Summary
Detalhamos os procedimentos consistentes e de alta qualidade usados ao longo dos processos de amostragem biológica e aérea em campos indianos durante um grande ensaio clínico randomizado e controlado. Os insights obtidos a partir da supervisão de aplicações de tecnologias inovadoras, adaptadas para avaliação de exposição em regiões rurais, permitem melhores práticas de coleta de dados de campo com resultados mais confiáveis.
Abstract
Aqui, apresentamos uma representação visual de procedimentos padrão para coletar dados em nível populacional sobre exposições pessoais à poluição do ar doméstica (PAH) de dois locais de estudo diferentes em um ambiente com recursos limitados de Tamil Nadu, Índia. Material particulado PM 2.5 (partículas menores que2,5 mícrons em diâmetro aerodinâmico), monóxido de carbono (CO) e carbono negro (BC) foram medidos em mães grávidas (M), outras mulheres adultas (OAW) e crianças (C) em vários momentos durante um período de 4 anos. Além disso, foram realizados monitoramentos do uso do fogão (SUMs) com termômetros de registro de dados e medições ambientais de poluição do ar. Além disso, a viabilidade de coletar amostras biológicas (urina e amostras de sangue em papel-filtro [DBSs]) dos participantes do estudo nos locais de campo foi demonstrada com sucesso. Com base nos resultados deste e de estudos anteriores, os métodos usados aqui melhoraram a qualidade dos dados e evitaram problemas com a poluição do ar doméstico e a coleta de amostras biológicas em situações com recursos limitados. Os procedimentos estabelecidos podem ser uma ferramenta educacional valiosa e um recurso para pesquisadores que conduzem estudos semelhantes sobre poluição do ar e saúde na Índia e em outros países de baixa e média renda (PBMRs).
Introduction
Globalmente, a exposição à poluição atmosférica doméstica (PAS), principalmente por combustível sólido, é uma das principais causas de morbidade e mortalidade 1,2,3. O cozimento e o aquecimento com combustíveis sólidos (biomassa - como madeira, esterco, resíduos de culturas e carvão) são amplamente difundidos em países de baixa e média renda (PBMRs), apresentando várias questões de saúde, ambientais e econômicas. A PM 2.5 é um "assassino silencioso", ocorrendo tanto em ambientes fechados quanto externos 4,5. A qualidade do ar interior na Índia é muitas vezes consideravelmente pior do que a qualidade do ar exterior, e tem merecido atenção suficiente para ser considerada um grande perigo para a saúde ambiental4. A escassez de dados quantitativos de exposição baseados em medidas tem impedido as avaliações da carga global de doença (GBD) relacionadas à HAP 6,7.
A pesquisa atual muitas vezes ignora que a medição das exposições ao HAP é complicada e varia dependendo de muitos fatores, incluindo o tipo de combustível, o tipo de fogão e um uso misto de muitos fogões limpos e impuros, um fenômeno conhecido como "empilhamento de fogão". Outras influências sobre a exposição incluem a quantidade de combustível consumido, os níveis de ventilação da cozinha, o tempo gasto na proximidade do fogão, a idade e o sexo8. O mais amplamente medido e, sem dúvida, o melhor indicador de exposição ao PAH é o PM2,5; no entanto, devido à falta de instrumentação acessível, fácil de usar e confiável, a medição do material particulado fino (PM2.5) tem sido particularmente difícil.
Vários estudos têm relatado a mensuração do nível de poluentes atmosféricos únicos ou múltiplos utilizando diferentes métodos 8,9,10,11,12. Nos últimos anos, têm surgido sensores relativamente de baixo custo capazes de medir esses poluentes em ambientes internos e ambientais. No entanto, nem todos esses sensores são viáveis para o trabalho de campo por várias razões, incluindo custos de manutenção, desafios de implantação, questões de comparabilidade com métodos de medição convencionais, recursos humanos limitados para validar esses sensores em relação a métodos de referência, a dificuldade de verificações regulares de qualidade de dados (através da nuvem) e instalações de solução de problemas limitadas ou inexistentes. Muitos dos estudos com esses tipos de medidas as utilizaram como proxy da exposição ou combinando medidas ambientais com reconstrução da exposição utilizando avaliações de tempo de atividade 8,9,12,13,14.
O monitoramento pessoal - no qual um monitor é realizado ou por um indivíduo através do espaço e do tempo - pode capturar melhor sua exposição total "verdadeira". Estudos que medem a exposição pessoal muitas vezes comunicam apenas brevemente seus protocolos exatos, muitas vezes em materiais complementares a manuscritos científicos 9,12,13,14,15. Embora as técnicas detalhadas nesses estudos forneçam um sólido senso geral da metodologia de amostragem, muitas vezes há ausência das especificidades das etapas de coleta de dados de campo12,16.
Inúmeras características adicionais, além das concentrações de poluentes, podem ser monitoradas nessas residências. O monitoramento do uso do fogão, método de avaliação do tempo e da intensidade de uso de eletrodomésticos domésticos, é parte importante de muitas avaliações recentes de impacto e exposição16,17,18,19. Muitos desses monitores se concentram em medir a temperatura no ponto de combustão ou próximo a ele em fogões de cozinha. Enquanto termopares e termistores são empregados, há uma falta de protocolos de operação para os monitores, incluindo a melhor forma de colocá-los em fogões para capturar a variabilidade nos padrões de uso do fogão.
O biomonitoramento, da mesma forma, é uma ferramenta eficaz para avaliar exposições ambientais, embora vários fatores influenciem a escolha de uma matriz biológica ótima20. Em circunstâncias ideais, a coleta de amostras deve ser não ou minimamente invasiva. Os métodos utilizados devem garantir facilidade de manuseio, transporte e armazenamento não restritivos, uma boa correspondência entre o biomarcador proposto e a matriz biológica, um custo relativamente baixo e nenhuma preocupação ética.
A coleta de amostras de urina tem algumas vantagens importantes para o biomonitoramento. Tal como acontece com outras técnicas de recolha de amostras, existe uma variedade de métodos potenciais. A coleta de urina miccional de 24 horas pode ser complicada para os participantes, levando à não adesão à coleta da amostra20,21. Nesses casos, recomendam-se amostras pontuais, primeiros vazios matinais ou outras amostragens "convenientes". O volume de urina coletado pode ser uma grande desvantagem na coleta de amostras pontuais, levando à variabilidade nas concentrações de substâncias químicas endógenas e exógenas. Nesse caso, o ajuste utilizando concentrações de creatinina na urina é um método comumente utilizado para correções de diluição22.
Outro bioespécime comumente coletado é o sangue venoso. Amostras de sangue venoso são muitas vezes difíceis de obter para biomonitoramento; Eles são intrusivos, indutores de medo e exigem manuseio, armazenamento e transporte adequados de amostras. Uma abordagem alternativa utilizando amostras de sangue em papel-filtro (EEP) pode ser útil na coleta de amostras em adultos e crianças para biomonitoramento23.
Existe uma lacuna substancial na literatura entre a simples descrição de métodos de campo e a publicação de instruções detalhadas e replicáveis sobre o uso e a implantação do monitor, o que reflete a verdadeira complexidade da coleta de dados de campo de amostras com qualidade assegurada24,25. Alguns estudos delinearam procedimentos operacionais padrão (POP) para medição de poluentes atmosféricos (internos e ambientais) e monitoramento do uso de fogões.
No entanto, as etapas essenciais por trás da medição de campo, suporte laboratorial e transporte de instrumentos de monitoramento e amostras são muito raramente descritas 8,11,25. Os desafios e limitações do monitoramento em campo em ambientes de alto e baixo recurso podem ser adequadamente capturados por meio de vídeo, o que poderia complementar os procedimentos operacionais escritos e fornecer um método mais direto de mostrar como os dispositivos e as técnicas de amostragem e análise são realizados.
No ensaio clínico randomizado controlado Household Air Pollution Intervention Network (HAPIN), utilizamos protocolos em vídeo e escritos para descrever os procedimentos de medição de três poluentes (PM2,5, CO e BC), monitoramento do uso do fogão e coleta de bioamostras. O HAPIN envolve o uso de protocolos harmonizados que exigem estrita adesão aos POPs para maximizar a qualidade dos dados de amostras coletadas em vários pontos de tempo em quatro locais de estudo (no Peru, Ruanda, Guatemala e Índia).
Os critérios para desenho do estudo, seleção do local e recrutamento são descritos anteriormente24,26. O estudo HAPIN foi conduzido em quatro países; descreveram detalhadamente os cenários do estudo26. Cada local de estudo recrutou 800 domicílios (400 de intervenção e 400 de controle) com gestantes entre 18 e 35 anos, de 9 a 20 semanas de gestação, que usam biomassa para cozinhar em casa e não são fumantes. Em um subconjunto desses domicílios (~120 por país), outras mulheres adultas também foram incluídas neste estudo.
Após o recrutamento, foram realizadas oito visitas. A primeira, basal (LB), ocorreu antes da randomização. Os sete seguintes foram divididos por antes do nascimento (24-28 semanas de gestação [P1], 32-36 semanas de gestação [P2]), ao nascimento (B0) e após o nascimento (3 meses [B1], 6 meses [B2], 9 meses [B3] e 12 meses [B4]). Para M, foram realizadas três avaliações (LB, P1 e P2), para os SAEs, seis avaliações (LB, P1, P2, B1, B2 e B4) e para C, quatro avaliações (B0, B1, B2 e B4). No B0, foram realizadas avaliações de biomarcadores e de saúde, enquanto apenas avaliações de saúde foram realizadas na visita B3.
Os quatro países seguiram protocolos idênticos. Neste manuscrito, descrevemos os passos seguidos na Índia. O estudo foi realizado em dois locais em Tamil Nadu: Kallakurichi (KK) e Nagapattinam (NP). Esses locais estão localizados entre 250 e 500 quilômetros da instalação de pesquisa central do Departamento de Engenharia de Saúde Ambiental do Sri Ramachandra Institute of Higher Education and Research (SRIHER) em Chennai, Índia. A complexidade dos protocolos de coleta de dados de campo requer o emprego de muitas pessoas com diferentes níveis de habilidades e experiências.
Apresentamos uma descrição escrita e visual das etapas envolvidas na estimativa de amostras de exposição microambiental e pessoal em mães grávidas (M), outras/idosas (OAW) e crianças (C) a material particulado fino, monóxido de carbono (CO) e carbono negro (BC). Protocolos de campo para (1) monitoramento da qualidade do ar ambiente com monitores de grau de referência e sensores de baixo custo, (2) monitoramento do uso de estufas em estufas convencionais e liquefeitos de gás de petróleo e (3) coleta de amostras biológicas (urina e DBSs) para biomonitoramento também são apresentados. Isso inclui métodos para transportar, armazenar e arquivar amostras ambientais e biológicas.
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Protocol
O Comitê de Ética Institucional do Sri Ramachandra Institute of Higher Education and Research (IEC-N1/16/JUL/54/49), o Emory University Institutional Review Board (00089799) e o Indian Council of Medical Research-Health Ministry Screening Committee (5/8/4-30/(Env)/ Indo-US/2016-NCD-I) aprovaram o estudo HAPIN. O estudo HAPIN é identificado como NCT02944682 em clinicaltrials.gov. Consentimento informado por escrito foi coletado dos participantes do estudo antes de sua participação e o estudo foi conduzido de acordo com as diretrizes éticas.
NOTA: Os formulários de relato de caso (CRF) administrados durante a amostragem e coleta de dados estão disponíveis no banco de dados RedCap, armazenado na Emory University, e são mantidos com o acordo de compartilhamento de dados entre todos os colaboradores, que pode ser fornecido aos leitores mediante solicitação.
1. Instrumentos e materiais
- Use os seguintes instrumentos para monitoramento da poluição do ar: uma microbalança para pesagem de filtros, para microambiente/amostragem pessoal - Enhanced Children's MicroPEM (ECM) para PM 2.5, um transmissômetro óptico para medição de carbono negro (BC), registradores de dados para balizamento baseado em CO e Bluetooth, registradores de balizas para medição indireta de PM 2.5 (durante cada visita - BL, P1, P2, B1, B2 e B4), um monitor gravimétrico e nefelométrico combinado para PMambiente 2.5 medições e registradores de temperatura para monitoramento do uso do fogão.
- Use os seguintes instrumentos para biomonitoramento: sacos de resfriador e vacina para envio de bioespécimes, cartões de proteção de proteínas, cartões indicadores de umidade, lanceta para adultos, lanceta de segurança infantil e tubos capilares (40 μL).
2. Condicionamento e pesagem do filtro
- Use luvas limpas e sem pó para manusear os filtros. Verifique os filtros (tamanho de poro de 2 μm, diâmetro de 15 e 47 mm) para quaisquer danos usando uma caixa de luz e coloque os filtros verificados em um guardião de filtro limpo em uma sala com ar condicionado (19-23 °C e 35%-45% de umidade relativa [RH]) por 24 h.
- Coloque um pedaço limpo de papel alumínio sobre a mesa e ligue a microbalança. Ajuste a unidade de escala para miligramas (0,001 mg) e siga a calibração interna.
- Registre a data/hora, o nome do técnico, RH, temperatura, número do lote do filtro, tamanho do filtro e ID do filtro na folha de entrada de dados.
- Pegue o filtro condicionado e desionize por 10s. Coloque o filtro cuidadosamente na bandeja de pesagem e registre o peso como "Peso 1" no CRF (Figura Suplementar 1).
- Retire o filtro, coloque-o em uma placa de Petri/filtro e espere a balança zerar antes de pesar o próximo filtro.
- Repita as etapas 2.4 e 2.5 e insira-o como "Peso 2" no CRF.
3. Microambiente/amostragem de ar pessoal
NOTA: Um esboço detalhado da instrumentação e das etapas envolvidas na amostragem de ar microambiente/pessoal é apresentado na Figura Suplementar 2.
- Para acompanhamento pessoal, colocar os instrumentos em um colete (Figura 1 Ai) e orientar o participante a usá-lo por 24 h, exceto durante o banho e o sono.
- Durante o banho e o sono, instruir os participantes a colocarem o colete a <1 m de distância em um suporte metálico personalizado (Figura 1Aii) fornecido pela equipe de campo.
- Para o monitoramento microambiental, escolha um local apropriado e coloque os suportes metálicos com os instrumentos (Figuras 1C,D; Tabela Suplementar 1) a 1,5 m acima do nível do solo, a 1 m de portas e janelas, se possível, e a 1 m da zona de combustão do fogão primário (quando colocado em cozinhas).
- Realizar um passo a passo de 5 min na área de monitoramento, registrar o tempo de INÍCIO e FIM de todos os instrumentos de monitoramento (PM2.5, BC, CO e monitor de tempo e localização) nos respectivos CRFs.
- No dia da retirada (Dia 2, após as 24 h), recolher e envolver os instrumentos em papel alumínio e colocá-lo em uma tampa resealable para transporte até o escritório de campo. Até a retirada do filtro, coloque o amostrador ECM na caixa térmica (para manter a cadeia de frio).
- Medição PM2.5
NOTA: Use ECM, que é bem adequado para esta aplicação devido ao seu pequeno tamanho (altura: 12 cm; largura: 6,7 cm) e peso (~150 g). A MEC coleta amostras nefelométricas e gravimétricas a 0,3 L/min (por até 48 h) por meio da extração de ar através de um pêndulo acoplado a um contendo filtros de politetrafluoretileno de 15 mm 19,26,27.- Limpe todas as partes do ECM (cabeça de entrada, peças do pêndulo, fechadura de em forma de U) usando um cotonete de álcool (álcool isopropílico 70%) e inicie o amostrador usando o software ECM (por exemplo, estação de ancoragem MicroPEM).
- Coloque a tampa de calibração sobre a entrada do ECM e conecte um medidor de vazão com um filtro HEPA à tampa de calibração.
- Depois de configurar o conjunto de calibração, pressione o botão Iniciar e aguarde 5 minutos para que ele se estabilize. Ajustar a vazão (dentro de 5% de 0,3 L/min) e registrar em CRF-H48.
- Conecte o filtro HEPA diretamente à entrada do ECM, ajuste o deslocamento do nefelômetro até que o valor seja 0,0 e registre a leitura em CRF-H48.
- Defina o programa para 24 h e pressione o botão Enviar Valores de Calibração ; o ECM está agora pronto para amostragem.
- Após a amostragem, deixar as MCEs amostradas à temperatura ambiente por um período mínimo de 20 min e registrar o fluxo pós-amostragem em CRF-H48. Baixe e salve os dados do ECM usando a convenção de nome de arquivo.
- Retire o filtro, coloque-o num guardador de filtros e, em seguida, guarde-o a -20 °C.
- Medição de carbono negro (BC)
- Utilizar um transmissômetro para medir a atenuação da luz através do filtro no comprimento de onda de 880 nm 19,26,27.
- Ligue e estabilize por 15 min. Certifique-se de que os cartuchos de tamanho correto (ou seja, cartuchos de 15 e 47 mm) estejam disponíveis nos slots em branco e de amostra do instrumento BC.
- Execute a varredura em uma densidade neutra (ND) e um filtro em branco com o ID atribuído (Figura 3 Suplementar e Tabela Suplementar 2).
- Depois de digitalizar o filtro em branco, coloque o laboratório em branco no slot do cartucho de amostra acima do difusor de amostra e insira no slot do instrumento na posição 2.
- Remova o laboratório em branco e continue a varredura com filtros de teste e filtros de amostra.
- Depois de concluir a varredura do filtro, remova o filtro e devolva-o aos detentores da placa de Petri/filtro. Selecione os dados digitalizados, clique no botão Aceitar e salve os dados.
- Medição de monóxido de carbono (CO)
NOTA: O instrumento CO é pequeno (aproximadamente do tamanho de uma caneta grande), pode registrar continuamente por ~32.000 pontos, tem um intervalo de 0-1.000 ppm e tem sido usado para avaliar exposições e PAH em vários outros esforços de monitoramento 19,26,27.- Inicie e configure o registrador de dados CO por 1 min usando o software. A tela mostra 'CO logger foi configurado com sucesso'. O instrumento está pronto para amostragem.
- Após a amostragem, abra o registrador de CO usando o software, pressione Parar para parar o registrador de dados USB e salve os dados após o download.
- Calibrar o registrador de CO
- Configure o registrador de CO na taxa de amostragem de 1 min e coloque-o na caixa de calibração, com a ventilação de entrada dos sensores voltada para a porta de entrada de ar da caixa de calibração.
- Por 5 min, defina uma taxa de fluxo de 2 L/min de ar de grau zero ou ar ambiente. Anote a hora de início e término. Reduzir o fluxo de ar para 1 L/min. Novamente, anote o horário de início e fim.
- Repita o procedimento com gás de calibração (padrão de 50-150 ppm de CO em ar de grau zero), seguido de ar de grau zero, conforme descrito na etapa anterior.
- Baixe os dados calibrados para uma pasta específica. Abra o arquivo de dados de calibração e insira os dados do monitor de registro de CO no CRF-H47.
- Registrador de tempo e local (TLL)
NOTA: Use dois tipos de instrumento Bluetooth para monitorar a hora e o local da criança. Peça à criança que use um colete contendo dois monitores de tempo e localização (TLM) do tamanho de moedas, ligados a um registrador localizado próximo aos ECMs e ao colete amostral da mãe, como mostra a Figura 1Aiii. Calcular as exposições da criança integrando as concentrações de área correspondentes ao longo do tempo gasto naquele local 19,26,27.- Carregue o banco de energia e certifique-se de que o registrador esteja funcionando conectando-se a ele.
- Monitor de tempo e localização (TLM)
- Insira uma bateria CR2032 no monitor (as luzes devem piscar algumas vezes se a bateria tiver energia suficiente).
- Para o TLM modelo 'O', pressione a tampa macia para ouvir um clique, e uma luz verde deve piscar, indicando que o TLM agora está 'ON' e transmitindo seu sinal. Para o modelo 'EM' TLM, pressione a tampa macia para ligar o primeiro modo (a luz deve piscar verde). Pressione novamente para entrar no modo intermediário (a luz deve piscar verde novamente).
- Após a amostragem, baixe os dados da unidade de 'inicialização' que aparece no cartão SD do registrador. Copie e salve os arquivos da pasta 'TLL' especificada.
4. Monitoramento do uso do fogão
- Colete detalhes sobre padrões de uso de fogões por meio de pesquisas e da implantação de medidas objetivas baseadas em sensores. Colocar registradores de temperatura em fogões de GLP e biomassa18,19,28. Um esboço detalhado da instrumentação e das etapas envolvidas no monitoramento do uso do fogão da coleta de dados no laboratório central, laboratório de campo e atividades no local de campo são apresentados na Figura Suplementar 4.
- Coloque a sonda do termopar perto da zona incômoda do fogão, como mostrado na Figura Suplementar 5, e instale os pontos.
- Abra o aplicativo Geocene e insira o nome da missão, o intervalo de amostragem, a identificação do domicílio, os tipos de fogão, os detalhes de randomização, a campanha, as tags e as anotações. Pressione Iniciar nova missão. Registre os detalhes da instalação em CRF-H40.
- A cada 2 semanas, baixe os dados usando o aplicativo e transfira por Bluetooth do Dot para o servidor em nuvem. Registre as informações no CRF-H40.
5. Monitoramento ambiental
NOTA: O instrumento PM 2.5 ambiente registra em tempo real o PM 2.5 aerotransportado e possui um filtro embutido de 47 mm que pode coletar PM2.5 para avaliação gravimétrica19,26,29. Um esboço detalhado da instrumentação e das etapas envolvidas no monitoramento ambiental da coleta de dados no laboratório central, laboratório de campo e atividades no local de campo são apresentados na Figura Suplementar 6.
- Siga as diretrizes30 da EPA dos EUA sobre o instrumento e a colocação da entrada: a) >2 m das paredes; b) >10 m das árvores; c) 2-7 m acima do solo; e d) >2 m de rodovias.
- Monte o instrumento PM2.5 ambiente em uma plataforma de concreto com aterramento. Certifique-se de que não há poluição do ar de fundo ambiente e insira os detalhes da amostragem no CRF-H46.
- Na opção de menu, defina o intervalo de amostragem para 5 min. Observe a hora de início e execute a calibração do fluxo usando um filtro nulo. Colete dados em tempo real por 6 dias.
- No dia de início da amostragem gravimétrica, baixe e salve os dados em tempo real.
- Remova o filtro nulo instalado anteriormente e limpe o suporte do filtro usando tecidos de laboratório. Coloque um filtro pré-pesado e encha CRF-H46.
- Após 24 h, pare o amostrador e baixe os dados em tempo real. Registre as informações da amostragem em CRF-H46. Retire o filtro, envolva com papel alumínio e coloque-o em um saco reselável durante o transporte da cadeia fria.
6. Biomonitoramento
- Coleta, processamento e armazenamento de amostras de urina
NOTA: Siga os passos envolvidos na coleta de amostras de urina miccional matinal na casa do participante de acordo com as diretrizes do CDC dos EUA 19,31,32. Coletar amostras de urina de gestantes (visitas BL, P1 e P2) e outras mulheres adultas (visitas BL, P1, P2, B1, B2 e B4); em crianças (visitas B1, B2 e B4) com a aplicação da respectiva IRC-B10 no dia 2. Um esboço detalhado das etapas envolvidas no biomonitoramento no laboratório central, laboratório de campo e atividades no local de campo são fornecidos na Figura Suplementar 7.- Para a coleta da amostra de urina, fornecer o copo de coleta de urina (M e OAW) no dia 1. Da mesma forma, instrua a mãe a coletar a amostra de urina da criança pela manhã no dia seguinte em uma bolsa de urina ou diretamente no copo e armazená-la em uma bolsa de vacina.
- No laboratório de campo, armazenar as amostras de urina coletadas entre 1-8 °C. Antes de aliquotar, descongele o copo de urina.
- Para alíquota, processe uma amostra de urina de cada vez. Aspirar 2 mL da amostra e adicionar em dois crióscos de 4 mL, 5 mL em dois crióscos de 10 mL, 15 mL em um tubo de arquivo e armazenar a -20 °C.
- O mesmo procedimento de alíquota é seguido para a amostra em branco de campo (água).
- Coleta, secagem e armazenamento DBS
OBS: Treinar os pesquisadores para coletar EEP por punção digital em gestantes (visitas LB, P1 e P2) e outras mulheres adultas (visitas BL, P1, P2, B1, B2 e B4), e punção do calcanhar ou punção digital em crianças (visitas B0, B1, B2 e B4), seguindo as recomendações da OMS33,34. Um procedimento detalhado de coleta de DBS de M e OAW é fornecido no Anexo H do arquivo suplementar.- Para a criança, colete as EEP de picada de calcanhar com base nas diretrizes da OMS, usando as lancetas apropriadas.
- Escolha o calcanhar esquerdo ou direito e limpe o local da punção com um cotonete com álcool.
- Mantenha a lanceta na posição horizontal no local da punção da pele e punha. Depois de picar, limpe a primeira gota de sangue com uma gaze de algodão estéril.
- Coloque o tubo capilar perto do local da punção na camada de sangue e permita que o sangue flua para o tubo através da ação capilar.
- Depois de preencher volume de sangue suficiente no tubo capilar, aplique imediatamente o sangue dentro do círculo do cartão de proteção de proteínas.
- Deixar o espécime secar ao ar (durante a noite) numa direcção horizontal à temperatura ambiente.
- Certifique-se de que as manchas de sangue são uma cor acastanhada escura e nenhuma área vermelha é visível.
- Após a secagem, colocar o cartão DBS num saco bio-specimen reselável contendo dessecante (pelo menos duas saquetas) com um cartão indicador de humidade e armazená-lo a -20 °C.
7. Cadeia de custódia (COC) dos filtros amostrados
- Consulte o arquivo suplementar para obter etapas detalhadas. As etapas que explicam o condicionamento do filtro estão descritas no anexo A, a amostragem do microambiente/ar pessoal de PM2.5 está presente no anexo B, a medição de BC está descrita no anexo C, a medição de CO no anexo D, a monitorização de tempo e local no anexo E, a monitorização do uso do fogão no anexo F, a monitorização ambiental no anexo G, a biomonitorização no anexo H e o transporte de amostras no anexo I . A lista dos FRC utilizados consta do Quadro Complementar 3.
OBS: A Figura 2A mostra a MEC coletada após a amostragem e envolta em papel alumínio. Os filtros embalados foram acondicionados em sacos separados de bioespécimes e colocados em sacos de vacina contendo uma embalagem de gel pré-congelado. Os filtros amostrados foram transportados para o laboratório de campo (Figura 2B). Como mostrado na Figura 2C, os filtros transportados do local de campo foram armazenados em freezer profundo (- 20 °C) no laboratório de campo e mantidos inalterados até serem transportados para o laboratório central. A cada 15 a 30 dias, as amostras eram enviadas por via rodoviária para o laboratório central; os filtros amostrados foram acondicionados em gelo seco e embalagens de gel com COC. Ao receberem as amostras no escritório de campo, as amostras foram cruzadas com o COC e arquivadas em freezer (-20 °C).
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Representative Results
Microambiente/metodologias pessoais de amostragem de ar:
A Figura 1Ai mostra uma gestante usando o colete personalizado durante o período de amostragem de 24 horas. O colete inclui o ECM, o registrador de CO e o registrador de tempo e localização com o banco de energia. Garantiu-se que os participantes usassem o colete durante todo o período de amostragem, exceto durante o banho e o sono. O suporte que foi fornecido para pendurar o colete dentro da periferia adormecida é mostrado na Figura 1Aii.
A Figura 1Bi mostra a limpeza do amostrador de MEC durante o período pré e pós-amostragem e a Figura 1Bii mostra a calibração da MEC no laboratório de campo. As vazões foram verificadas e o tempo de amostragem foi definido antes da amostragem, e quaisquer desvios foram verificados no período pós-amostragem.
A Figura 1C mostra o posicionamento do instrumento (ECM, CO logger e TLL) na cozinha (1,5 m de altura do solo) para monitoramento da área. Os instrumentos foram colocados e instalados a 1 m de distância da fonte de cozimento. Quando janelas ou portas estavam próximas às fontes, os instrumentos eram instalados a 1 m de distância dessas aberturas. A Figura 1D mostra os instrumentos (ECM, CO logger e TLL) conectados a um banco de força, instalado (1,5 m de altura do solo) ao ar livre na casa de cada participante. Os resultados do PM2.5 microambiental e pessoal seguindo essas metodologias já estão publicados 24,35,36.
Os dados de calibração do registrador de CO ao longo de 1 ano mostraram baixas disfunções, como mostrado na Figura 8 Suplementar (legenda mostrada como um círculo representa a medida da leitura do registrador de dados de CO além da faixa de calibração de 0-50 ppm)35. Os pormenores sobre a diferença entre o espaço em branco e a ranhura de amostra da medição BC para carregar o filtro são fornecidos no material suplementar (anexo C).
A Figura 1Ei ilustra os filtros danificados antes do processo de pré-pesagem. Filtros danificados e descartados são sinalizados como inválidos. Os filtros foram reverificados no laboratório de campo antes de serem carregados em qualquer instrumento de monitoramento do ar. Da mesma forma, os filtros amostrados foram examinados para qualquer dano, como furos, rasgos, estiramento ou deslocamento, conforme mostrado na Figura 1Eii. Caso existisse algum dano, este era pesado, mas não considerado válido para análises posteriores. A massa de PM2,5 para cada amostra foi obtida subtraindo-se a massa da amostra da massa em branco do campo mediano. A concentração final de PM2,5 foi estimada dividindo-se as massas de filtro corrigidas em branco pela quantidade de ar amostrada pela bomba durante o intervalo de medição. Os critérios de limiar derivados para a amostragem válida de PM2,5 e CO são apresentados na Tabela 1. Os dados dentro dos critérios de limiar são considerados válidos e levados para análise.
Monitoramento do uso do fogão
A Figura 3A mostra a calibração dos registradores de temperatura, que foi feita inicialmente em gelo e depois em água quente com o auxílio de um monitor de temperatura padrão. A Figura 3Bi mostra o padrão regular dos picos que são considerados válidos e identificados pela cor característica do pico (laranja) quando o fogão é utilizado. Como mostrado na Figura 3B, o padrão irregular dos picos, como (ii) problema da sonda (registro de altas temperaturas e medição além da faixa de temperatura), (iii) erro técnico (deslocamento da linha de base com valores negativos) e (iv) problema do termopar, foi caracterizado como amostragem inválida (sem registros de medição de temperatura; deslocamento da linha de base juntamente com valores negativos). O registrador de temperatura instalado em diferentes fogões é ilustrado na Figura Suplementar 5. Os resultados do monitoramento do uso do fogão seguindo essa metodologia já estão publicados18,19,36.
Amostragem do ar ambiente
De acordo com as diretrizes da EPA dos EUA (https://www.epa.gov/environmental-topics/air-topics), os amostradores de ambiente foram instalados na parte superior de um dos domicílios selecionados em cada local representativo do HAPIN-Índia (Figura 4A). Os locais de amostragem foram escolhidos com base na segurança, disponibilidade de energia elétrica e disposição do participante em hospedar o monitor. Os locais foram selecionados para estarem em áreas centrais em relação aos conglomerados de participantes. As amostras ambientais seguiram um procedimento semelhante de embalagem e envio do local de campo para o laboratório de campo para o laboratório central. Para evitar que os cabos sejam conectados ao conector incorreto, conecte-se com o layout de pino exclusivo, conforme indicado na Figura Suplementar 9. Os resultados do monitoramento ambiental (PM2,5) medido entre 2018 e 2020 são mostrados na Figura 4B. Além disso, os resultados do monitoramento ambiental usando esse método em outros lugares já estão publicados29.
Biomonitoramento
A Figura 5A mostra o procedimento de aliquotação da urina. As amostras provenientes do local de campo foram armazenadas em sacos refrigeradores de vacinas e transportadas para o laboratório de campo, onde foram aliquotadas e armazenadas em freezer (-20 °C). A Figura 5B resume a coleta de amostras, o transporte e o armazenamento em campo do COC.
A Figura 5C mostra os DBSs; 5Ci mostra pontos válidos antes da secagem e 5Cii mostra pontos válidos após a secagem. A Tabela 2 resume o padrão de coleta válida de EEP nas visitas de seguimento entre os participantes do HAPIN (M, OAW, C). A taxa de sucesso na coleta de EEP válidas das mães para três visitas é de 100% (LB), 93% (P1) e 83% (P2). Da mesma forma, para OAW, o sucesso da coleta de DBS foi consistente (100%-72%) para as três primeiras visitas (BL-P2), mas reduziu (45%-35%) de B1 para B4 durante a pandemia e durante o furacão Gaja (2018). O sucesso da coleta de EEP em crianças foi de 72,09% ao nascimento (B0), 64% em B1, 62% em B2 e 45% em B4.
A Figura 5D enfatiza que a cadeia de frio com gelo seco mantém a integridade da amostra. Mensalmente, amostras biológicas eram acondicionadas com gelo seco em uma caixa de isolamento térmico separada e enviadas com registradores de temperatura e umidade relativa (UR). A análise de correlação da gravidade específica urinária medida entre o laboratório de campo e o laboratório central mostrou boa concordância, como mostra a Figura 5E. Nossos resultados de validação cruzada do método de biomonitoramento em amostras de urina de metabólitos policíclicos de hidrocarbonetos aromáticos mostram a garantia de qualidade (QA)/controle de qualidade (QC) da integridade da amostra21.
Todos os dados de amostragem e CRF foram carregados com segurança do SRIHER para o servidor da Emory University. A transferência de dados ocorreu diariamente, reduzindo assim a probabilidade de perda de dados. A lista dos FRC utilizados para a coleta de dados consta da Tabela Complementar 3. O fluxo de coleta de dados do local de campo para o servidor Emory é dado na Figura Suplementar 10.
Figura 1: Monitoramento pessoal e microambiental. (A) i) Gestante usando colete com instrumentos de amostragem de ar (ECM, CO logger e TLL); ii) Suporte metálico com o colete; iii) Colete infantil com unidades TLM. (B) i) limpeza de MEC; ii) Calibração de MEC. (C) Monitoramento da área da cozinha com o ECM, CO logger e TLL. (D) Monitoramento da área externa com o ECM, CO logger e TLL. (E) i) Filtros pré-pesados danificados; ii) Filtros de amostra danificados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Cadeia de custódia dos filtros . (A) ECM amostrado com filtros embrulhados em folha de alumínio. (B) Transporte dos filtros amostrados dos domicílios dos participantes para o laboratório de campo em sacos refrigeradores de vacinas contendo embalagens de gel. (C) Filtros de amostras armazenados em congelador (-20 °C) no laboratório de campo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Registradores de temperatura de monitoramento de uso do fogão . (A) Calibração de registradores de temperatura Geocene Dot. (B) i) Padrão válido de pico para monitoramento do uso do fogão; ii) Problema da sonda; iii) Erro técnico; iv) Problema do termopar. (C) Monitoramento do uso do fogão – Registradores de temperatura. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Monitoramento ambiental. (A) Instrumento PM2.5 ambiental instalado no local de campo. (B) Séries temporais de medições de nível ambiente PM2.5 (2018-2020). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Gráfico 5. Biomonitoramento – coleta, processamento e controle de qualidade de amostras. (A) Alíquota de urina. (B) Cadeia de custódia para coleta, armazenamento e transporte de amostras. (C) Sangue em papel: i) antes da secagem; ii) após a secagem. (D) Cadeia de custódia fria do envio de amostras. (E) QA/QC da integridade da amostra - dados de gravidade específica urinária medidos no local de campo e laboratório central. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Tabela 1: Critérios válidos de limiar de amostragem dos monitores PM2.5 e CO. Note que, devido à sensibilidade do acelerômetro, valores fora dos intervalos esperados foram sinalizados, mas não excluídos das análises. Clique aqui para baixar esta tabela.
Tabela 2: Resumo da coleta de EEP válida entre os participantes do estudo. *Durante um furacão (ciclone) houve uma queda na coleta de DBS. † Durante o lockdown da COVID19, houve uma queda na coleta de DBS. ‡ Durante o lockdown da COVID19 houve uma queda e os dados de 2021 não estão incluídos na coleta do DBS. Abreviaturas: M = gestante; OAW = outra mulher adulta; C = criança. Clique aqui para baixar esta tabela.
Quadro complementar 1: Orientações para a instalação de amostradores para monitorização microambiental.
Quadro suplementar 2: Diferença entre a ranhura em branco e a ranhura de amostra para carregar o filtro. *O difusor pode ser substituído apenas se houver algum dano visível ou se usado para ~750-1.000 filtros.
Quadro complementar 3: Lista de FRC no que diz respeito à exposição e à amostragem de biomarcadores. Os CRFs estão disponíveis no banco de dados RedCap, armazenado na Emory University, e são mantidos com o acordo de compartilhamento de dados entre todos os colaboradores, que pode ser fornecido aos leitores mediante solicitação.
Figura suplementar 1: Folha de entrada de dados para pesagem do filtro. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Suplementar 2. Instrumentos e etapas envolvidas no microambiente e amostragem de ar pessoal. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura suplementar 3: Cartuchos e ranhuras de filtro. A: Vaga em branco (Posição 1); B: Cartucho inferior em branco contendo o difusor em branco e o filtro em branco no cartucho; C: Parte superior do cartucho em branco; D: Slot para amostra (Posição 2); E: Cartucho de amostra inferior com difusor de amostra; F: Parte superior do cartucho da amostra. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Complementar 4: Instrumentos e etapas envolvidas no monitoramento do uso do fogão. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Suplementar 5: Pontos instalados em diferentes fogões. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura 6 suplementar: Instrumentos e etapas envolvidos no monitoramento do ar ambiente. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Suplementar 7: Instrumentos e etapas envolvidos na amostragem biológica. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura suplementar 8: Resumo do resumo do registrador de dados de monóxido de carbono (CO). Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura suplementar 9: Layout do conector do amostrador E. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Suplementar 10: Coleta e processamento de dados. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura Suplementar 11: Uso da bolsa de vacina. Clique aqui para baixar este arquivo.
Figura suplementar 12: Diferença entre pelicano e bolsa de vacina. O desempenho térmico de duas bolsas mais frias (pelicano vs. vacina) é testado usando um monitor registrador de dados de CO por 48 h em laboratório a uma temperatura ambiente média de 28,3 ± 0,6 °C e UR de 49,2% ± 3,6%. Uma amostra de urina (~60 mL) com temperatura inicial de 36,4 °C foi colocada em dois sacos e mantida inalterada por 48 h em uma sala de armazenamento. Clique aqui para baixar este arquivo.
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Discussion
Demonstramos e representamos visualmente procedimentos padrão para coletar dados em nível populacional sobre exposições pessoais à poluição do ar doméstica no estudo HAPIN multipaíses19,24. Os métodos de amostragem ambiental e de biomarcadores baseados em campo descritos aqui são apropriados e viáveis, particularmente em populações vulneráveis em ambientes com recursos limitados, onde as exposições a PM2.5 são várias ordens de magnitude maiores do que os valores da Diretriz de Qualidade do Ar (AQG) da OMS (média anual de 5 μg/m 3 e média de 24 h de 15 μg/m3)37,38.
Os instrumentos utilizados neste estudo foram utilizados em outros estudos com diferentes durações amostrais. Em Jack et al., o CO foi medido a cada 6 semanas usando um monitor de registro de CO leve, e a medida de PM2,5 (microPEM) foi co-localizada por 72 h em quase metade das participantes grávidas9. Outro estudo usou exposições pessoais ajustadas ao ambiente avaliadas com o Ultrasonic Personal Aerosol Sampler (UPAS) para abordar a incerteza nas estimativas dos impactos globais do PAH na saúde cardíaca usando uma avaliação quantitativa da exposição ao PM2.5 14.
Os procedimentos seguidos durante o estudo HAPIN e aqui descritos podem servir como diretrizes para o monitoramento do PAH pessoal/microambiente em outroscontextos 24,26. A equipe de campo primeiro avaliou possíveis locais para colocar os monitores na cozinha, ao dormir e em locais domésticos ao ar livre. Quando não havia condições ideais para a colocação dos monitores (1,5 m acima do solo, 1 m do fogão e de portas e janelas), foram escolhidos locais adequados adjacentes ao local ideal daamostra35. Isso ocorreu com relativa pouca frequência - em <2% de todas as amostras coletadas. Os registradores de temperatura usados como monitores de uso do fogão tinham capas impermeáveis para proteger de derramamentos durante as atividades da cozinha, como cozinhar e aquecer água. No entanto, os registradores de temperatura que foram colocados em fogões ao ar livre foram danificados durante as monções e inundações (Figura 3C).
A conformidade do uso do colete foi observada pelos pesquisadores de campo no dia da retirada dos monitores (Dia 2). A conformidade avaliada por meio de sensores mostrou-se, por vezes, incorreta; Em alguns casos, os participantes estariam usando o monitor, mas ficariam parados e, portanto, seriam sinalizados como não conformes. Esse reconhecimento do erro de classificação baseado em sensores só foi possível devido à observação dos trabalhadores de campo. Como uma verificação adicional, nossos CRFs continham conformidade relatada pelos participantes.
O manuseio dos filtros durante o acondicionamento, pesagem, amostragem (pré e pós-), transporte e armazenamento no campo e no laboratório central são atividades críticas dentro de qualquer fase de coleta de dados. Após 24 h de amostragem, o monitor pessoal foi completamente coberto com papel alumínio e colocado em um saco de bioespécime para transporte em uma cadeia de frio e ambiente livre de poeira. O presente estudo demonstrou os procedimentos de preservação dos filtros desde a residência dos participantes até o laboratório de campo até o laboratório central via cadeia de custódia.
Poucos desvios das condições de temperatura requeridas durante o armazenamento e transporte são previstos durante a coleta e transporte de amostras biológicas do campo para o laboratório para análise, o que pode levar a resultados errôneos. O saco refrigerador usado nas instalações de vários países era muito caro na Índia. Sob vários programas nacionais na Índia, o saco refrigerador da vacina tem sido amplamente utilizado para o transporte de vacinas. Essas bolsas de vacina foram obtidas localmente a um custo razoável, quase 30 vezes menor do que a bolsa mais fria (Figura 11 Suplementar). Antes de fazer uma compra a granel, a temperatura de remessa nessas caixas térmicas de vacina foi comparada com a bolsa térmica para garantir a integridade da amostra (Figura Suplementar 12). Em ambientes com recursos limitados, coletar amostras biológicas e manter sua integridade é difícil. O transporte das amostras em sacos de vacina disponíveis localmente da casa do participante para o laboratório de campo resolveu essa questão.
A coleta de EEP também é conhecida como manchas de sangue capilar obtidas de um dedo, calcanhar ou lóbulo da orelha39. O uso de um cartão DBS para coletar amostras de sangue é relativamente indolor e não invasivo, e pode ser coletado na casa do participante por meio de pessoal de saúde não clínico, mas treinado. O sangue coletado no papel filtro é facilmente seco e armazenado. Uma gota de sangue total ocupa aproximadamente 50 μL em um disco com 12,7 mm de diâmetro23. O dedo anelar é geralmente o local preferido para adultos, sendo um procedimento comum no acompanhamento terapêutico. Embora as etapas envolvidas na coleta de EEP para triagem de biomarcadores adultos tenham sido visualizadas em estudos anteriores, as tarefas e microetapas envolvidas em ambientes com recursos limitados não foram capturadas40,41. Este estudo está entre os primeiros, até onde sabemos, a capturar DBSs de M, OAW e C,) do mesmo domicílio42. Em ambientes rurais, é desafiador, embora o procedimento seja minimamente invasivo42. O treinamento frequente dos inspetores de campo sobre a coleta de EEPs válidos e esclarecimentos técnicos sobre a seleção da mão não dominante, relaxamento e massagem do braço e seleção do dedo anelar ou médio desempenharam um papel significativo na coleta de EEPs válidos33.
Da mesma forma, para neonatos, a amostragem capilar por punção do calcanhar foi realizada para bebês pesando de ~3 a 10 kg (nascimento até 6 meses), e punção digital no seguimento (acima de 6 meses) para bebês pesando >10 kg. Seguindo as diretrizes da OMS, a escolha e a posição (punção em ângulo de 90° paralelo ao calcanhar) da lanceta para picada têm desempenhado um papel significativo na obtenção de fluxo sanguíneo suficiente, coleta bem-sucedida de EEP e profundidade estimada um pouco menor33,34. O comprimento da lâmina em uma lanceta varia de acordo com o fabricante (ou seja, de 0,85-2 mm para neonatos). Em bebês prematuros, lancetas para punção do calcanhar (0,85 mm x 1,75 mm de profundidade) e lancetas para punção digital (1 mm x 2,5 mm de profundidade) foram utilizadas em bebês entre 6 meses e 8 anos.
Após a picada do calcanhar, o sangue foi coletado com tubos capilares PTS (Ref# 2866) para coletar a amostra sem coágulos nos pontos sanguíneos e evitar a estampa no cartão de proteção proteica. Com base em nossos experimentos preliminares, acredita-se que a colocação do tubo capilar para baixo absorve o sangue prontamente sem qualquer impedimento devido à tensão superficial uniforme.
Após a coleta bem-sucedida de DBSs válidos dos participantes do HAPIN em ambos os locais de estudo, a amostra coletada no cartão de proteção de proteína foi seca durante a noite à temperatura ambiente (25 °C) no laboratório de campo, e garantiu-se que o cartão de proteção de proteína estava livre de quaisquer insetos e moscas domésticas por uma rede de insetos de cobertura. Após a secagem (cor marrom, Figura 5Cii), o cartão DBS foi armazenado a -20 °C.
Durante a coleta de EEP nas residências dos participantes, o sangue caído estava dentro do ponto de 12,7 mm, mas após secar durante a noite em temperatura ambiente, os dois pontos individuais se fundiram, no sítio NP. A diferença observada no sítio NP pode ser devido à maior umidade relativa, onde os DBSs válidos coletados tornaram-se inválidos à medida que os dois pontos de sangue seco individuais se fundiram. Após o procedimento harmonizado de recolha de EEP, os resultados dos biomarcadores clínicos (stress oxidativo, inflamação, disfunção endotelial, insulto pulmonar) foram validados em amostras cegas no laboratório LEADER da Universidade de Emory e foram considerados de boa concordância (dados não apresentados).
A coleta de bioespécimes requer a adesão firme aos protocolos de segurança. Durante o período pandêmico (24 de março de 2019 a junho de 2019), protocolos adicionais de segurança foram executados, seguindo as orientações da prefeitura. A equipe do estudo foi orientada a utilizar equipamentos de proteção individual (EPIs) como luvas, máscaras faciais, óculos e aventais durante a viagem e nas casas dos participantes. Os jalecos eram obrigatórios durante o trabalho nos escritórios de campo, e os escritórios de campo eram equipados com gabinetes de biossegurança para o manuseio de bioespécimes. Foi ministrado treinamento a toda a equipe sobre o uso e identificação de EPIs danificados. Os EPIs utilizados foram coletados em sacos de descarte separados e entregues nos centros de saúde colaboradores para descarte seguro ao centro comum de gerenciamento de resíduos biomédicos autorizado pela Diretoria Estadual de Controle da Poluição.
A captura de vídeos de alta resolução da coleta de dados de campo, especialmente em ambientes rurais desafiadores, ajudará a preencher as lacunas de treinamento no monitoramento da poluição do ar e na coleta de dados de campo. De modo geral, em todas as etapas da execução do projeto, a qualidade e a confiabilidade da coleta de dados foram asseguradas. Treinamentos periódicos e retreinamentos da equipe de campo aumentaram sua capacidade e confiança e evitaram a perda dispendiosa da integridade da amostra. Os métodos utilizados são transferíveis e auxiliarão outros pesquisadores na adoção de procedimentos de monitoramento ambiental e coleta de bioespécimes em PBMRs utilizando estratégias custo-efetivas.
As lacunas e os desafios enfrentados ao longo do estudo HAPIN, particularmente em áreas rurais com recursos limitados, também são relatados. Observamos que o extenso trabalho preliminar e treinamento, relatados em outras publicações detalhando o trabalho formativo do HAPIN, foram fundamentais para resolver problemas com o protocolo, como o design de coletes para amostragem e os mecanismos para o transporte seguro de poluição do ar e espécimes biológicos. Além disso, durante esse período, muitas "dores de crescimento" foram superadas, incluindo o manuseio dos filtros gravimétricos ECM muito pequenos de 15 mm, técnicas de colocação de monitores de uso de fogão, etc.
Atenção especial foi dada durante o envio dos filtros, instrumentos e bioespécimes amostrados dos domicílios para o laboratório de campo. Todos os equipamentos, acessórios e amostras de amostragem de ar foram rastreados por meio de gerenciamento de estoque nos laboratórios central e de campo. Ele permitiu a manutenção, reparo, substituição e avaliação oportuna de suprimentos do projeto para fornecer coleta de dados ininterrupta.
Os métodos de coleta de dados aqui demonstrados mostraram-se confiáveis e consistentes durante todo o período de estudo de um ano. O uso e a adoção de tecnologias acessíveis e inteligentes podem apontar para um paradigma futuro para estudos clínicos randomizados (ECRs) e estudos de exposição-resposta, garantindo uma coleta de dados aceitável para produzir resultados confiáveis. Tais empreendimentos não estão isentos de desafios; no entanto, como mostrado aqui, a diligência e a revisão dos protocolos estabelecidos podem garantir que as equipes de campo sejam capazes de se adaptar às circunstâncias em mudança, tanto esperadas (diferenças nas configurações domésticas, por exemplo) quanto inesperadas (COVID-19, furacões). Para o HAPIN, isso começou com treinamento prático no laboratório e no campo fornecido por especialistas em exposição e biomarcadores antes do teste. Além disso, o treinamento de atualização foi dado uma vez a cada 6 meses em vários níveis durante todo o período de estudo. O treinamento periódico aumentou a capacidade da equipe de coletar e manusear eficientemente instrumentos, filtros e bioespécimes. Os procedimentos de visualização e amostragem de campo serão uma ferramenta educacional valiosa para pesquisadores que conduzem estudos epidemiológicos semelhantes em larga escala na Índia ou PBMRs.
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Disclosures
*4 As descobertas e conclusões deste relatório são dos autores e não representam necessariamente a posição oficial dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA ou do Departamento de Saúde e Serviços Humanos ou da Fundação Bill e Melinda Gates. As agências de fomento não tiveram nenhum papel na coleta e análise dos dados apresentados no artigo.
Acknowledgments
Os investigadores gostariam de agradecer aos membros do comitê consultivo - Patrick Brysse, Donna Spiegelman e Joel Kaufman - por sua valiosa visão e orientação durante a implementação do ensaio. Também gostaríamos de agradecer a todos os pesquisadores e participantes do estudo por sua dedicação e participação neste importante estudo.
Este estudo foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (acordo de cooperação 1UM1HL134590) em colaboração com a Fundação Bill & Melinda Gates (OPP1131279). Um Conselho de Monitoramento de Dados e Segurança (DSMB) multidisciplinar e independente nomeado pelo National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) monitora a qualidade dos dados e protege a segurança dos pacientes inscritos no estudo HAPIN. NHLBI DSMB: Nancy R. Cook, Stephen Hecht, Catherine Karr (Presidente), Joseph Millum, Nalini Sathiakumar, Paul K. Whelton, Gail Weinmann e Thomas Croxton (Secretários Executivos). Coordenação do Programa: Gail Rodgers, Fundação Bill e Melinda Gates; Claudia L. Thompson, Instituto Nacional de Ciências da Saúde Ambiental; Mark J. Parascandola, Instituto Nacional do Câncer; Marion Koso-Thomas, Instituto Nacional de Saúde Infantil e Desenvolvimento Humano Eunice Kennedy Shriver; Joshua P. Rosenthal, Centro Internacional Fogarty; Conceição R. Nierras, NIH Office of Strategic Coordination Common Fund; Katherine Kavounis, Dong-Yun Kim, Antonello Punturieri e Barry S. Schmetter, NHLBI.
Investigadores do HAPIN: Vanessa Burrowes, Alejandra Bussalleu, Devan Campbell, Eduardo Canuz, Adly Castañaza, Howard Chang, Yunyun Chen, Marilú Chiang, Rachel Craik, Mary Crocker, Victor Davila-Roman, Lisa de las Fuentes, Oscar De León, Ephrem Dusabimana, Lisa Elon, Juan Gabriel Espinoza, Irma Sayury Pineda Fuentes, Dina Goodman, Meghan Hardison, Stella Hartinger, Phabiola M Herrera, Shakir Hossen, Penelope Howards, Lindsay Jaacks, Shirin Jabbarzadeh, Abigail Jones, Katherine Kearns, Jacob Kremer, Margaret A Laws, Pattie Lenzen, Jiawen Liao, Fiona Majorin, McCollum, John McCracken, Julia N McPeek, Rachel Meyers, Erick Mollinedo, Lawrence Moulton, Luke Naeher, Abidan Nambajimana, Florien Ndagijimana, Azhar Nizam, Jean de Dieu Ntivuguruzwa, Aris Papageorghiou, Usha Ramakrishnan, Davis Reardon, Barry Ryan, Sudhakar Saidam, Priya Kumar, Meenakshi Sundaram, Om Prashanth, Jeremy A Sarnat, Suzanne Simkovich, Sheela S Sinharoy, Damien Swearing, Ashley Toenjes, Jean Damascene Uwizeyimana, Viviane Valdes, Kayla Valentine, Amit Verma, Lance Waller, Megan Warnock, Wenlu Ye.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BD adult lancet | BD Biosciences | 366594 | DBS collection from finger |
| BD Quikheek infant safety lancet | BD Biosciences | 368100 & 368101 | Heel prick DBS collection |
| Beacon | Roximity | O/EM | Time and location monitor [TLM] (Personal monitor) |
| Beacon Logger | Berkley Air Monitoring group | xxxx | Time and location logger [TLL] (Indirect measurement) |
Cr do ProMed Pelican Bag |
Peli Biothermal USA | Cooler bag | |
| Enhanced Children MicroPEM (ECM) | RTI International, Durham, NC, US | xxxx | Personal monitor of PM2.5 |
| E-sampler | Met One Instruments | 9800 | Indirect measurement of ambient PM2.5 |
| Geocene | Geocene Inc., Vallejo,CA | xxxx | for stove use monitoring |
| Humidity indicating card | DESSICARE, INC. | 04BV14C10 | Sample integrity indicator |
| Lascar | Lascar Electronics | EL-USB-300 | Carbon monoxide (CO) data logger |
| PTS collect capillary tubes- 40 µL | PTS collect | 2866 | To collect heel prick DBS from children |
| Sartorius | Sartorius Lab Instruments, GmbH & Co, Germany | MSA6-6S-000-DF | Microbalance (Weighing filters) |
| SootScanTM | Magee Scientific Co, Berkeley, USA | OT21 | Black carbon measurement |
| Vaccine Bag | Apex International, India | AIVC-46 | Vaccine Bag |
| Whatman 903 Protein Saver card | GE Healthcare Life Sciences | 10534612 | Collection of capillary blood samples (Dried Blood Spot) |
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