المجففة الدم بقعة مجموعة من المؤشرات الحيوية الصحية لتحقيق أقصى قدر من المشاركة في الدراسات السكانية
Summary
المؤشرات الحيوية هي المؤشرات البيولوجية تقاس مباشرة من المرض أو الصحة. في عدد السكان والعلوم الاجتماعية، والحاجة المؤشرات الحيوية ليكون من السهل الحصول عليها، والنقل، وتحليل. المجففة بقعة الدم (DBS) جمع تجتمع هذه الحاجة، يمكن جمعها في الميدان مع معدلات الاستجابة العالية وتحليلها لمجموعة متنوعة من المؤشرات الحيوية.
Abstract
المؤشرات الحيوية هي المؤشرات البيولوجية تقاس مباشرة من المرض، والصحة، والتعرض، أو المعلومات البيولوجية الأخرى. في عدد السكان والعلوم الاجتماعية، والحاجة المؤشرات الحيوية ليكون من السهل الحصول عليها، والنقل، وتحليل. اماكن الدم المجفف تلبية هذه الحاجة، ويمكن جمعها في الميدان مع معدلات الاستجابة العالية. هذه العناصر لها أهمية خاصة في دراسة طولية التصاميم بما في ذلك التدخلات حيث الاستنزاف أمر بالغ الأهمية لتجنب، ومعدلات استجابة عالية تحسين تفسير النتائج. المجففة بقعة الدم جمع عينة بسيطة وسريعة وغير مؤلمة نسبيا، أقل الغازية ثم بزل الوريد، وتتطلب الحد الأدنى من متطلبات التخزين الحقل (أي عينات لا تحتاج إلى أن تكون المجمدة فورا ويمكن تخزينها لفترة طويلة من الوقت في بيئة مستقرة الفريزر قبل مقايسة). يمكن تحليل العينات لمجموعة متنوعة من analytes مختلفة، بما في ذلك الكوليسترول، بروتين سي التفاعلي، الهيموغلوبين الغليكوزيلاتي، والعديد من السيتوكينات، وسالتحاليل ذر، فضلا عن توفير المواد الوراثية. ويصور مجموعة DBS كما استخدمت في العديد من الدراسات التي أجريت مؤخرا.
Introduction
يمكن المؤشرات الحيوية توفر معلومات قيمة عن العمليات البيولوجية بدءا من الطبيعي أن الممرضة التي قد تساهم في الإصابة بأمراض يمكن تحديدها سريريا 1. في إطار دراسات بحثية، وبقع الدم المجفف (DBS) أصبحت على نحو متزايد المفضل لبزل الوريد كوسيلة لجمع المؤشرات الحيوية في الدم الكامل. مجموعة DBS هي بسيطة وغير مؤلمة نسبيا، أقل الغازية ثم بزل الوريد، ويتطلب الحد الأدنى من متطلبات التخزين (لا تحتاج أي عينات ليتم تجميدها على الفور ويمكن تخزينها لفترة طويلة من الزمن في بيئة مستقرة الفريزر قبل الفحص). ويمكن اختبار عينات DBS لمجموعة متنوعة من analytes مختلفة، بما في ذلك الكوليسترول، بروتين سي التفاعلي، الهيموغلوبين الغليكوزيلاتي، والأجسام المضادة فيروس ابشتاين بار، والعديد من السيتوكينات.
وقد بزل الوريد طويلة معيار الذهب لجمع المؤشرات الحيوية في الدم. ومع ذلك، والحصول على وتخزين وشحن عينات الدم يتطلب adherenم على عدد من البروتوكولات وقواعد الصحة، والتي قد لا يكون ممكنا في بعض بروتوكولات البحوث. المختص بأخذ يجب أن تكون مصدقة رسميا لبزل الوريد، في حين إجراءات أخذ العينات DBS هي أبسط و لا تتطلب شهادة رسمية. يتطلب جمع الدم الوريدي أيضا المزيد من المعدات مما يفعل جمع DBS (أي الإبر والأنابيب، بوابات)، وجهد أكثر جمع آخر. يجب أن تتم معالجة عينات بزل الوريد (أي مصل أو البلازما المستخرجة من عينة من الدم عن طريق الطرد المركزي أو الوقوف في درجة حرارة الغرفة لفترة معينة من الزمن) وجمدت بين -20 درجة مئوية و -70 درجة مئوية فورا من أجل منع تدهور التحاليل ، في حين يجب ببساطة أن يسمح عينات DBS إلى الهواء الجاف ومن ثم يمكن تخزينها في درجة حرارة الغرفة لمدة أسبوع أو أكثر اعتمادا على تحليلها، قبل نقلها إلى ثلاجة 2. عينات DBS هي أقل تكلفة لجمع عينات من بزل الوريد لأسباب المذكورة أعلاه. عينات DBS أيضاتأخذ مساحة أقل، والحد من تكاليف الشحن والتخزين قبل الفحص.
أصبح استخدام اللعاب كما العلامات البيولوجية الرئيسية في الدراسات biobehavioral. اللعاب يقدم، طريقة بسيطة موسع لجمع المؤشرات الحيوية، وأصبحت معيارا لعمل ميداني يهدف إلى قياس هرمون الكورتيزول أو كوتينين 3-5. البول هو عينة أخرى التي يمكن جمعها noninvasively، ويمكن استخدامها في الدراسات مستوى السكان لفحوصات الميلاتونين أو السموم. في حين أن كلا البول واللعاب تقديم إجراءات جمع التي هي قادرة على أن تستكمل من قبل المشاركين أنفسهم على التوالي إلى الأمام، ليست كل التحاليل يمكن قياسه في هذه الوسائط.
DBS تقدم بسيط، وفعالة من حيث التكلفة، كبديل لبزل الوريد وأصبحت أداة تنفذ على نحو متزايد في البحوث الميدانية والدراسات السكانية 6.
Protocol
Representative Results
Discussion
المؤشرات الحيوية هي أدوات مفيدة للغاية في مختلف التخصصات المتعددة، بما في ذلك الطب، بيولوجيا الخلية والوراثة، وعلم النفس وعلم الاجتماع والديموغرافيا، وعلم الأوبئة الاجتماعية. داخل كل الانضباط، وكان يستخدم صلاحية المرحلة المبكرة والموثوقية البحوث العلامات البيولوجية للكشف عن كل من خطر المرض الخفي وتوفير التنبؤ طولية من النتائج الصحية. في هذه الحالات، المؤشرات الحيوية التي هي دقيقة ودائمة (أي أنها يمكن أن تنجو من فجوة بين جمع العينات وتنفيذ فحص المختبر لاستخراج العلامات البيولوجية)، وتنوعا (أي مفيد في مجموعة متنوعة من النماذج) مطلوبة.
في حين جمع DBS هو إجراء بسيط نسبيا، ويمكن أن العديد من التقنيات المساعدة على زيادة حجم البقع التي تم جمعها. قبل أن يبدأ جمع، وضمان يد المشارك دافئة، وبالتالي أن الأوعية الدموية المتوسعة، وسوف تساعد تدفق الدم بمجرد ثقب الإصبع. استخدام تدفئة اليد أو وجوديمكن تشغيل مشارك أيديهم تحت الماء الدافئ يساعد في هذه العملية. سوف حلب الاصبع قبل جمع سحب الدم إلى طرف الإصبع وتدفئة اليد للمساعدة في تدفق الدم. حلب هي العملية التي يحسن مع الممارسة. يجب استخدام كل ما جامعي تقنية وجدوا أكثر راحة وفعالية، ولكن النهج الأكثر شيوعا ينطوي حلب ناحية المشارك مع اليد مقابل جامع. وسوف تسمح هذه الطريقة الإبهام جامع للعمل في عمق النخيل المشارك بينما من ناحية العكس يمكن تحقيق الاستقرار المعصم المشارك. على سبيل المثال، إذا كان واحد كانوا يجمعون الدم من إصبع اليد اليسرى على المشارك، فإن جامع استقرار المعصم المشارك مع اليد اليسرى والحليب مع أيديهم اليمنى. الأخطاء الشائعة التي أدلى بها أثناء الحلب تشمل عدم استخدام قبضة قوية، وسحب الجلد فوق باليد بدلا العاملين في العضلات لسحب الدم نحو طرف الإصبع. من المهم أيضا لتجنب دبوستشينغ الاصبع مع اليد الحلب أو التي تجتاح بإحكام المعصم المشارك مع اليد nonmilking، وكلاهما يعوق تدفق الدم.
عندما ثقب الإصبع، وجعل ثقب عميق ممكن عن طريق الضغط بقوة لانسيت في الاصبع قبل التخلص منها. النتائج ثقب الضحلة في أقل من تدفق الدم وتخثر أسرع. بعد ثقب الإصبع، والعمل بسرعة هو مفتاح الحل. يؤدي الدم رقيقة لسهولة جمع وبقع أكبر. بعد ثقب، ويصبح الدم أكثر وأكثر لزوجة حتى تخثر. الوقت اللازم لأقل جمع البقع الدموية على بطاقة أكبر حجمها.
مثالي الدم المشارك سوف يكون كافيا أن قطرات رقيقة ستسقط من وزنه، ولكن هذا لن يكون الحال بالنسبة لجميع المشاركين، وبعض الناس الدم هو أكثر سمكا أو جلطات اسرع من غيرها. إذا كان الدم سميكا جدا لتسقط من الإصبع، ويجب تقديم بطاقة مرشح إلى الدم لجمع. ملحقأون جلب البطاقة إلى الدم من المهم الاستمرار على البطاقة في اتصال مع انخفاض في حين أنه هو معلق من الاصبع لفترة طويلة ممكن، بدلا من مجرد اللمس الدم إلى البطاقة. وهذا سوف يساعد سحب الدم من إصبع لتعظيم حجم البقعة. هذا الأسلوب يتطلب أيدي ثابتة للحفاظ على الاتصال بين الدم والبطاقة. باستخدام كلتا اليدين، واحدة لتحقيق استقرار من ناحية المشاركين واحدة لعقد البطاقة، والحفاظ على كلتا يديه على اتصال مع بعضها البعض يساعد على تحقيق الاستقرار في بطاقة والدم معا.
المجالات البحثية المتقدمة، مثل تقييم المخاطر cardiometabolic، وقد اعتمدت طويلا على المؤشرات الحيوية مثل بروتين سي التفاعلي (CRP)، الأنسولين، والهيموغلوبين الغليكوزيلاتي (نسبة HbA1c) للكشف المبكر وخطر جهود الوقاية، فضلا عن المؤشرات الحيوية من "النهاية الصعب" لأمراض القلب والأوعية الدموية للخطر والوفيات المرتبطة الأمراض القلبية الوعائية 12. علم الأوبئة السريرية في كثير من الأحيان يقيم المؤشرات الحيوية لprospectivelذ التنبؤ بالنتائج خطر cardiometabolic مثل أمراض القلب والسكري من النوع الثاني. ربما الأكثر استخداما على نطاق واسع لجميع المؤشرات الحيوية هي النتيجة فرامنغهام للخطر، وهو مركب يتضمن ضغط الدم ومستويات الكولسترول HDL ومجموع مستويات كوليسترول التي أثبتت فائدة في توقع الأمراض القلبية الوعائية 13. ومع ذلك، فقد شهدت النتيجة فرامنغهام بعض الخلافات الفنية، ولها قيود في الدراسات التي تركز على ربط العوامل الاجتماعية والبيئية للصحة، مما يشير إلى الحاجة إلى المؤشرات الحيوية أكثر دقة ومحددة تتعلق البحوث القلب والأوعية الدموية.
هناك عدد من مجموعات المتاحة تجاريا باستخدام ELISA أو تقنيات مشابهة المتاحة لفحص عينات DBS. اللازمة لفحص عينات DBS هي استخدام خطوات محددة وشطف الأمثل لجلب العينات المجففة في حل 2. هذا هو مجال التوسع في البحوث كما المقايسات لمزيد من التحاليل ويجري حاليا تطويرها 1. بين الفحوصات التحقق من صحة البريد بالفعل وتستخدم على نطاق واسع هي الكوليسترول 2، CRP 10،14،15، IgE16، EBV 9،15، 17 اللبتين، وcyotkines 18. هناك عدد من مختبرات متخصصة في فحص من DBS، بما في ذلك جامعة واشنطن قسم الطب المخبري (UW لاب ميد) مختبر العلامات البيولوجية (المدير: مارك Wener).
مع الأخذ في الاعتبار أن لجنة من المؤشرات الحيوية، بدلا من العلامات البيولوجية وحيد، هو الأكثر فائدة في مجالات البحوث القلب والأوعية الدموية والسكري وتحتاج المؤشرات الحيوية التي يتعين النظر فيها جنبا إلى جنب مع مجموعة متنوعة من العوامل السياقية من أجل تعظيم فائدتها. البحوث العلامات البيولوجية يمكن أن تكون مكلفة ولكن، سواء من الناحية المالية وفي الوقت المناسب لجمع البيانات. وهكذا، في حين أنه أمر حيوي لاختيار المؤشرات الحيوية التي هي دقيقة ودائمة، وتنوعا، ويجب أن تكون متجذرة العمل والأسرة البحوث العلامات البيولوجية في التطبيق العملي من خلال تحديد المؤشرات الحيوية التي هي غير مكلفة وملائمة، ويمكن جمعها بسرعة وايال سهولة. علاوة على ذلك، الاعتبارات العملية غالبا ما يؤدي إلى عدم القدرة على تحقيق أقصى قدر في وقت واحد السعر والجودة، والسرعة في إجراء واحد. هنا تكمن الخطوات القادمة في مجال البحوث العلامات البيولوجية الصحية في الدراسات الميدانية والسكان. مجال البحث العلامات البيولوجية حاليا في فترة من النمو الكبير، ولكن معظم العمل لم يأت بعد.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل العمل والأسرة وشبكة الصحة (www.WorkFamilyHealthNetwork.org)، الذي تموله اتفاق تعاوني من خلال المعاهد الوطنية للصحة ومراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها: يونيس كينيدي شرايفر المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية (المنحة # U01HD051217، U01HD051218، U01HD051256، U01HD051276)، والمعهد الوطني للشيخوخة (المنحة # U01AG027669)، مكتب السلوكية وعلوم أبحاث العلوم، المعهد الوطني للقلب والرئة والدم المعهد (R01HL107240)، والمعهد الوطني للالمهنية السلامة والصحة (المنحة # U01OH008788، U01HD059773). وقد وفرت المنح المقدمة من مؤسسة ويليام ت. غرانت، ألفريد سلون مؤسسة P، وإدارة للأطفال والعائلات تمويل إضافي. محتويات هذا المنشور هي فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية من هذه المعاهد والمكاتب.
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 |
Referências
- 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).
