呼出气冷凝液收集检测技术分析
一、呼出气冷凝液概述
呼吸作为人体重要的生理过程,是人体内环境与外界交换物质的途径之一。呼出气体中包含着大量人体新陈代谢的产物。呼出气冷凝液(Exhaled Breath Condensate),简称EBC,是无创获得的下呼吸道衬液, 其包含雾化的部分气道上皮层液体和挥发性物质。呼出气冷凝液(EBC),是在专用的呼出气收集装置的辅助下通过低温将呼出气冷凝成液体,这种经过冷凝后的水蒸汽便是呼出气冷凝液 。呼出气冷凝液与呼出气体的组成部分一致。
- 二、呼出气冷凝液的组成成份主要包括以下物质:
1. 人体呼出气在37℃的气体成份主要有:Water Vapor(水蒸气), CO2, O2, N2, NO, CO
等。
2. 挥发性物质: VOCs(有机物), linear aldehydes(乙醛类), ammonia(氨类), free
radicals(自由基)等。
3. 低度挥发性物质: products of peroxidation(氧化反应产物), H 2 O 2 , 其他醛、脂肪酸、脂质等。
4. 非挥发性物质: 金属离子、非金属离子、蛋白质、DNA、生物体气溶胶(包括细菌、真菌、病毒等微生物粒子和活性粒子(花粉、孢子等)以及由有生命活性的机体所释放到空气中的各种质粒)等。
- 三、呼出气冷凝液的用途
呼出气冷凝液(Exhaled Breath Condensate,EBC)与血液、汗液、尿液、唾液一样是检测呼吸系统的炎症因子的重要标本来源。EBC内含挥发性、非挥发性、蛋白质、多肽、核酸及一些脂类代谢物、生物气溶胶等,这些物质的变化可反映氧化损伤和炎症反应等呼吸道内环境的变化,从而用于检测疾病的变化。这些物质随疾病及治疗干预等而改变,通过对EBC中的这些生化分子或pH值等参数的变化进行检测,可动态监测氧化损伤和炎症反应等呼吸道内环境的变化,从而可用于临床疾病早期诊断与大规模筛查,也可用于重症患者的病症确诊、疗效验证和病情评估。
EBC检测作为一种检测肺功能指标的新技术,与传统方法(如收集支气管肺泡灌洗液、痰培养等)相比,具有实时、无创、简便、可重复、不会改变呼吸道的环境等特点,越来越得到相关专家学者的青睐。
EBC 中含有多种生物标志物,可检测项包括但不限于:
挥发性有机物VOCs |
十五酮、十九烷、二十烷 |
肺癌潜在的特征性气体标志物; |
烷烯烃类、正戊烷 |
上呼吸道感染标志物; |
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正戊烷 |
可区分细菌性上感(72%)和非细菌性上感(42%); |
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生物标志物 |
H2O2 |
表征呼吸道炎症:炎症细胞↑,超氧自由基↑,H2O2↑; |
花生四烯酸衍生物 |
哮喘患者 PGE2 增加,血栓素 TxB2 也增加; |
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细胞因子、趋化因子和生长因子 |
COPD 患者、肺癌患者 IL-6 等响应指标升高; |
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DNA 损伤与变异 |
可用于早期肺癌的诊断; |
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致病菌、菌群结构等 |
表征哮喘、上呼吸道感染; |
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其他 |
PH |
代表呼吸道表面粘液的酸化程度,指示呼吸道的炎症过程; |
NH4+、NO 及代谢产物、TBARs、葡萄糖、腺苷、嘌呤、皮质素、重金属等。 |
- 四、呼出气冷凝液收集的方式
呼出气冷凝液收集原理是通过特殊的冷凝装置使平静呼吸时呼出的气体液化,呼出气通过低温密闭容器进行采集。患者将呼出气吹进低温密闭采集装置,当热量被转移到冷室壁时进行冷却。一旦呼出气体达到冷凝温度,气体开始凝结形成水滴,而这些液滴将会被收集在采集管中,以便储存或转运分析。EBC储存和分析均应在−70 ℃~−0 ℃时迅速进行,以防止样品的降解。
- 五、呼出气冷凝液收集的注意事项
(一)避免交叉污染
1.注意不要让手指碰到任何会与呼出气凝液接触的表面,比如离心管的内侧。在处理任何可能与冷凝物接触的表面时,我们建议您戴上手套,然后用去离子水冲洗戴着手套的手。
2.如研究氮氧化物时,我们建议完成呼出气冷凝液收集后尽快盖上离心管盖。
(二)避免唾液污染
收集前,受试者的唾液需要预先去除,口腔用纯净水漱口(保持5分钟/次)。
(三)注意低温保存
为防止样品的降解,EBC储存和分析均应在−70 ℃~−0 ℃时进行。
呼出气冷凝液采集器产品链接:https://www.dingbluetech.com/productinfo/1448657.html