधान वार्मिंग परिवर्तनशीलता का एक अतिरिक्त कारक है, यह जब तक एक अध्ययन के आधार पर आवश्यक समाधान गर्म नहीं की सलाह दी है ।

हम पहले इलेक्ट्रोड तकनीक के दोनों की तुलना की है और पाया कि दोनों AgCl और Calomel इलेक्ट्रोड सिस्टम बेसल में इसी तरह संचालित है और सामान्य विषयों13में धाराओं प्रेरित.

तकनीक की सीमाएं

इस परीक्षण के भीतर महत्वपूर्ण विषय परिवर्तनशीलता के अधीन है । स्कोरिंग की परिवर्तनशीलता विशेष रूप से अस्पष्ट tracings के साथ रोगियों में प्रचलित है और यह नैदानिक आवेदन19में के लिए जवाबदेह होना चाहिए. परिवर्तनशीलता के कारकों तीव्र ऊपरी श्वसन तंत्र के संक्रमण, व्यापक नाक जंतु, पूर्व साइनस सर्जरी और CF-संबंधित सूजन, जो इसकी विशिष्टता और संवेदनशीलता में कमी शामिल हैं20,10. इसके अतिरिक्त, अनुरेखण की व्याख्या पाठकों के बीच अलग हो सकता है, हालांकि विशेषज्ञ पाठकों मात्रात्मक स्कोरिंग और cf में व्याख्याता और गैर-CF अनुरेखण के उत्कृष्ट समझौते का प्रदर्शन, में एक महत्वपूर्ण परिवर्तनशीलता के साथ विषम 19अनुरेखण के विश्वास ।

आंतरिक परिवर्तनशीलता बनाम महत्वपूर्ण थ्रेसहोल्ड

बहुत महत्वपूर्ण बात, माप की शारीरिक परिवर्तनशीलता काफी है, के रूप में विभिन्न अध्ययनों में सचित्र10, जैसे कि CFTR जीन थेरेपी परीक्षण कि क्लोराइड कुल परिवहन में परिवर्तन में काफी परिवर्तनशीलता का प्रदर्शन किया और amiloride रेंज21,22. क्रॉस-अनुभागीय मूल्यांकन से पता चलता है कि शून्य सीएल-प्लस isoproterenol प्रतिक्रिया-5 से-7 एमवी की सीमा के ऊपर है कट-बंद cf और गैर-cf10विषयों के बीच.

हम फिर भी इस पैरामीटर के परिवर्तन के परिमाण के बारे में स्पष्ट ज्ञान की कमी के चरण में एक प्रभावी CFTR सुधार का प्रतिनिधित्व रोग के साथ द्वितीय परीक्षण चिकित्सा संशोधित । व्यक्तिगत प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए, दोहराया परीक्षण एक हस्तक्षेप की प्रतिक्रिया की निगरानी के लिए आंतरिक परिवर्तनशीलता से महत्वपूर्ण परिवर्तन भेद की आवश्यकता हो सकती है । बहुत महत्वपूर्ण बात, भविष्य में दीर्घकालिक अध्ययन दवाओं को संशोधित करने की जरूरत है कि CFTR समारोह में सुधार के साथ नैदानिक प्रासंगिक परिणाम या किराए के परिणामों में सुधार के साथ संबद्ध करने की आवश्यकता है (जैसे फेव1में सुधार के रूप में) CF के रोग. दरअसल, हाल ही में एक चरण द्वितीय Ivacaftor अध्ययन क्लोराइड स्राव23में एक छोटे से सुधार के बावजूद चिह्नित नैदानिक लाभ का प्रदर्शन किया ।

इस तरह के अध्ययनों से अगर ट्रांस-उपकला सीएल-कंडक्टर में सुधार के एक कट-ऑफ मूल्य नैदानिक लाभ के लिए एक किराए की पैरामीटर हो सकता है स्थापित करने में मदद मिलेगी । यह CFTR के विकास को संशोधित करने के मार्गदर्शन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर होगा चिकित्सा ।

मौजूदा तरीकों के संबंध में महत्व: पसीना परीक्षण और आंत्र वर्तमान माप (आईसीएम)

के साथ रोगियों में ' ' संदिग्ध ' ' सिस्टिक फाइब्रोसिस, के रूप में एक मध्यवर्ती पसीने सीएल- एकाग्रता द्वारा मूल्यांकन के बीच 30 और ६० mM, NPD कंपोजिट स्कोर के रूप में रोगियों का निदान करने के लिए एक अति संवेदनशील उपकरण प्रदान की ' ' cf-सम्भवत ' ' और ' ' cf-संभावना ' '10 . आंतों वर्तमान माप (आईसीएम), जो गुदा उपकला भर में नेट सीएल फ्लक्स के एक पूर्व vivo माप प्रदान करता है, यह भी CFTR अत्यधिक में व्यक्त की है, क्योंकि एक उच्च संवेदनशीलता के साथ अवशिष्ट CFTR समारोह के निर्धारण की अनुमति देता है इस उपकला ।

CFTR मॉडुलन द्वारा CFTR समारोह के संशोधन पर विचार, इन विभिन्न CFTR के बीच संबंध परिवर्तन अस्पष्ट वर्तमान में है. हालांकि हाल ही में Ivacaftor पर आधारित काम निर्धारित किया है कि NPD और पसीने का परीक्षण4को संबद्ध कर रहे हैं, यह अभी तक अगर श्वसन तंत्र में एक माप की तुलना में श्वसन परिणाम का एक बेहतर कारक है स्थापित नहीं हुआ है, उदाहरण के लिए, पसीने की परीक्षा24 , 25 या आईसीएम में परिवर्तन । इसके अलावा, संशोधक दवाओं भी उनके अंग विशिष्ट efficacies में अलग हो सकता है । NPD के संबंध में, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बेसल पीडी और amiloride रिस्पांस एक्सप्रेस Na+ परिवहन में परिवर्तन, whilst 0 सीएल- और isoproterenol रिस्पांस एक्सप्रेस सीएल परिवहन में परिवर्तन । यह अभी तक स्थापित किया जाना है कि इनमें से कौन सी बीमारी उंनति के लिए अधिक महत्वपूर्ण है ।

इस तकनीक का भविष्य आवेदन

इस तकनीक का उपयोग CF फ़ील्ड के बाहर अपेक्षित है । के बाद से इस तकनीक विशिष्ट ना+ और सीएल- आयन चैनल का प्रदर्शन करने के लिए अनुकूल है, यह26अस्थमा सहित एयरवेज के रोगों में शिथिलता प्रदर्शित करने के लिए लागू किया जा सकता, क्रोनिक ब्रोंकाइटिस27, गैर-CF bronchiectasis28 और आवर्तक अग्नाशयशोथ29. इसके अलावा, इस तकनीक के संशोधनों को कम एयरवेज में इस्तेमाल किया गया है (LAPD) लोअर एयरवेज का प्रदर्शन-क्रोनिक प्रतिरोधी फुफ्फुसीय रोग में CFTR शिथिलता ध्यान केंद्रित (सीओपीडी) क्रोनिक ब्रोंकाइटिस के साथ रोगियों30

NPD CFTR समारोह के vivo में एक संवेदनशील है, जो दोनों के निदान के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और, भी, सबूत की अवधारणा के लिए अनुवाद अनुसंधान में CFTR और ENaC चैनल गतिविधि सही लक्ष्य अध्ययन प्रदान करता है । यह ट्रांस-उपकला समारोह के अनुदैर्ध्य आकलन की अनुमति देता है और CF के साथ प्रत्येक रोगी के लिए सबसे कुशल पढ़नेवाला दर्जी के लिए व्यक्तिगत दवा के लिए एक रणनीति के रूप में वादा रखती है ।

Disclosures

लेखकों की घोषणा है कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है ।

Acknowledgments

इस अनुसंधान मानकीकरण समिति के CFTR समारोह के लिए कार्य समूह द्वारा समर्थित किया गया था (नैदानिक परीक्षण नेटवर्क, यूरोपीय सिस्टिक फाइब्रोसिस सोसायटी) और राष्ट्रीय संसाधन केंद्र कार्य समूह (चिकित्सकीय विकास नेटवर्क, सिस्टिक फाइब्रोसिस फाउंडेशन) । CF फाउंडेशन (Clancy FY09 to ग्राम) और NIH (DK072482 से SMR और ग्राम) द्वारा अतिरिक्त सहायता प्रदान की गई ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
KD Scientific infusion pump (or equivalent – such as programmable infusion pumps provided by the institution/hospital) Fisher Scientific
Powerlab 4/30 AD Instruments
BMA-200 AC/DC portable bioamplifier AD Instruments
IS0-Z isolation headstage for BMA-200 AD Instruments
Windows compatible PC - Minimum requirements of Windows XP or higher Various
AD Instruments software: GLP Client V6 (Windows) or higher AD Instruments
ECG electrode (ground for study subject) Hospital standard
2 mini calomel reference electrodes Fisher Scientific 13-620-79
Potassium Chloride KCl, Granular – USP, formula weight 76, qty: 500 gm Spectrum
Sterile container (such as specimen collection container , or similar) to be used for KCl calomel bath, with holes cut in lid to hold electrodes in place. (If not provided by electrode manufacturer.) Hospital standard
2 electrodes: Ag/AgCl 8 mm TP electrode BIOPAC Systems UNSHLD-EL258
2 Ag/AgCl electrodes, B0194, plug 4 mm SLE Instruments
Signacreme® Conductive Electrode Cream Fisher Scientific Parker Labs ref # 17-05
Skin abrasion device PROMED Feeling Ref 374901
Hi Di 541 M, Diamond tipped dental burrs Ash Instruments
Becton Dickinson PE 50 tubing Fisher Scientific 427411
Becton Dickinson PE 90 tubing Fisher Scientific 427421
Silastic tubing, 0.062” ID, 0.095” OD Fisher Scientific 508-007
Micropore Surgical Tape Paper (25 mm x 9.1 m) 3M 1530-1
Marquat double lumen catheter Length: 80 cm; Outer diameter: 2.5 mm; Internal diameter of the channels: 0.8 mm; Distance of the side-holes to the tip: 2 mm. EU label Agreement for NPD: I0202US Marquat I0202US
1" X 10 yards silk tape 3M Durapore 1538-1
IV extension tubing (30", 50/box) International Limited IMN30
Three-way stopcock (50/box) Medex MX5311L
Sterile syringe filters (ANOTOP 25 sterile 50 pk; 0.22-μm or smaller filters; or equivalent) Fisher Scientific 09-926-7
Becton Dickinson Intramedic Luer stub adapter (20 G, for connection to PE90 if using nasal catheter produced at study site) Fisher Scientific 427564
Becton Dickinson 23 G, 0.75” Vacutainer (“butterfly”) needles (0.6 mm x 19 mm; 50 U/box) (for connection to PE50) if using nasal catheter produced at study site) Fisher Scientific 367283
Becton Dickinson Syringe 60 mL without needle Luer-Lok tip (40/Box) Fisher Scientific 309653
Becton Dickinson Syringe 10 mL without needle Luer-Lok tip (100/Box) Fisher Scientific 309604
Single use sterile wipes (per institutional availability) Hospital standard
70% EtOH (1 pint), Aaper Alcohol and Chemical Co. catalog number NC9274019 (or equivalent) Fisher Scientific
Corning single use sterile bottle-top filters, 0.22 μm pore size (0.15 – 1.0 L volumes acceptable) Fisher Scientific 430624
Buffer Cert Ph 10.00 (1 L Sn04332) – for pH meter calibration Fisher Scientific
Buffer Cert Ph 4.00 (1 L Sn04327) – for pH meter calibration Fisher Scientific
Buffer Cert Ph 7.00 (500 mL Sn04328) – for pH meter calibration Fisher Scientific
Disposable underpads (Blue Pads; 23" x 36" 150/Box; or equivalent per hospital standard) SureCare
23 G, 0.75” Vacutainer “butterfly” needles (0.6 mm x 19 mm; 50 U/box) Becton Dickinson 367283
Difco Laboratories Agar (Noble 100 g 0142-15-2; or equivalent) Fisher Scientific
Welch Allyn Rhinoscope 71000-C (or equivalent) Fisher Scientific
Welch Allyn Convertible Handle Battery 72300 (or equivalent) OR Otoscope with battery Fisher Scientific
Head and chin rest (or equivalent; optional) Richmond Products, Inc 629R
Static Dissipative Anti-Fatigue Matting  (or equivalent) Fisher Scientific No. 791
REAGENTS FOR SOLUTIONS MIXED ON SITE
Sodium Chloride, Granular – USP NaCl Spectrum Formula Weight: 58; Size: 500 gm
Calcium Chloride CaCl2 •2H2O – USP Spectrum Formula Weight: 147; Size: 500 gm
Magnesium Chloride Hexahydrate Crystal, MgCl2•6H2O – USP Spectrum Formula Weight: 203; Size: 500 gm
Potassium Phosphate Dibasic, Anhydrous, Granular, KH2PO4 – USP Spectrum Formula Weight: 174; Size: 500 gm
Potassium Phosphate Monobasic Crystals – NF (KH2PO4) Spectrum Formula Weight: 136; Size: 500 gm
Sodium Gluconate- USP (monosodium salt) Spectrum Formula Weight: 218; Size: 500 gm
Calcium Gluconate – USP (Anhydrous Powder) Spectrum Formula Weight: 430; Size: 500 gm
Potassium Gluconate- USP (Anhydrous) Spectrum Formula Weight: 234; Size: 500 gm
Magnesium Sulfate Heptahydrate – USP MgSO4•7H2O Spectrum Formula Weight: 246; Size: 500 gm
Amiloride HCl – USP Spectrum Formula Weight: 302; Size: 5gm
Adenosine 5’-Triphosphate (ATP) (Disodium salt) Spectrum Formula Weight: 551; Size: 5 gm
Magnesium Chloride, Hexahydrate, Crystal – USP MgCl2•6H2O Spectrum Formula Weight: 203; Size: 500 gm
Double-distilled water (ddH2O) Hospital Pharmacy Formula Weight: NA; Size: 1 L
Isoproterenol HCL Injection - USP 1 mg/5 mL ampule Hospital Pharmacy Formula Weight: 248; Size: single use
Ringers Injection, USP or Ringers Irrigation Hospital Pharmacy Formula Weight: NA; Size: 5 L

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References

  1. Rosenstein, B. What is a Cystic Fibrosis Diagnosis? Clinics in Chest Medicine. 19, 423-441 (1998).
  2. Rosenstein, B., Cutting, G. R. The Diagnosis of Cystic Fibrosis: A Consensus Statement: Cystic Fibrosis Foundation Consensus Panel. The Journal of Pediatrics. 132, 589-595 (1998).
  3. Farrell, P. M., et al. Diagnosis of Cystic Fibrosis: Consensus Guidelines from the Cystic Fibrosis Foundation. The Journal of Pediatrics. 181, S4-S15 (2017).
  4. Mesbahi, M., et al. Changes of CFTR functional measurements and clinical improvements in cystic fibrosis patients with non-p.Gly551Asp gating mutations treated with ivacaftor. Journal of Cystic Fibrosis. 16, 45-48 (2017).
  5. Accurso, F., et al. Sweat chloride as a biomarker of CFTR activity: proof of concept and ivacaftor clinical trial data. Journal of Cystic Fibrosis. 13, (2), 139-147 (2014).
  6. Accurso, F., et al. Effect of VX-770 in Persons with Cystic Fibrosis and the G551D-CFTR Mutation. New England Journal of Medicine. 363, 1991-2003 (2010).
  7. Sermet, I., et al. Measurement of nasal potential difference in young children with an equivocal sweat test following newborn screening for cystic fibrosis. Thorax. 65, (6), 539-544 (2010).
  8. Wilschanski, M., et al. Mutations in the Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator Gene and In vivo Transepithelial Potentials. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 174, (7), 787794 (2006).
  9. Sermet-Gaudelus, I., et al. Clinical Phenotype and Genotype of Children with Borderline Sweat Test and Abnormal Nasal Epithelial Chloride Transport. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 182, (7), 929-936 (2010).
  10. De Boeck, K., et al. CFTR biomarkers: time for promotion to surrogate endpoint? European Respiratory Journal. 14, 38 (2013).
  11. US CFF-TDN (Cystic Fibrosis Foundation-Therapeutics Development Network) and the ECFS-CTN (European Cystic Fibrosis Society- Clinical Trials Network). Standard Operating Procedure 528.01. Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD). (2014).
  12. Knowles, M., et al. Increased bioelectric potential difference across respiratory epithelia in CF. New England Journal of Medicine. 305, (25), 1489-1493 (1981).
  13. Solomon, G. M., et al. An international Randomised Multicentre Comparison of NPD Techniques. Chest. 138, 919-928 (2010).
  14. Sermet, I., et al. Chloride Transport in Nasal Ciliated Cells of Cystic Fibrosis Heterozygotes. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 171, 1026-1031 (2005).
  15. Naehrlich, L., et al. Nasal potential difference measurements in diagnosis of cystic fibrosis: an international survey. Journal of Cystic Fibrosis. 13, (1), 24-28 (2014).
  16. Vermeulen, F., et al. Nasal potential measurements on the nasal floor and under the inferior turbinate: Does it matter? Pediatric Pulmonology. 46, (2), 145-152 (2011).
  17. Bronsveld, I., et al. Influence of perfusate temperature on nasal potential difference. European Respiratory Journal. 42, 389-393 (2013).
  18. Boyle, M., et al. A multi-center study on the effect of solution temperature on nasal potential difference measurements. Chest. 124, (2), 482-489 (2003).
  19. Solomon, G. M., et al. A Multiple Reader Scoring System for Nasal Potential Difference Parameters. Journal of Cystic Fibrosis. 16, (5), 573-578 (2017).
  20. Beekman, J. M., et al. CFTR functional measurements in human models for diagnosis, prognosis and personalized therapy: Report on the pre-conference meeting to the 11th ECFS Basic Science Conference, Malta, 26-29 March 2014. Journal of Cystic Fibrosis. 13, 363-372 (2014).
  21. Accurso, F., et al. Effect of VX-770 in persons with cystic fibrosis and the G551D-CFTR mutation. New England Journal of Medicine. 363, 1991-2003 (2010).
  22. Wilschanski, M., et al. Chronic ataluren (PTC124) treatment of nonsense mutation cystic fibrosis. European Respiratory Journal. 38, 59-69 (2011).
  23. Accurso, F., et al. Sweat Chloride as a biomarker of CFTR activity: proof of concept and Ivacaftor clinical trial data. Journal of Cystic Fibrosis. 13, (2), 139-147 (2014).
  24. Rowe, S., et al. Clinical Mechanism of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Potentiator Ivacaftor in G551D-mediated Cystic Fibrosis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 190, (2), 175-184 (2014).
  25. Boyle, M., et al. A CFTR corrector lumacaftor and a CFTR potentiator (ivacaftor) for treatment of patients with cystic fibrosis who have a phe508del CFTR mutation: a phase 2 randomised controlled trial. The Lancet Respiratory Medicine. 2, (7), 527-538 (2014).
  26. Schulz, A., Tummler, B. Non-allergic asthma as a CFTR-related disorder. Journal of Cystic Fibrosis. 15, (5), 641-644 (2016).
  27. Sloane, P. A., et al. A pharmacologic approach to acquired cystic fibrosis transmembrane conductance regulator dysfunction in smoking related lung disease. PLoS One. 7, (6), e39809 (2012).
  28. Bienvenu, T., et al. Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Channel Dysfunction in Non-Cystic Fibrosis Bronchiectasis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 181, (10), 1078-1083 (2010).
  29. Werlin, S., et al. Genetic and electrophysiological characteristics of recurrent acute pancreatitis. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 60, (5), 675-679 (2015).
  30. Dransfield, M. T., et al. Acquired Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Dysfunction in the Lower Airways in COPD. Chest. 144, (2), 498-506 (2013).
नाक की झिल्ली की मानकीकृत माप Transepithelial संभावित अंतर (NPD)
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Solomon, G. M., Bronsveld, I., Hayes, K., Wilschanski, M., Melotti, P., Rowe, S. M., Sermet-Gaudelus, I. Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD). J. Vis. Exp. (139), e57006, doi:10.3791/57006 (2018).More

Solomon, G. M., Bronsveld, I., Hayes, K., Wilschanski, M., Melotti, P., Rowe, S. M., Sermet-Gaudelus, I. Standardized Measurement of Nasal Membrane Transepithelial Potential Difference (NPD). J. Vis. Exp. (139), e57006, doi:10.3791/57006 (2018).

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