Sangue secco Spot Raccolta di salute biomarcatori per massimizzare la partecipazione negli studi di popolazione
Summary
I biomarcatori sono indicatori biologici direttamente-misurate di malattia o di salute. Della popolazione e delle scienze sociali, biomarcatori devono essere facile da ottenere, i trasporti, e analizzare. Secchi di sangue Spot (DBS) collezione risponde a questa esigenza, possono essere raccolti in campo con alti tassi di risposta e analizzato per una serie di biomarcatori.
Abstract
I biomarcatori sono indicatori biologici direttamente-misurati di malattia, la salute, esposizioni o altre informazioni biologiche. Della popolazione e delle scienze sociali, biomarcatori devono essere facile da ottenere, i trasporti, e analizzare. Macchie di sangue secco rispondono a questa esigenza, e possono essere raccolti in campo con alti tassi di risposta. Questi elementi sono particolarmente importanti nei disegni di studio longitudinale tra cui interventi in cui l'attrito è fondamentale per evitare, e alti tassi di risposta migliorano l'interpretazione dei risultati. Secca raccolta dei campioni di sangue per il pranzo è semplice, veloce, relativamente indolore, meno invasiva poi prelievo venoso, e richiede minimi requisiti di storage di campo (cioè i campioni non devono essere immediatamente congelato e può essere conservato per un lungo periodo di tempo in un ambiente freezer stabile prima dosaggio). I campioni possono essere analizzati per una varietà di diversi analiti, tra cui il colesterolo, proteina C-reattiva, emoglobina glicosilata, numerose citochine, eoanaliti ther, così come forniscono materiale genetico. Raccolta DBS è raffigurato come impiegato in diversi studi recenti.
Introduction
I biomarcatori possono fornire preziose informazioni sui processi biologici che vanno dal normale patogeni che possono contribuire alla malattia clinicamente identificabili 1. In contesti di ricerca, macchie di sangue essiccato (DBS) stanno diventando sempre preferito per l'iniezione in vena come un metodo per la raccolta di biomarcatori nel sangue intero. Raccolta DBS semplice, di relativamente indolore, meno invasiva poi venipuntura, e richiede requisiti minimi di stoccaggio (cioè campioni non devono essere congelati immediatamente e può essere conservato per un lungo periodo di tempo in un ambiente freezer stabile prima del dosaggio). Campioni DBS possono essere testati per una varietà di diversi analiti, tra cui il colesterolo, proteina C-reattiva, emoglobina glicosilata, anticorpi contro il virus di Epstein-Barr, e diverse citochine.
Venipuntura è stato a lungo il gold standard per la raccolta dei biomarcatori nel sangue. Tuttavia, ottenimento, archiviazione e trasporto dei campioni di sangue richiede aderenza deice ad una serie di protocolli e codici di salute, che non può essere possibile in alcuni protocolli di ricerca. Flebotomi devono essere certificati ufficialmente per prelievo venoso, mentre le procedure di campionamento DBS sono più semplici e non richiedono la certificazione ufficiale. Raccolta di sangue venoso richiede anche più apparecchi di quanto non faccia la raccolta DBS (ad esempio aghi, tubi, tornelli), e lo sforzo più post-raccolta. Campioni vena devono essere trattati (cioè siero o plasma estratto dal campione di sangue mediante centrifugazione o riposo a temperatura ambiente per un determinato periodo di tempo) e congelati tra -20 ° C e -70 ° C immediatamente al fine di impedire il degrado di analiti , mentre i campioni DBS devono semplicemente essere lasciati asciugare all'aria e poi possono essere conservati a temperatura ambiente per una settimana o più a seconda dell'analita, prima del trasferimento ad un congelatore 2. Campioni DBS sono meno costosi per raccogliere campioni di venipuntura per ragioni sopra descritte. Campioni DBS ancheoccupano meno spazio, riducendo i costi di trasporto e stoccaggio prima del dosaggio.
L'uso di saliva come biomarker è diventata la chiave in studi biobehavioral. Saliva offre un metodo semplice e non invasivo per raccogliere i biomarcatori ed è diventato lo standard per il lavoro sul campo finalizzato a misurare il cortisolo o cotinina 3-5. L'urina è un altro campione che possono essere raccolti in modo non invasivo e può essere utilizzato in studi a livello di popolazione per i saggi di melatonina o tossicologia. Mentre sia urina e saliva offrono dritto in avanti le procedure di raccolta che sono in grado di essere completato dai partecipanti stessi, non tutti gli analiti possono essere misurati in questi media.
DBS offre una semplice, conveniente, alternativo al prelievo venoso e stanno diventando uno strumento di ricerca sempre più attuate in campo e in studi di popolazione 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biomarcatori sono strumenti estremamente utili in più discipline, tra cui medicina, biologia cellulare, genetica, psicologia, sociologia, demografia, epidemiologia e sociale. All'interno di ogni disciplina, la validità e l'affidabilità fase iniziale di ricerca di biomarcatore è stato usato per scoprire sia il rischio di malattia nascosta e fornire la previsione longitudinale degli esiti di salute. In questi casi, i biomarcatori che sono precisi, durevoli (cioè possono sopravvivere al ritardo tra raccolta e l'attuazione del test di laboratorio del campione di estrarre il biomarker) e versatile (cioè utile in una varietà di modelli) sono obbligatori.
Mentre la raccolta DBS è una procedura relativamente semplice, diverse tecniche possono aiutare a massimizzare il volume di macchie raccolte. Comincia prima raccolta, garantendo la mano di una partecipante è caldo, e quindi che i vasi sanguigni si dilatano, aiuterà il flusso di sangue una volta il dito è forata. Utilizzando scaldamani o avere unpartecipante eseguire le loro mani sotto l'acqua calda può aiutare con questo processo. Mungitura il dito prima collezione sarà tirare il sangue alla punta delle dita e scaldare la mano per aiutare il flusso di sangue. La mungitura è un processo che migliora con la pratica. Collezionisti dovrebbero usare qualsiasi tecnica che trovano più comodo ed efficace, ma l'approccio più comune prevede la mungitura mano del partecipante con la mano opposta del collezionista. Questo metodo consente il pollice del collettore di lavorare in profondità nel palmo del partecipante mentre il lato opposto può stabilizzare polso del partecipante. Come esempio, se si dovesse raccolta di sangue di un dito della mano sinistra del partecipante, il collettore stabilizzerebbe polso del partecipante con la mano sinistra e latte con la mano destra. Gli errori più comuni commessi durante la mungitura non includere utilizzando una presa salda, tirando la pelle sopra la mano piuttosto lavorare nei muscoli per tirare il sangue verso la punta del dito. E 'anche importante evitare pinching il dito con la mano mungitura o strettamente presa polso del partecipante con la mano nonmilking, entrambi i quali impediscono il flusso di sangue.
Quando la puntura del dito, fare la puntura il più profondamente possibile, premendo con forza la lancetta nel dito prima dello scarico. Una puntura superficiale risulta meno flusso sanguigno e veloce coagulazione. Dopo la puntura del dito, lavorando rapidamente è fondamentale. Sangue sottile porta alla facile raccolta e macchie più grandi. Dopo puntura, il sangue diventa più viscoso fino coagulazione. Meno tempo richiesto per raccogliere le gocce di sangue sulla carta maggiore il loro volume.
Idealmente il sangue del partecipante sarà abbastanza sottile che scende cadrà del proprio peso, ma questo non sarà il caso per tutti i partecipanti, come il sangue di alcune persone è più spessa o coaguli più velocemente di altri. Se il sangue è troppo spesso a cadere dal dito, la carta filtro deve essere portato al sangue per la raccolta. When portando la scheda al sangue è importante tenere la carta a contatto con la goccia mentre è appeso dal dito a lungo possibile, non solo tamponando il sangue alla scheda. Ciò contribuirà sangue estraibile dal dito di massimizzare la dimensione del punto. Questa tecnica richiede mano ferma, per mantenere il contatto tra il sangue e la scheda. Con entrambe le mani, una per stabilizzare la mano partecipanti e uno per tenere la scheda, e mantenendo entrambe le mani a contatto uno con l'altro aiuta a stabilizzare la carta e il sangue insieme.
Aree di ricerca avanzate, quali la valutazione del rischio cardiometabolico, hanno a lungo invocato biomarcatori come la proteina C-reattiva (CRP), l'insulina, e l'emoglobina glicosilata (HbA1C) per la diagnosi precoce del rischio e gli sforzi di prevenzione, così come biomarcatori di "endpoint duri" per la malattia cardiovascolare (CVD) del rischio e mortalità cardiovascolare associata 12. Epidemiologia clinica valuta frequentemente biomarcatori per prospectively predire gli esiti di rischio cardiometabolico come le malattie cardiache e il diabete di tipo II. Forse il più usato di tutti i biomarcatori è il punteggio di rischio Framingham, un composito che include la pressione sanguigna, livelli di colesterolo HDL e livelli totali di colesterolo che ha dimostrato l'utilità nel predire CVD 13. Tuttavia, il punteggio di Framingham ha sperimentato alcune controversie tecniche, e ha dei limiti in studi incentrati sul collegamento tra fattori sociali e ambientali per la salute, suggerendo la necessità di biomarcatori più precisi e specifici relativi alla ricerca cardiovascolare.
Ci sono un certo numero di kit disponibili in commercio utilizzando ELISA o tecniche simili disponibili per l'analisi di campioni DBS. Necessarie per il dosaggio di campioni DBS sono l'uso di specifici e ottimizzati passi eluizione di portare i campioni essiccati in soluzione 2. Si tratta di una zona in espansione della ricerca come test per più analiti sono attualmente in fase di sviluppo 1. Tra the saggi già validati e ampiamente utilizzati sono il colesterolo 2, CRP 10,14,15, IgE16, EBV 9,15, la leptina 17, e cyotkines 18. Ci sono un certo numero di laboratori specializzati nel saggio di DBS, tra cui l'Università di Washington, Dipartimento di Medicina di Laboratorio (UW Lab Med) Biomarker Laboratory (Direttore: Marco Wener).
Tenendo presente che un pannello di biomarcatori, piuttosto che un biomarker lone, è più utile nel campo della ricerca cardiovascolare e diabete, biomarker devono essere considerati insieme a una varietà di fattori contestuali al fine di massimizzare la loro utilità. Ricerca di biomarcatori può essere costoso tuttavia, sia finanziariamente e in tempo per la raccolta dei dati. Così, mentre è di vitale importanza scegliere biomarcatori che siano accurati, resistente e versatile, il lavoro e la famiglia di ricerca biomarcatore deve essere radicato in praticità selezionando biomarcatori che sono poco costosi, appropriato e può essere raccolto rapidamente with facilità. Inoltre, considerazioni pratiche spesso sfociano in una incapacità di massimizzare contemporaneamente il prezzo, la qualità e la velocità all'interno di una procedura. Qui si trovano le prossime fasi della ricerca di biomarker della salute all'interno di studi sul campo e della popolazione. Il campo di ricerca biomarker è attualmente in un periodo di crescita drammatica, tuttavia, la maggior parte del lavoro deve ancora venire.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dal lavoro, famiglia e Health Network (www.WorkFamilyHealthNetwork.org), che è finanziato da un accordo di cooperazione con il National Institutes of Health e il Centers for Disease Control and Prevention: Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health e lo Sviluppo Umano (Grant # U01HD051217, U01HD051218, U01HD051256, U01HD051276), National Institute on Aging (Grant # U01AG027669), Office of Behavioral Sciences Research and Science, il National Heart, Lung and Blood Institute (R01HL107240) e Istituto Nazionale per la sicurezza e la salute (Grant # U01OH008788, U01HD059773). Le sovvenzioni da parte di William T. sovvenzione della Fondazione, Alfred P Sloan Foundation, e l'Amministrazione per bambini e famiglie hanno fornito ulteriori finanziamenti. I contenuti di questa pubblicazione sono di esclusiva responsabilità degli autori e non necessariamente rappresentano le opinioni ufficiali di questi istituti e uffici.
Materials
| Asepti II Microbial Wipes | EcoLab | D12330345 | 3rd party shipping |
| Bio-hazard waste bags | VWR | 14220-092 | High Strength Autoclavable Polypropylene Biohazard Bags, 2 mil |
| Bio-hazard waste barrel | Tyco | 58578-092 | 8g. Slide lid |
| Sharps Container | BD Medical | BD305487 | 1.4 qt. |
| Chux | VWR | 82020-845 | Absorbent bench underpads |
| Gloves | VWR | XSmall: 89038-267 | Powder-free, latex-free nitrile gloves |
| Small: 89038-268 | |||
| Medium: 89038-270 | |||
| Large: 89038-272 | |||
| XLarge: 89038-274 | |||
| Hand sanitizer (e.g., Purell) | Johnson & Johnson | 89040-210 | 3rd party shipping |
| Alcohol wipes | WEBCOL and CURITY | 82003-856 | Prep pads |
| Gauze | VERSALON | 82004-826 | Non-woven sponges |
| Band-Aids | Nutramax Stat Strips | 15431-475 | |
| Lancets | Owen Mumford | 82028-060 | 3.0 mm, 21 ga. |
| Protein paper collection cards | Whatman | Custom-build | 903 Protein Saver Collection paper |
| Desiccant | VWR | 61161-319 | Humidity sponges |
| Specimen bags | Lab Guard Reclosable Biohazard Bags, ITW Minigrip | 56766-370 | 6” x 9” |
| Specimen storage cooler | Igloo | Playmate Mini | 4 qt.; direct from manufacturer |
References
- McDade, T. W., Williams, S., Snodgrass, J. J. What a drop can do: dried blood spots as a minimally invasive method for integrating biomarkers into population-based research. Demography. 44, 899-925 (2007).
- Kirschbaum, C., Read, G. F., Hellhammer, D. H. . Assessment of hormone and drugs in saliva in biobehavioral research. , (1992).
- Piazza, J. R., Almeida, D. M., Dmitrieva, N. O., Klein, L. C. Frontiers in the use of biomarkers of health in research on stress and aging. J. Gerontol. Series B Psychol. Sci. Soc. Sci. 65, 513-525 (2010).
- Smyth, J. M. Individual differences in the diurnal cycle of cortisol. Psychoneuroendocrinology. 22, 89-105 (1997).
- Berkman, L. F., Buxton, O. M., Ertel, K., Okechukwu, C. Manager’s practices related to work-family balance predict employee cardiovascular risk and sleep duration in extended care settings. J. Occup. Health Psychol. 115, 316-329 (2010).
- Buxton, O. M., Malarick, K., Wang, W., Seeman, T. Changes in dried blood spot Hb A1c with varied postcollection conditions. Clin. Chem. 55, 1034-1036 (2009).
- . International Civil Aviation Organization.. Technical Instructions for the Safe Transport of Dangerous Goods by Air. , (2010).
- McDade, T. W. Epstein-Barr virus antibodies in whole blood spots: a minimally invasive method for assessing an aspect of cell-mediated immunity. Psychosom. Med. 62, 560-567 (2000).
- McDade, T. W., Burhop, J., Dohnal, J. High-sensitivity enzyme immunoassay for C-reactive protein in dried blood spots. Clin. Chem. 50, 652-654 (2004).
- McDade, T. W., Shell-Duncan, B. Whole blood collected on filter paper provides a minimally invasive method for assessing human transferrin receptor level. J. Nutr. 132, 3760-3763 (2002).
- Gerszten, R. E., Wang, T. J. The search for new cardiovascular biomarkers. Nature. 451, 949-952 (2008).
- D’Agostino, R. B., Grundy, S., Sullivan, L. M., Wilson, P. Validation of the Framingham coronary heart disease prediction scores: results of a multiple ethnic groups investigation. J. Am. Med. Assoc. 286, 180-187 (2001).
- McDade, T. W., Rutehrford, J., Adair, L., Kuzawa, C. W. Early origins of inflammation: microbial exposures in infancy predict lower levels of C-reactive protein in adulthood. Proc. R Soc. B.. , (2009).
- McDade, T. W., Ice, G. H., James, G. D. . Measuring Stress in Humans. A Practical Guide for the Field. , 181-207 (2007).
- Tanner, S., McDade, T. W. Enzyme immunoassay for total immunoglobulin E in dried blood spots. Am. J. Hum. Biol. 19, 440-442 (2007).
- Miller, A. A., Sharrock, K. C., McDade, T. W. Measurement of leptin in dried blood spot samples. Am. J. Hum. Biol. 18, 857-860 (2006).
- Miller, E. M., McDade, T. W. A highly sensitive immunoassay for interleukin-6 in dried blood spots. Am. J. Hum. Biol. , (2012).
