SIFT-MS選擇離子流動(dòng)管質(zhì)譜-呼吸研究在區(qū)分流感與新冠病毒上的優(yōu)勢(shì)

新型冠狀病毒甄別疑似患者、確認(rèn)病者，還是采用傳統(tǒng)檢測(cè)測(cè)試方法，此篇文章推薦新方法可供參考。東南科儀致力于先進(jìn)的儀器助力抗擊疫情，貢獻(xiàn)一份力量。

 

任何時(shí)候, 當(dāng) “疑似患者”進(jìn)來 … 進(jìn)行快速篩檢 (3分鐘內(nèi)出結(jié)果)… 根據(jù)報(bào)告, 把不同健康狀況 (正常, 流感和武漢冠狀病毒肺炎對(duì)患者進(jìn)行分流處理… 互相感染其它人的機(jī)率就會(huì)更少，因不需要像傳統(tǒng)測(cè)試花很長(zhǎng)時(shí)間等待檢測(cè)結(jié)果。
 

此檢測(cè)技術(shù)是什么?

該檢測(cè)技術(shù)就是，SIFT-MS選擇離子流動(dòng)管質(zhì)譜使用軟電離試劑 (H3O+, NO+, O2+) 來與呼吸氣中的 VOCs (揮發(fā)性有機(jī)化合物) 反應(yīng)。呼吸輪廓信息反映出受試者的健康狀況。

•      正常的人會(huì)得到正常人的呼吸輪廓圖 (N圖)

•      流感患者會(huì)得到流感病毒的呼吸輪廓圖 (F圖)

•      武漢肺炎患者也會(huì)得到冠狀病毒的呼吸輪廓圖 (WP圖)

 

揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOCs) 和某些無機(jī)氣體 (如一氧化氮, NO) 是生物體中各種新陳代謝過程的副產(chǎn)物。在特定條件下，將病體排放的這些化合物濃度輪廓圖與 ”健康正常” 的群體相比較，就可以使用這些排放的化合物的變化作為病體的標(biāo)記物。我們已知的更好的實(shí)例包括人體呼出氣中顯示腎臟狀況的氨和胺的異味。

 

在其他呼吸道醫(yī)學(xué)的應(yīng)用案例

 

SIFT-MS選擇離子流動(dòng)管質(zhì)譜應(yīng)用案例

患有酮癥的糖尿病人呼出的類似溶劑的異味。揮發(fā)性化合物也可以很好地快速區(qū)別不同的物質(zhì)類別 (如微生物)，因?yàn)椴煌�的代謝路徑會(huì)產(chǎn)生不同的揮發(fā)性化合物的輪廓圖。

 

通過儀器，快速檢測(cè)揮發(fā)性的生物標(biāo)記物，遇到了一些挑戰(zhàn)，這是由于基體復(fù)雜性，所分析的化合物濃度較低，以及高水分含量造成的。但選擇離子流動(dòng)管 (SIFT-MS) 是第一種成功應(yīng)對(duì)以上所有挑戰(zhàn)的分析技術(shù)，Syft Technologies 公司的SIFT-MS 是一種強(qiáng)大而且靈活的分析工具，可應(yīng)用在呼出氣及醫(yī)療研究中。

群體篩查

通過呼出氣測(cè)試，實(shí)際篩查大量群體，需要：

•      操作成本低，易耗品少

•      樣品采集和分析比較簡(jiǎn)單

•      高通量分析

•      生成簡(jiǎn)單、明了的分析報(bào)告

 

Syft Technologies 公司的呼吸氣測(cè)試解決方案能夠滿足以上所有要求，第一次能夠?qū)崿F(xiàn)快速，高靈敏度的群體篩查。

基于SIFT-MS 進(jìn)行群體篩查的應(yīng)用包括：

•      易患或已患糖尿病 、腎臟疾病以及呼吸系統(tǒng)等疾病的高風(fēng)險(xiǎn)人群

•      評(píng)估群體易患疾病的幾率

•      在投�；虮ｋU(xiǎn)索賠認(rèn)可之前，評(píng)估非吸煙者的健康狀況

采用 SIFT-MS 進(jìn)行群體篩查：

4 個(gè)受試者個(gè)體的單次呼出氣濃度輪廓曲線：顯示的是丙酮 (虛線), 異戊二烯 (黑線) 和乙醇 (灰線) 的數(shù)據(jù)

 

呼出氣研究

SIFT-MS 技術(shù)可以對(duì)呼出氣中的 VOCs 和某些無機(jī)氣體進(jìn)行快速，高靈敏的分析，無需對(duì)樣氣進(jìn)行樣品前處理，分析過程中也不存在化合物歧視分析的問題。

優(yōu)點(diǎn)包括：

•      實(shí)時(shí)分析個(gè)體呼出氣

•      分析結(jié)果不受樣品濕度的影響– 無需干燥樣品

•      具有極寬的線性和動(dòng)態(tài)范圍

•      極具靈活性 – 可直接進(jìn)行分析，也可通過采樣裝置，如采樣袋分析

 

采用 SIFT-MS 進(jìn)行呼出氣分析的應(yīng)用包括：

•      疾病標(biāo)記物篩查

•      腎內(nèi)科

•      非侵入式糖尿病篩查

•      呼吸內(nèi)科

•      重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)學(xué)

•      監(jiān)測(cè)手術(shù)過程中的麻醉劑

采用 SIFT-MS 對(duì)單次呼出氣的分析：顯示的是氰化氫 (灰線) 和硫化氫 (黑線) 的數(shù)據(jù)

 

監(jiān)測(cè)呼吸曲線隨時(shí)間的變化

采用 SIFT-MS 可以快速分析呼出氣或血液和尿液體樣本中的頂空氣體。與其它技術(shù)相比，它能夠提供更多隨時(shí)間變化的詳細(xì)信息，可以更深入地研究人體是如何對(duì)吸收的藥物或化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行代謝的。

連續(xù)監(jiān)測(cè)的分析應(yīng)用包括：

•      藥物動(dòng)力學(xué)研究 (當(dāng)藥物吸收后產(chǎn)生揮發(fā)性代謝產(chǎn)物時(shí))

•      監(jiān)測(cè)變化過程 (當(dāng)采用替代治療策略時(shí)，如透析治療優(yōu)化)

•      通過可控的研究，或通過工作場(chǎng)所事故或通過環(huán)境污染,  深入研究個(gè)體暴露于特定 VOCs 中造成的影響。

 

在現(xiàn)場(chǎng)護(hù)理中，要快速生成呼出氣中揮性性物質(zhì)的濃度和趨勢(shì)變化。

采用SIFT-MS 檢測(cè)經(jīng)2小時(shí)受控曝露后的自愿者呼出氣中的均三甲苯的濃度衰減輪廓曲線實(shí)線表示的是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合。

 

還可以做微生物研究

微生物進(jìn)行VOCs 排放，是它們進(jìn)行正常代謝的一部分。這些 VOCs 通�？商峁┰谔囟ㄅ囵B(yǎng)基中培養(yǎng)的每種微生物體的獨(dú)特“指紋”圖譜。

 

SIFT-MS 消除了許多其它技術(shù)分析揮發(fā)性代謝產(chǎn)物造成的問題：

•      更快捷地得到分析結(jié)果– 由于 SIFT-MS 具有高選擇性，因此所需的培養(yǎng)時(shí)間會(huì)更短。

•      更高的樣品處理量:

•      分析快速，不受水汽的影響

•      無需對(duì)頂空進(jìn)行預(yù)濃縮

•      以簡(jiǎn)單、明了的方式，快速提供分析結(jié)果

 

SIFT-MS 在微生物研究中的應(yīng)用，包括快速，穩(wěn)定檢測(cè)：

•      引起血液中毒的細(xì)菌

•      引起尿路感染的生物體

•      食品病原菌和腐敗菌

血液中 2 種細(xì)菌培育8小時(shí)后，產(chǎn)生的VOC的濃度曲線

 

SyftTechnologies公司的SIFT-MS 儀器，可對(duì)各種呼出氣以及微生物研究應(yīng)用的 VOCs 提供無與倫比的高靈敏度，高選擇性以及非歧視性分析。

 

客戶:

•      美國(guó)克利夫蘭診所 (Cleveland Clinic)

•      美國(guó)哈佛大學(xué)(Harvard University)

•      美國(guó)斯丹福.大學(xué)(Standford University)

•      英國(guó)皇家學(xué)院(Imperial College)

•      臺(tái)灣

•      其它約十家大學(xué)(英國(guó))