Summary
नियंत्रित गंध नकल परमीशन प्रणाली घ्राण परीक्षण और प्रशिक्षण के लिए गंध वितरण की एक सरल, क्षेत्र पोर्टेबल, कम लागत वाली विधि है। यह एक एसोर्बेंट सामग्री पर बनाए रखा एक गंध का निर्माण किया है और समय के साथ गंध भाप के नियंत्रित रिहाई की अनुमति एक पारमीम बहुलक बैग के अंदर निहित है।
Abstract
नियंत्रित गंध नकल पारमी प्रणाली (COMPS) नियंत्रित और प्रजनन दरों पर गंध वितरण की एक सुविधाजनक क्षेत्र परीक्षण विधि प्रदान करने के लिए विकसित किया गया था। COMPS एक पारमी बहुलक बैग के अंदर सील एक शोषक सामग्री पर ब्याज की एक गंध से बना रहे हैं । पारमीय परत समय की एक दी गई राशि पर गंध की एक निरंतर रिहाई के लिए अनुमति देता है । पारम करने योग्य बैग को आगे एक माध्यमिक, अभेद्य बैग में संग्रहीत किया जाता है। डबल-रोकथाम प्रक्रिया पारम करने योग्य बैग से गंध के संतुलन के लिए अनुमति देती है, लेकिन अभेद्य बाहरी परत के भीतर, जिसके परिणामस्वरूप बाहरी पैकेजिंग से हटाने पर गंध वाष्प का एक त्वरित और प्रजनन योग्य स्रोत होता है। COMPS का उपयोग प्रयोगात्मक परिदृश्यों के लिए घ्राण परीक्षण और घ्राण का पता लगाने के प्रशिक्षण के लिए दोनों घ्राण परीक्षण में किया जाता है, जैसे कि पता लगाने वाले कुत्तों के साथ। COMPS का उपयोग गंध (जैसे, नारकोटिक्स पाउडर) की एक विस्तृत श्रृंखला को शामिल करने और संबंधित गंधों की एक नियंत्रित रिहाई प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। कम्पस से गंध उपलब्धता पारगम्य दर (यानी, प्रति यूनिट समय एक कम्पस से जारी गंध वाष्प की दर) के संदर्भ में व्यक्त की जाती है और आमतौर पर ग्रेविमेट्रिक साधनों द्वारा मापी जाती है। किसी दिए गए द्रव्यमान या गंध की मात्रा के लिए परमीशन दर को बैग की मोटाई, सतह क्षेत्र, और/या बहुलक प्रकार को अलग करके आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है । एक COMPS से उपलब्ध गंध एकाग्रता भी हेडस्पेस विश्लेषण तकनीकों जैसे गैस क्रोमेटोग्राफी/मास स्पेक्ट्रोमेट्री (SPME-GC/MS) के साथ ठोस चरण माइक्रोएक्सेक्शन द्वारा मापा जा सकता है ।
Introduction
Olfaction एक महत्वपूर्ण है, फिर भी अक्सर अनदेखी की, संवेदन तंत्र ज्यादातर जानवरों द्वारा इस्तेमाल किया । कई लोगों के लिए यह भोजन का पता लगाने, एक साथी खोजने, या खतरे को भांपने के लिए मुख्य तंत्र है1। इसके अलावा, घ्राण क्षमताओं कुछ जानवरों, सबसे विशेष रूप से कुत्तों, निषिद्ध (जैसे, मादक पदार्थों या विस्फोटकों), या ब्याज की अन्य वस्तुओं, जैसे लापता व्यक्तियों, आक्रामक प्रजातियों, या रोगों2, 3का पता लगाने के लिए मनुष्यों द्वारा नियमित रूप से शोषण कियाजाताहै। कैनाइन डिटेक्शन रिसर्च या अन्य घ्राण अनुसंधान विषयों के लिए, जांचकर्ता अक्सर घ्राण की प्रक्रिया और घ्राण प्रणाली की ताकत और सीमाओं का अध्ययन करते हैं। इस प्रकार, परीक्षण के दौरान गंध की ज्ञात मात्रा को पुन: पेश करने के लिए पर्यावरण में एक गंध वाष्प की रिहाई को नियंत्रित करना आम तौर पर वांछनीय है। वाष्प दबाव या पर्यावरणीय प्रभाव जैसे कारकों के कारण गंध की उपलब्धता में भिन्नता के कारण विफलता अक्सर डेटा व्याख्या और प्रयोज्यता को जटिल बना देती है4. कुत्तों का पता लगाने के लिए प्रशिक्षण परिदृश्यों के दौरान गंध की एक स्थापित मात्रा प्रदान करना इसी तरह वांछनीय है। उदाहरण के लिए, हल्लोवेल एट अलद्वारा किए गए अध्ययनों और पपेट6 ने गंध धारणा में गंध तीव्रता के महत्व को इंगित किया है, और यह कि गंध की तीव्रता में फेरबदल करना प्रभावित कर सकता है कि इसे अकेले या मिश्रण में कैसे माना जाता है।
प्रयोगशाला सेटिंग्स में, विश्लेषणात्मक उपकरण जैसे नियंत्रणीय ओवन, वाष्प जनरेटर, या ओल्फैमीटर के साथ पारमीशन ट्यूबों का उपयोग गंध वितरण को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, इस प्रकार के उपकरण क्षेत्र परीक्षण और प्रशिक्षण परिदृश्यों के दौरान उपयोग के लिए अव्यावहारिक है4। नियंत्रित गंध नकल परमीशन सिस्टम (COMPS) को नियंत्रित गंध वितरण के लिए एक सरल, कम लागत और डिस्पोजेबल विधि के रूप में विकसित किया गया था जिसमें बाहरी शक्ति की आवश्यकता नहीं थी। इसलिए , उन्हें विभिन्न प्रकार के परीक्षण और प्रशिक्षणपरिदृश्योंमें आसानी से शामिल किया जा सकता है । COMPS इकाइयों बस एक पारमी बहुलक बैग के अंदर सील एक शोषक सामग्री पर ब्याज की एक गंध से बना रहे हैं, एक माध्यमिक रोकथाम प्रणाली में संग्रहीत । COMPS के उपयोग से परीक्षणों के बीच परिवर्तनशीलता कम हो जाती है और प्रशिक्षण अभ्यास के दौरान निरंतरता में सुधार होता है8.
कम्पस से गंध वितरण या उपलब्धता को पारगम्य दर के संदर्भ में मापा जाता है, जैसा कि समय के साथ जारी वाष्प के द्रव्यमान के संदर्भ में ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया जाता है। पारमी दरों को कई कारकों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जिसमें बहुलक बैग की मोटाई, इसकी उपलब्ध सतह क्षेत्र, उपयोग की जाने वाली शोषक सामग्री (सब्सट्रेट) का प्रकार और गंध की मात्रा शामिल है। उपयोग किए जा रहे गंध के आधार पर परमीशन दर एक दी गई अवधि (घंटे या दिन) के लिए स्थिर है। यह परीक्षण या प्रशिक्षण के दौरान गंध वितरण में न्यूनतम परिवर्तनशीलता के लिए अनुमति देता है। भंडारण के दौरान, COMPS अभेद्य बाहरी कंटेनर के भीतर संतुलन के लिए आते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ज्ञात पारमी दर पर गंध वाष्प का एक त्वरित स्रोत होता है।
कम्पस को शुरू में विस्फोटक सामग्रियों से जुड़े गंधों को नियंत्रित करने के लिए डिजाइन किया गया था और गंध की नकल के रूप में इस्तेमाल किया जानाथा 7। जैसा कि मैकियस एट अल द्वारा परिभाषित किया गया है, एक गंध की नकल ब्याज की सामग्री का अनुकरण करती है, जैसे कि विस्फोटक, प्रमुख अस्थिर यौगिकों, या गंध प्रदान करके, मूल सामग्री की उपस्थिति के बिना उस सामग्री के हेडस्पेस में पाया जाता है8। गंध की नकल बनाने के लिए, मूल सामग्री के सक्रिय गंध निर्धारित किए जाने चाहिए। एक सक्रिय गंध, इस परिदृश्य में, एक अस्थिर यौगिक के रूप में वर्णित है कि एक प्रशिक्षित विस्फोटक का पता लगाने कुत्ते का पता लगाता है, विश्वास है कि वहां एक वास्तविक विस्फोटक सामग्री मौजूद है । कई विस्फोटक सामग्रियों के हेडस्पेस में प्रमुख अस्थिर यौगिकों की पहचान करने के बाद, COMPS कैनाइन घ्राण का पता लगाने क्षेत्र परीक्षणों की अवधि के लिए एक नियंत्रित दर पर इन व्यक्तिगत गंध जारी करने और कई विस्फोटक सामग्री के साथ जुड़े सक्रिय गंध निर्धारित करने के लिए तैयार थे । COMPS सफलतापूर्वक इस उद्देश्य के लिए इस्तेमाल किया गया था7,9 और बाद से आगे विस्फोटक का पता लगाने के प्रशिक्षण के लिए गंध नकल के रूप में इस्तेमाल किया गया है ।
मैकियस एट अल ने कमरे के तापमान पर एक शुद्ध रासायनिक ठोस, पिप्रोनल युक्त COMPS का उपयोग किया, जो वाष्प चरण में, एमडीएमए (3,4-मेथिलेंडिऑक्सीमेथैम्फेटामाइन) के लिए सक्रिय गंध दिखाया गया है, जिसे परमानंद के रूप में जाना जाता है। शोधकर्ताओं ने पाइपरोनल वाष्प की पारगम्य दर को समायोजित करने के लिए कम घनत्व वाले पॉलीथीन बैग की अलग मोटाई और सतह क्षेत्रों का इस्तेमाल किया । COMPS की इस श्रृंखला का उपयोग तब प्रशिक्षित मादक पदार्थों का पता लगाने वाले कुत्तों8के लिए पाइपरॉनल डिटेक्शन सीमा का अनुमान लगाने के लिए किया गया था । इसके विपरीत, एक अलग अध्ययन में, COMPS बैग मोटाई एक समरूप श्रृंखला में प्रत्येक यौगिक के बीच पारगेशन दरों के विचलन को कम करने के लिए समायोजित किया गया था, हालांकि वे काफी वाष्प दबाव के पास । यदि इस अध्ययन में एक भी बैग मोटाई का उपयोग किया गया होता, तो उच्च वाष्प दबाव वाले यौगिकों में बहुत अधिक पारगम्यता दर होती । उच्च अस्थिरता यौगिकों के लिए बैग की मोटाई बढ़ाकर, पारगम्य दरों को समायोजित किया गया ताकि वे सभी यौगिकों के समान थे4। दोनों अध्ययन वाष्प रिलीज को नियंत्रित करने के लिए COMPS की उपयोगिता और अनुकूलनशीलता को प्रदर्शित करते हैं। इसी तरह के अध्ययन पॉलीमर बैग की मोटाई के साथ-साथ शोषक सामग्री को सिंथेटिक कैथिनोन (यानी स्नान लवण)10,अन्य मादक पदार्थों (हेरोइन और मारिजुआना11सहित) के लिए गंध की नकल के निर्माण में किए गए हैं, और मानव गंध यौगिक12,13। एक अंतिम उदाहरण में, साइमन एट अल ने एक आक्रामक कवक प्रजातियों14से जुड़े सक्रिय गंधों की जांच की। निकाले गए गंधों के बजाय संक्रमित पेड़ की छाल के पूरे टुकड़े, कैनाइन ओलफैक्शन परीक्षण14के दौरान रिलीज को नियंत्रित करने के लिए सीधे बहुलक बैग में रखे गए थे। COMPS का उपयोग विभिन्न परिदृश्यों के लिए किया जा सकता है, और इस उपकरण की विविधता को प्रदर्शित करने के लिए यहां चर्चा किए गए प्रोटोकॉल को चुना गया था।
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Protocol
1. कम्पस की असेंबली(चित्रा 1)
- एक सब्सट्रेट पर साफ (तरल) यौगिक के लिए(चित्रा 1A)
- गंध के साथ सब्सट्रेट को गर्भवती करने के लिए, 2 x 2 इंच कपास धुंध पैड या पसंद के अन्य सब्सट्रेट (सामग्रीकी तालिका देखें) में साफ-सुथरे यौगिक के 5 माइक्रोन जोड़ने के लिए एक कैलिब्रेटेड पिपेट का उपयोग करें।
- आधे में धुंध पैड गुना और एक 2 x 3 इंच कम घनत्व पॉलीथीन पारमी बैग में यह (या एक वैकल्पिक सब्सट्रेट सामग्री) जगह है । सुझाए गए बैग मोटाई 1 एमआईएल के बीच हैं, सबसे तेज परगेशन दर के लिए, 8 लाख तक, धीमी पारगम्यता दर के लिए।
नोट: शोषक सामग्री में भिन्नता, पारगम्य बैग आकार, बहुलक रसायन विज्ञान, और मोटाई का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन ये परिवर्तन गंध की पारगम्य दर को प्रभावित करते हैं (परिणाम अनुभाग में आगे चर्चा देखें)। - तुरंत एक गर्मी सीलर के साथ बंद बहुलक बैग सील, संभव के रूप में बैग के भीतर से ज्यादा हवा को नष्ट करने।
- बैग को एक बाहरी गैर-परपीड़न बैग में स्टोर करें, या यदि इसका तुरंत उपयोग किया जाएगा, तो इसे एक धुएंहुड (चित्रा 1 बी)में एक साफ वजन वाली नाव में रखें।
- ठोस सामग्री के लिए, कोई सब्सट्रेट आवश्यक नहीं है(चित्रा 1C)
- ठोस सामग्री की वांछित मात्रा का वजन करें, जो एक शुद्ध यौगिक या वास्तविक लक्ष्य सामग्री हो सकती है, और 2 x 3 इंच कम घनत्व वाले पॉलीथीन (एलपीई) पारगम्य बैग में रखें। फिर, सुझाए गए बैग की मोटाई 1 एमआईएल से लेकर 8 एमआईएल तक है।
- तुरंत गर्मी-बहुलक बैग बंद सील, संभव के रूप में बैग के भीतर से ज्यादा हवा को नष्ट करने, और दुकान या एक वजन नाव में अलग सेट ।
2. कॉम्पीस पारगम्य दर निर्धारित करने के लिए ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण
नोट: एक निरंतर परिवेश तापमान सटीक और प्रजनन योग्य माप के लिए महत्वपूर्ण है, दोनों ग्रेविमेट्रिक और हेडस्पेस। सभी परीक्षणों के दौरान एक निरंतर तापमान बनाए रखा जाना चाहिए। परीक्षण के दौरान वांछित तापमान पर सभी विश्लेषणात्मक माप करने की सिफारिश की जाती है।
- पारगम्य बैग के माध्यम से गंध की पारगम्य दर निर्धारित करने के लिए, एक धुएं हुड के अंदर एक वजन नाव में एक नव निर्मित COMPS रखें।
- एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर एक साफ, अलग वजन नाव रखें, और शेष राशि शून्य।
- धूम हुड से कम्पस निकालें और संतुलन पर रखें। द्रव्यमान रिकॉर्ड करें और तुरंत धूम हुड पर लौटें।
- नियमित समय वेतन वृद्धि पर COMPS के द्रव्यमान की रिकॉर्डिंग जारी रखें जब तक कि COMPS के द्रव्यमान में अब परिवर्तन (±5%) इस बिंदु पर COMPS से गंध समाप्त हो गया है ।
- एक नकारात्मक नियंत्रण के रूप में, पारमण बैग में सील किए गए गंध के बिना सिर्फ सब्सट्रेट सामग्री से मिलकर एक खाली COMPS बनाएं। समय के साथ द्रव्यमान में न्यूनतम उतार-चढ़ाव सुनिश्चित करने के लिए गंध के साथ कम्पस के समान तरीके से इस नकारात्मक नियंत्रण का इलाज करें।
- COMPS से पारम दर की गणना करें।
- उचित सांख्यिकीय विश्लेषण सॉफ्टवेयर में एक्स-वाई प्लॉट पर समय बनाम कम्पस के द्रव्यमान को प्लॉट करें।
- ग्राफ के सिर्फ रैखिक हिस्से के लिए एक रैखिक ट्रेंडलाइन फिट करें और चार्ट पर एक समीकरण प्रदर्शित करें। प्रवृत्तिरेखा को मूल को शामिल करने के लिए सेट नहीं किया जाना चाहिए। लाइन की ढलान (यानी, एम इन वाई = एम + बी) मास प्रति यूनिट समय में पारमिंग दर है।
3. गैस क्रोमेटोग्राफी/मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एसपीएमई-जीसी/एमएस) (वैकल्पिक) के साथ ठोस चरण माइक्रोएक्सट्राक्शन द्वारा हेडस्पेस विश्लेषण
- ऊपर दिए गए निर्देशों का पालन करते हुए एक ताजा COMPS तैयार करें और इसे 30 मिनट के लिए एक धुएं हुड के अंदर एक खुली वजन नाव में संतुलन बनाने की अनुमति दें।
- वजन नाव से COMPS निकालें, यह एक ढक्कन के बिना एक 1 पिंट epoxy लाइन में खड़ा धातु नमूना कंटेनर में जगह है, और यह एक 1 गैलन epoxy लाइन में खड़ा धातु कंटेनर में डाल दिया । प्रयोग की अवधि के लिए कंटेनरों को धूम हुड में रखा जाना चाहिए।
- नमूना लेने से पहले कंटेनर में संतुलन के लिए कम से कम 30 मिनट की अनुमति दें।
- संतुलन के बाद नमूने के लिए, बाहरी कंटेनर के ऊपर पहले से ड्रिल किए गए 1 सेमी छेद के साथ ढक्कन रखें। ब्याज के विश्लेषण को निकालने के लिए ढक्कन पर छेद के माध्यम से एक उपयुक्त एसपीएमई फाइबर डालें। जब एसपीएमई फाइबर का उपयोग नहीं किया जाता है, तो छेद को पैराफिन फिल्म या पसंद के साथ कवर करें। निष्कर्षण समय और फाइबर कोटिंग मौजूद एनालिटे वाष्प के प्रकार और मात्रा के साथ-साथ नमूना पोत और पर्यावरणीय स्थितियों के आकारपरनिर्भर करेगी।
- आवंटित निष्कर्षण समय और थर्मल अवशोषण और विश्लेषण के लिए जीसी/एमएस के गर्म इनलेट में जगह के बाद SPME फाइबर निकालें ।
- जीसी/एमएस विधि को कॉम्पीलेड16में इस्तेमाल होने वाले कंपाउंड के लिए उपयुक्त चलाएं ।
- क्वांटिटेशन के लिए, परिणामी पीक क्षेत्र की तुलना विधि और प्रयोगात्मक डिजाइन के लिए उपयुक्त के रूप में बाहरी अंशांकन वक्र16 और/या आंतरिक मानक17 से करें ।
नोट: 1) इस उदाहरण में, एपॉक्सी-लाइन वाले धातु नमूना कंटेनरों का उपयोग किया गया था, लेकिन अन्य प्रकार के कंटेनर भी उपयुक्त होंगे। सीधे क्षेत्र घ्राण मूल्यांकन करने के लिए गंध उपलब्धता की तुलना करने के लिए, दोनों प्रयोगों के लिए प्रत्येक परीक्षण के बीच साफ किए गए एक ही कंटेनर का उपयोग करना सबसे अच्छा होगा; 2) प्रजनन योग्य परिणामों के लिए, नमूना प्रक्रिया के सभी पहलुओं को सभी दोहराने वाले प्रयोगों में बनाए रखा जाना चाहिए, जिसमें संतुलन समय, एसपीएमई निष्कर्षण समय, कंटेनर प्रकार और आकार, और पर्यावरणीय स्थितियों (यानी, तापमान और आर्द्रता) तक सीमित नहीं है।
4. कॉम्पीलेड स्टोरेज
- एक धातुबंद बैग (3.5 x 4.5 इंच) और गर्मी-सील को बंद करने के लिए एक एकल कॉम्प्स रखें, सीलिंग(चित्रा 1 बी)से पहले बैग से जितना संभव हो उतना हवा हटा दें।
- शांत परिवेश या प्रशीतित स्थितियों में स्टोर करें लेकिन कम्पस के रूप में संघनन के गठन से बचने के लिए ठंड के नीचे या करीब नहीं।
- यदि एक ही प्रयोग में कई गंध या गंध वितरण दरों का परीक्षण करते हैं, तो परिवहन और भंडारण के दौरान किसी भी संभावित क्रॉस संदूषण को खत्म करने के लिए माध्यमिक रोकथाम की सिफारिश की जाती है।
- भंडारण और परिवहन के लिए बाहरी, बड़े धातुीकृत बैग या ग्लास जार में एक ही विश्लेषण और पारिगत दर के व्यक्तिगत COMPS युक्त प्रत्येक कई बाधा बैग को दोहराने रखें।
5. फील्ड घ्राण परीक्षण
नोट: घ्राण परीक्षण कई अलग अलग तरीकों से किया जा सकता है पशु परीक्षण किया जा रहा है, प्रयोग के लक्ष्य के आधार पर, और पर्यावरण की स्थिति. नीचे दिए गए प्रोटोकॉल में परीक्षण के ऐसे ही एक तरीके का वर्णन किया गया है। सभी पशु परीक्षण की पहले समीक्षा की जानी चाहिए और एक संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित किया जाना चाहिए ।
- सबसे पहले, ऊपर वर्णित के रूप में खाली या नकारात्मक नियंत्रण COMPS बनाएं। पर्याप्त बनाओ तो परीक्षण परिदृश्य में हर कंटेनर अतिरिक्त COMPS (2-3 प्रयोग में शामिल जानवरों की संख्या के आधार पर) शामिल होंगे । माध्यमिक रोकथाम में सभी खाली COMPS को एक साथ पैकेज करें (यानी, सीलिंग ढक्कन के साथ एक बड़ा धातुयुक्त बैग या ग्लास जार)।
- इच्छित फील्ड टेस्ट प्रोटोकॉल के लिए आवश्यकतानुसार ताजा कम्पस बनाएं। COMPS और धातु बैग के बीच संदूषण के सभी संभावित स्रोतों को खत्म करें। यह दस्ताने के नियमित रूप से बदलने और प्रयोगशाला काम की सतह की सफाई से पूरा किया जा सकता है।
- कम से कम 1 दिन पहले के लिए कम से कम 1 दिन के लिए कॉम्पिटिशन स्टोर करने के लिए संतुलन के लिए अनुमति देने के लिए उपयोग करें। एक ही माध्यमिक कंटेनर में किसी भी प्रतिकृति स्टोर। हालांकि अलग-अलग कॉम्पी कॉम्प्स अलग-अलग सेकेंडरी कंटेनर्स में होने चाहिए।
- एक बुनियादी कुत्ते घ्राण परीक्षण स्थापित करने के लिए, कम से कम पांच समान कंटेनरों (जैसे, धातु के डिब्बे, बक्से) की कई लाइनें निर्धारित करें, जिसमें परीक्षण किए जा रहे चरों की संख्या पर निर्भर लाइनों की संख्या है।
- परीक्षण सेट करें ताकि प्रत्येक पंक्ति में लक्ष्य COMPS के साथ एक कंटेनर और खाली COMPS के साथ चार शामिल हों। सकारात्मक नियंत्रण लाइनों, एक ही तरीके से तैयार है, लेकिन एक ज्ञात लक्ष्य गंध के साथ, प्रयोग, प्रशिक्षण, या परीक्षण परिदृश्य के लिए उपयुक्त के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है । एक अतिरिक्त नकारात्मक नियंत्रण या खाली लाइन में पांच खाली COMPS और कोई लक्ष्य नहीं होना चाहिए। इस नकारात्मक नियंत्रण रेखा, सकारात्मक नियंत्रण रेखा (यदि उपयोग कर रहे हैं), और यादृच्छिक पर परीक्षण लाइनों, और परीक्षण परिदृश्य के लिए व्यावहारिक के रूप में प्रत्येक कुत्ते घ्राण परीक्षण के लिए एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग कर आदेश बदलें आदेश ।
- प्रति लाइन एक व्याकुलता गंध/सामग्री भी शामिल करें ।
- प्रत्येक कुत्ते के लिए प्रत्येक पंक्ति में लक्ष्य और व्याकुलता गंध के आदेश और स्थान को यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग करके परीक्षण किया जा रहा है।
- परीक्षण सेट करें ताकि प्रत्येक पंक्ति में लक्ष्य COMPS के साथ एक कंटेनर और खाली COMPS के साथ चार शामिल हों। सकारात्मक नियंत्रण लाइनों, एक ही तरीके से तैयार है, लेकिन एक ज्ञात लक्ष्य गंध के साथ, प्रयोग, प्रशिक्षण, या परीक्षण परिदृश्य के लिए उपयुक्त के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है । एक अतिरिक्त नकारात्मक नियंत्रण या खाली लाइन में पांच खाली COMPS और कोई लक्ष्य नहीं होना चाहिए। इस नकारात्मक नियंत्रण रेखा, सकारात्मक नियंत्रण रेखा (यदि उपयोग कर रहे हैं), और यादृच्छिक पर परीक्षण लाइनों, और परीक्षण परिदृश्य के लिए व्यावहारिक के रूप में प्रत्येक कुत्ते घ्राण परीक्षण के लिए एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग कर आदेश बदलें आदेश ।
- कंटेनर तैयार करने के लिए, माध्यमिक और बाहरी कंटेनरों से COMPS हटा दें, परीक्षण कंटेनर में केवल पारम करने योग्य बैग रखें।
- कॉम्पीटियों को परीक्षण से पहले कम से कम 30 मिनट के लिए कंटेनर में संतुलन बनाने की अनुमति दें।
- प्रत्येक COMPS के लिए दोहराने कदम परीक्षण में इस्तेमाल किया जा रहा है, रिक्त स्थान के साथ शुरू, सकारात्मक नियंत्रण के बाद (यदि उपयोग कर रहे हैं), और फिर गंध का परीक्षण, दस्ताने हर बार बदल रहा है ।
नोट: कैनाइन परीक्षण परिदृश्यों के विस्तृत उदाहरण साइमन एट अल में पाया जा सकता है4 या Macias एट अल8।
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Representative Results
घ्राण परीक्षण/प्रशिक्षण में COMPS का उपयोग करने का प्राथमिक उद्देश्य चुने हुए गंध की रिहाई को नियंत्रित करना और परीक्षण या प्रशिक्षण सत्र की अवधि में गंध की नियंत्रित मात्रा प्रदान करना है । गंध रिलीज प्रति इकाई समय बड़े पैमाने पर नुकसान के मामले में ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा मापा जाता है। चित्रा 2 3 एमआईएल एलपीई बैग के माध्यम से कपास की धुंध पर पेंटानोइक एसिड के 5 माइक्रोन से तैयार तीन समान COMPS के पारगम्य से ग्रेविमेट्रिक परिणामों का एक उदाहरण देता है। प्रतिगमन की एक पंक्ति ग्राफ में जोड़ा गया था, और लाइन की ढलान COMPS के इस सेट के लिए ३७ μg/min की परमिंग दर का प्रतिनिधित्व करता है ।
किसी दिए गए परीक्षण के लिए जारी गंध की मात्रा को समायोजित करने में सक्षम होना अक्सर वांछनीय होता है। यह बैग में सामग्री की मात्रा को समायोजित करने, पारगम्य बैग सामग्री की सतह क्षेत्र, या बैग की मोटाई सहित कई तरीकों से किया जा सकता है। चित्रा 3 से पता चलता है कि कैसे इन कारकों के सभी तीन piperonal की रिहाई को नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किया गया । चित्रा 3A पारगम्य बैग (3 x 3 इंच, 2 एमआईएल एलपीई) में पिपरोनल में द्रव्यमान के बीच एक लॉगरिथम संबंध इंगित करता है, जहां निचले द्रव्यमान पर तेजी से वृद्धि हुई, फिर एक समय में दिए गए बैग से जारी किए जा सकने वाले गंध की मात्रा में शारीरिक प्रतिबंध के कारण 500 मिलीग्राम के बाद धीमा हो गया। चित्रा 3बी में डेटा एक 2 एमआईएल एलपीई बैग में 2 ग्राम पिपरोनल के लिए पारगम्य दर और पारगम्य बैग के सतह क्षेत्र के बीच एक रैखिक संबंध को दर्शाता है। अंत में, पारगम्य दर में वृद्धि हुई बैग मोटाई (3 x 3 इंच बैग में 2 ग्राम पिपरोनल) के साथ रैकल रूप से कमी आई, जैसा कि चित्र 3सीमें दिखाया गया है, क्योंकि मोटा बैग उत्सर्जन को प्रतिबंधित और धीमा कर देता है।
परगेशन दरों को नियंत्रित करने की उपयोगिता के एक अन्य उदाहरण में, साइमन एट अल 4 ने क्षेत्र परीक्षण केदौरान प्रत्येक विश्लेषण के लिए समान गंध उपलब्धता के साथ कुत्तों को पेश करने के लिए अलग-अलग वाष्प दबावों के यौगिकों के लिए पारगम्य दरों को मानकीकृत करने के लिए बैग मोटाई का उपयोग किया। प्रत्येक साफ विश्लेषण के 5 माइक्रोन की मात्रा को अलग-अलग कॉटन गॉज पैड पर पिपेट किया गया था और 2 x 3 इंच एलपीई पारगम्य बैग में रखा गया था। परगेशन दरों को ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा मापा गया था। चित्रा 4 एनालिटेट्स (आरएसडी = 138%) के समूहों में वाष्प दबाव(चित्रा 4A)में भिन्नता दिखाता है दर को नियंत्रित करने और उन्हें यथासंभव समान बनाने के लिए बैगमोटाई (चित्रा 4B)को समायोजित करने के बाद पारगशन दर में भिन्नता की तुलना में (आरएसडी = 31.8%)। इसके अलावा, बैग की मोटाई को समायोजित करने से पारगम्य दरों को परिमाण के तीन आदेशों(तालिका 1)से भिन्न होने की अनुमति दी गई।
हेडस्पेस माप का उपयोग किसी दिए गए परीक्षण या प्रशिक्षण परिदृश्य के दौरान उपलब्ध गंध की मात्रा को बेहतर तरह से मापने के लिए किया जा सकता है। Macias18 १,०००, १००, और 10 एनजी/मिनट(चित्रा 5)की पारम दरों के साथ तीन COMPS के हेडस्पेस में piperonal की मात्रा मापा । COMPS एक 1 क्वार्ट नमूना कर सकते में रखा गया था, और हेडस्पेस SPME का उपयोग कर 30 मिनट के लिए निकाला गया था । चित्रा 5 में परिणामी क्रोमेट्रोग्राफ से पता चलता है कि पेट्रोनल पीक क्षेत्रों में बढ़ रही है और पारम दर18में वृद्धि हुई है ।
इसके बाद मैकियस ने कैनाइन ट्रायल्स में पिपरोनल कॉम्प के इन तीन सेटों का इस्तेमाल किया । प्रशिक्षित मादक पदार्थों का पता लगाने कुत्तों पर परीक्षण किया गया 0 (खाली), 10, १००, और १,००० एनजी/s piperonal COMPS एक खुशबू पिंजरे(तालिका 2)में । परिणामों से पता चला है कि पारियन्न दर के रूप में, और इस तरह गंध उपलब्धता, उपयुक्त COMPS को सचेत करने वाले कुत्तों की संख्या में वृद्धि हुई18में वृद्धि हुई ।
चित्रा 1: COMPS के उदाहरण। (ए)पारमी बहुलक बैग में कॉटन गॉज पैड से निर्मित एक कॉम्पीलाइज । साइमन एट अल से पुन: पेशकिया गया(बी)एक कॉम्पीलेंट एक बाहरी अभेद्य बैग में डाला गया। (ग)एक कॉमपीएस जिसमें एक बहुलक बैग में गंध स्रोत के रूप में संक्रमित लकड़ी होती है। आंकड़े बी और सी साइमन एट अलसेअनुमति के साथ पुन: पेश किया गया । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 2: ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा पारगम्यता दर का उदाहरण माप। समय के साथ मापा गया 3 एमआईएल एलपीई बैग के माध्यम से धुंध पर एनालिट (यानी पेंटानोइक एसिड) का सामूहिक नुकसान। ए, बीऔर सी एक ही सामग्री की प्रतिकृति का संकेत देते हैं, जबकि "औसत" हर समय बिंदु पर तीनों का औसत मूल्य है। दिए गए समीकरण औसत डेटा के लिए रैखिक फिट वर्णन करता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 3: पारियन्न दर को समायोजित करने वाले कारकों के उदाहरण। पिप्रोनल अपव्यय के रेखांकन ों में परिवर्तन करते समय प्रायोगिक रूप से मापा गया पारगम्य दरों का संकेत मिलता है(ए)पिपरोनल (3 x 3 इंच, 2 एमआईएल एलपीई बैग),(बी)पारगम्य बैग का सतह क्षेत्र (2 ग्राम पिपरोनल, 2 एमआईएल एलडीपीई), और(सी)बैग की मोटाई (2 ग्राम पाइपरॉनल, 3 x 3 इंच बैग) । सभी त्रुटि सलाखों के मतलब के एक मानक विचलन का प्रतिनिधित्व करते हैं (कुछ सलाखों मार्कर के आकार के भीतर हैं) । इन आंकड़ों को मैकियस एट अल18से अनुमति के साथ पुन: पेश किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4: पारम दर भिन्नता बनाम यौगिकों के एक समूह में वाष्प दबाव भिन्नता की तुलना। (A)12 यौगिकों के चयन के लिए वाष्प दबाव (आरएसडी = 138%) चयनित COMPS मोटाई (आरएसडी = 31.8%) के साथ एक ही यौगिकों के लिए(बी)पारगम्य दरों की तुलना में। कोष्ठक में संख्या एमआईएल में एलपीई बैग मोटाई का प्रतिनिधित्व करती है। इन आंकड़ों को साइमन एट अल4से अनुमति के साथ पुन: पेश किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5: तीन पारमी दरों पर पिपरोनल कॉम्प के हेडस्पेस विश्लेषण। 1,000, 100 और 10 एनजी/एस की पारगम्य दरों में समायोजित पिपरोनल कॉम्प्स के हेडस्पेस घटकों के मढ़ा क्रोमेटोग्राम। Macias एट अल से अनुमति के साथ पुन: पेशकिया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
| बैग मोटाई | परमीशन दर (मिलीग्राम/न्यूनतम) | आर-चुकता |
| 1 लाख | 0.108 | 0.974 |
| 4 लाख | 0.042 | 0.991 |
| 8 लाख | 0.00499 | 0.99 |
| धातु बैग w/1/8 में 4 लाख "छेद | 0.000179 | 0.972 |
तालिका 1: बैग मोटाई बनाम पारगम्य दर। अलग-अलग बैग मोटाई के कॉम्प में कॉटन गॉज पर मिथाइल बेंजोएट की पारिमन दर। ध्यान दें कि सबसे कम पारी दर छेद में एक 1/8 के साथ एक धातु बैग के अंदर एक 4 लाख COMPS रखकर हासिल किया गया था । आर2 मूल्य ग्रेविमेट्रिक प्लॉट के लिए लाइन के फिट को इंगित करता है।
| पिपरॉनल कॉम्पेस परमीशन दर | अलर्ट की संख्या | % अलर्ट |
| 0 एनजी/एस (खाली) | 0 | 0% |
| 10 एनजी/एस | 4 | 25% |
| 100 एनजी/एस | 7 | 44% |
| 1000 एनजी/एस | 12 | 75% |
तालिका 2: कैनाइन फील्ड परीक्षण परिणामों का उदाहरण। 0-1,000 एनजी/एस से लेकर पारंगत दरों के साथ पिपरोनल कॉम्पीलिशन के लिए कैनाइन प्रतिक्रियाएं । Macias एट अल से अनुमति के साथ पुन: पेशकिया।
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Discussion
नियंत्रित गंध नकल पारमीशन सिस्टम (COMPS) आसानी से एक पारमी बैग में ब्याज की एक गंध सील द्वारा बनाई गई हैं । यह एक शोषक सामग्री पर एक साफ तरल यौगिक को पाइपिंग करके और फिर शोषक सामग्री को बैग में रखकर किया जा सकता है; एक शुद्ध, ठोस यौगिक को सीधे बैग4में रखकर, जैसा कि पिपरॉनल8के मामले में किया गया था; या एक पारगम्य बैग में कई या अज्ञात गंध युक्त लक्ष्य सामग्री रखकर, जैसा कि कवक संक्रमित लकड़ी14के साथ किया गया था । पारम करने योग्य बैग गंध की रिहाई को नियंत्रित करता है ताकि किसी दिए गए प्रशिक्षण या परीक्षण अवधि में एक ज्ञात और प्रजनन योग्य राशि वितरित की जा सके। परिमेशन दर को आमतौर पर ग्रेविमेट्रिक विश्लेषण द्वारा मापा जाता है, समय के साथ बड़े पैमाने पर नुकसान की साजिश रचते हुए, और शोषक सामग्री, गंध की द्रव्यमान/मात्रा, या परमीशन बैग (यानी मोटाई, सतह क्षेत्र, या बहुलक प्रकार) सहित कई मापदंडों में फेरबदल करके समायोजित किया जा सकता है। COMPS एक बाहरी गैर-उत्तरदायी लिफाफे में संग्रहीत किए जाते हैं, जो COMPS को उपयोग से पहले संतुलन बनाने की अनुमति देता है, इस प्रकार उपयोग पर तुरंत गंध की एक ज्ञात राशि प्रदान करता है।
कॉम्पीटिशन की पारम दर, प्रशिक्षण या परीक्षण परिदृश्य के दौरान उपलब्ध गंध की अधिक एकाग्रता। कॉम्पिटीट से उत्सर्जित गंध एकाग्रता की मात्रा या तुलना करने के लिए, परीक्षण/प्रशिक्षण कंटेनर में COMPS के हेडस्पेस विश्लेषण पूरा किया जाना चाहिए । यह सबसे अधिक बार जीसी/एमएस द्वारा विश्लेषण के साथ SPME का उपयोग कर गंध निकालने के द्वारा किया जाता है । क्वांटिटेशन या तुलना उद्देश्यों के लिए, आंतरिक मानक और/या बाहरी अंशांकन वक्र का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है ।
COMPS घ्राण प्रशिक्षण या परीक्षण के लिए एक गंध की रिहाई को नियंत्रित करने के लिए एक कम लागत, क्षेत्र-उत्तरदायी उपकरणों के रूप में काम करते हैं, जैसे कैनाइन डिटेक्टरों के साथ। COMPS का उपयोग बार-बार कमी तक किया जा सकता है, हर बार एक ही गंधण उत्सर्जन दर प्रदान करता है, हालांकि उत्सर्जन दर स्थिर होने की लंबाई प्रत्येक विश्लेषण के लिए बदल जाएगी और उपयोग से पहले प्रयोगशाला में परीक्षण किया जाना चाहिए। यह क्षेत्र के उपयोग और अग्रिम olfaction अनुसंधान और पता लगाने पशु प्रशिक्षण के लिए गंध वितरण को नियंत्रित करने की एक व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त सीमा पर काबू पा ।
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Disclosures
रिपोर्ट करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं।
Acknowledgments
इस काम को नौसेना अनुसंधान कार्यालय और राष्ट्रीय न्याय संस्थान (2006-डीएन-बीएक्स-के027) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। लेखक इस परियोजना में भाग लेने वाले कई "फर्टन समूह" छात्रों के साथ-साथ अमेरिकी नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला और नौसेना भूतल युद्ध केंद्र (भारतीय प्रमुख ईओडी प्रौद्योगिकी प्रभाग) के सहयोगियों का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं। अंत में, लेखकों अमेरिका के पीटर नुनेज-9 अकादमी, मेट्रो के टोनी Guzman-Dade K9 सेवाओं का शुक्रिया अदा करते हैं, और मियामी-Dade क्षेत्र कानून प्रवर्तन कुत्ते टीमों ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 16 oz economy jars (70-450 finish) | Fillmore container | A16-08C-Case 12 | |
| 7890A gas chromatograph / 5975 mass selective detector | Agilent | ||
| Analytical balance | Mettler Toledo | 01-911-005 | |
| Ball regualr bands and dome lids | Fillmore container | J30000 | |
| Cotton gauze (2" x 2") | Dukal | ||
| Disposable weighing boats | VWR | 10803-148 | |
| Epoxy-lined sample containers, 1 gallon | TriTech Forensics | CANG-E | |
| Epoxy-lined sample containers, 1 pint | TriTech Forensics | CANPT-E | |
| Low density polyetheylene bag | Uline | S-5373 | |
| Rtx-Volatiles (30 m x 0.32 mmID) column | Restek | 10901 | |
| Silver metalized mylar barrier bag (3.5" x 4.5") | ESP Packaging | 95509993779 | |
| Silver metalized mylar barrier bag (5" x 8.5" x 3") | ESP Packaging | 95509993793 | |
| Solid phase microextration fiber assembly (PDMS/DVB/CAR) | Sigma-Aldrich | 57328-U | |
| Solid phase microextration holder | Sigma-Aldrich | 57330-U | |
| Tabletop Impulse Sealer | Uline | H-190 | Heat sealer |
References
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