لا تزال ضعيفة هي موحدة بإعداد وتجهيز بقع الدم المجفف (DBS) لتحليلها النهائي لمعظم التطبيقات التشخيصية. للتغلب على هذا القصور، اقترح بروتوكول شامل خطوة بخطوة وتقييمها فيما بعد فيما يتعلق بفعالية للكشف عن علامات للعدوى الفيروسية.
وفكرة جمع الدم على بطاقة ورقة، وفي وقت لاحق باستخدام بقع الدم المجفف (DBS) لأغراض التشخيص التي نشأت منذ قرن من الزمان. ومنذ ذلك الحين، اختبار DBS لعقود ظلت في الغالب تركز على تشخيص الأمراض المعدية وبخاصة في الأماكن المحدودة الموارد أو منهجية فحص المواليد الجدد للاضطرابات الأيضية الموروثة وإلا يكون مؤخرا مجموعة متنوعة من تطبيقات DBS مبتكرة وجديدة بدأت في الظهور. لسنوات عديدة، اعتبرت المتغيرات قبل التحليلية فقط غير لائق في ميدان اختبار DBS، وحتى اليوم، باستثناء الفحص، في المرحلة التحليلية قبل أسرة، الذي يشمل الإعداد وتجهيز DBS لحديثي الولادة على قد لا تم توحيد التحليل النهائي. في ضوء هذه الخلفية، بروتوكول شامل خطوة بخطوة، الذي يغطي ال مراحل أساسية، من المقترح، أي جمع الدم؛ إعداد بقع الدم؛ تجفيف بقع الدم؛ تخزين ونقل DBS؛ شطف DBS، وأخيراً تحليل DBS الواتيس. وكان تقييم فعالية هذا البروتوكول أولاً مع أزواج يزوج 1,762 المصل/DBS للكشف عن علامات لفيروس التهاب الكبد باء وفيروس التهاب الكبد الوبائي، وعدوى فيروس نقص المناعة البشرية على منصة التحليل الآلي. في خطوة ثانية، استخدم البروتوكول أثناء دراسة، التي أجريت على متعاطي المخدرات النشطة في المدن الألمانية في برلين واسن.
أن فكرة استخدام الدم التي تم جمعها في بطاقة ورق مصنوع من السليولوز يعزى إلى إيفار المسيحية بانج (1869-1918)، الأب سليكية السريرية الحديثة1، 2. في عام 1913، بانج القياسات النيتروجين الجلوكوز العزم من الواتس من الدم المجفف البقع (DBS)3 ، وفي وقت لاحق، يقوم أيضا باستخدام الأسلوب كيلدهل مع هذا الأسلوب تصفية ورقة2. وفي وقت لاحق، أفادت العديد من المحققين على استخدام DBS للاختبارات المصلية لتشخيص مرض الزهري2. كما مبكرا كما هو الحال في عام 1924، تشابمان تلخيص مزايا الاختبار DBS عندما شدد بخاصة البنود الأربعة، التي لا تزال صالحة اليوم: (1) فينيبونكتوري مقارنة بالتقليدية، أقل حجم الدم مطلوب وهذه الحقيقة الأكثر أهمية في طب الأطفال التشخيص؛ (2) جمع الدم بسيط وغير الغازية، وغير مكلفة؛ (3) أن خطر التلوث البكتيري أو انحلال الدم الحد الأدنى؛ ويمكن الحفاظ على DBS (4) لفترات طويلة مع تقريبا لا تدهور لتحليلها2، 4. بالإضافة إلى استخدامه في اختبار للزهري، شملت كذلك من أوائل تطبيقات تقنية DBS، مثلاً، الكشف عن الأجسام المضادة ضد الحصبة والنكاف، وفيروس شلل الأطفال، والفيروسات باراينفلوينزا، والفيروس المخلوي التنفسي (RSV) في عام 19532، تحديد دوسنتاريا في البراز المجفف على ورق الترشيح وشحنها بالبريد العادي من إندونيسيا ليدن في هولندا، فضلا عن الكشف عن الأجسام المضادة إلى بلهارسيه في DBS المتخذة في المناطق الموبوءة وتحليلها بعد أكثر من ثلاثة أشهر5 . في عام 1963، خمسون سنة بعد الانفجار في الأصل الاتصال2، 6، وأخيراً غوثري نشر طريقته الشهيرة لتشخيص كيتون من DBS التي حصل عليها وخز كعب من حديثي الولادة7، 8.
على الرغم من أن من ذلك الوقت فصاعدا، اعتبرت DBS أسلوب المطبقة عادة لجمع، تخزين، ونقل، وتحليل مجموعة متنوعة من سوائل الجسم البشري5، استخدامها في تشخيص لا تزال تركز أساسا على تشخيص التهابات خاصة في الأماكن المحدودة الموارد والفحص المنهجي للأطفال حديثي الولادة للاضطرابات الأيضية الموروثة لعقود9، 10. منذ عام 2005، ومع ذلك، مجموعة متنوعة من التطبيقات الجديدة والمبتكرة DBS بدأت تظهر. وادي ذلك إلى زيادة عدد المنشورات العلمية الخاصة بكل منها على DBS من حوالي 50 إلى ما يقرب من 450 أسي تقريبا سنوياً في الوقت الحاضر. من بين التطبيقات المستجدة، مجالات متنوعة مثل توكسيكو-ودراسات الحرائك الدوائية التنميط الأيضية، ورصد العقاقير العلاجية، وعلم السموم الشرعي أو مراقبة التلوث البيئي10، 11.
اختبار DBS، وهكذا، جعلت مسيرة النصر من خلال التشخيص المختبري السريري في الماضي 100 سنة2. كما هو الحال في الكيمياء السريرية12، ومع ذلك، خلال هذه المسيرة المتغيرات قبل التحليلية لم على نحو كاف تعتبر لسنوات عديدة. وفي الواقع، حتى اليوم، بعد هذه الأنشطة البارزة لمركز السيطرة على الأمراض ورقة تصفية تقييم المشروع13 أو صياغة معيار وطني لجمع الدم على ورق الترشيح في الإطار الوليد فرز14، بالمرحلة التحليلية السابقة لا تزال إلى حد كبير مقومة في معظم ميادين أخرى، فيها اختبار DBS التطبيقية5، 10.
في ضوء هذه الخلفية، يقترح بروتوكول خطوة بخطوة شامل14-16 للاستخدام في تحديدكم والتقنيات الجزيئية، الذي يغطي كافة الخطوات الضرورية، لإعداد وتجهيز DBS في الرسالة التالية: (1) جمع الدم؛ (2) إعداد بقع الدم؛ (3) تجفيف بقع الدم؛ ‘4’ تكاليف التخزين والنقل؛ (5) شطف DBS؛ وأخيراً (6) تحليل DBS الواتس. وكان تقييم فعالية البروتوكول أولاً مع أزواج يزوج 1,762 المصل/DBS للكشف عن التهاب الكبد الوبائي فيروس (HBV) للمستضد السطحي (HBsAg)، أجسام مضادة للأجسام المضادة لالتهاب للمستضد السطحي (مكافحة-HBs)، الحمض النووي HBV، HBV الأساسية مستضد (مكافحة-HBc)، الأجسام المضادة لفيروس التهاب الكبد الوبائي (سي) (مكافحة–سي)، اختبارات “سي الجيش الملكي النيبالي”، وفيروس نقص المناعة البشرية (فيروس الإيدز) 1-p24-مستضد/مكافحة-فيروس نقص المناعة البشرية 1/2 باستخدام منصة مؤتمتة بالكامل أو حساسية الحمض النووي النوعي. 17-في خطوة ثانية، واستخدم البروتوكول في الدراسة التجريبية “المخدرات والمعدية الأمراض المزمنة” (“دراسة دراك”) الذي أجرى بمعهد روبرت كوخ-بالتعاون الوثيق مع “المركز الوطني للإشارة” لالتهاب الكبد الوبائي في نشطة متعاطي المخدرات في المدن الألمانية في برلين واسن18.
DBS قد استخدمت لسنوات 1002 ، لكن المثير للدهشة، لا يزال هناك لا توافق عام في الآراء حول إعداد وتجهيز. وحتى الآن، توحيد كافية في هذه المرحلة التحليلية السابقة الهامة فقط قد أحرز في مجال فحص حديثي الولادة14، بينما توجد مجموعة متنوعة من البروتوكولات المختلفة لكافة التطبيقات الأخرى من DBS الاختبار5، 16، 23. للتغلب على هذا التباين الملحوظ، المعروضة في هذا البلاغ تعليمة خطوة بخطوة شاملة لإعداد وتجهيز DBS أن تستخدمها في تحديدكم والتقنيات الجزيئية وتقييمها فيما يتعلق بفعالية للكشف عن علامات الإصابة بالتهاب، سي، وفيروس نقص المناعة البشرية. المناقشة التالية هي أساسا التركيز على الخطوات المختلفة للبروتوكول المقترح.
في تاريخ DBS اختبار ورقة تصفية مختلفة العديد من بطاقات تستخدم2 ولكن اليوم سوى اثنين من مصادر تجارية تحظى بموافقة إدارة الأغذية والعقاقير كالفئة الثانية الأجهزة الطبية لجمع الدم5، 16. أنظمة بطاقة تصفية هذه الغاية موحدة ويكون استيعاب خصائص مشابهة جداً بحيث لا تختلف النتائج التحليلية التي تم الحصول عليها من الدم الشعرية التي أعدت في أي منهما بأكثر من 4%-5%28. وليس من المستغرب، ماسسيوترا وزملاء العمل29 ولذلك تم الكشف عن فيروس نقص المناعة البشرية-1 “الجيش الملكي النيبالي” جيدا على قدم المساواة مع تحليل نوعي بعد شطف من بطاقات جمع الدم من مصادر مختلفة. نظراً لهذه البيانات، فإنه يمكن عمليا استبعاد أن أي من التناقضات ولاحظ عند اختبار اقتران أزواج المصل/DBS لعلامات من HBV، سي وكان سببه عدوى فيروس نقص المناعة البشرية17 اختيار بطاقة تصفية وحدها. ومع ذلك، عند دقة التحديد الكمي لأكثر أمر لا غنى عنه، يعد التباين المصدر للمصدر قد لا يعتد بها وتقنيات أكثر تطورا، مثلاً، مثقب DBS (بدبس) كأسلوب ميكروسامبلينج30 أو إعداد بقع المصل المجففة قد (DSS)31 لتطبيقها بدلاً من التقليدية DBS اختبار10.
حيث تستخدم كميات صغيرة فقط من الدم لاختبار DBS (قطره واحدة من الدم الشعرية تتكون من حوالي 50 ميليلتر)5، 16، الاختلافات في حجم العينة الحاسمة، ومن المسلم به أن على الأقل بعض الاختلافات بين النتائج المصلية وذكر مشارك الذاتي HBV وفيروس التهاب الكبد جيم حالة سجلت خلال تجريب “دراسة دراك” تعزى إلى هذا المتغير. أهم عامل للتقليل إلى أدنى حد “تقلبات” حجم العينة هو بلا شك أسلوب صحيح لجمع الدم الشعرية، التي يمكن أن يتحقق إلا بتدريب الموظفين التقنيين22دقيقة ومستمرة. وعلاوة على ذلك، كتدبير من تدابير مراقبة الجودة، وجميع المختبرات العاملة مع DBS ينبغي قد شرعت إجراءات لتحديد، وفي وقت لاحق باستثناء DBS العينات التي قد تعتبر غير مرضية أو غير صالح16.
دراسات تجري أساسا في سياق فيروس نقص المناعة البشرية32 وفحص الوليد33 أظهرت أن ارتفاع نسبة الرطوبة قد يؤدي إلى تدهور لتحليلها، ولكن حتى الآن تم التوصل إلى أي توافق في الآراء بشأن مسألة كم من الوقت ينبغي أن يكون DBS الهواء المجفف . فاصل على الأقل 4 ساعة أو يفضل أن يقترح O/N في هذه الرسالة، التي اعتمدت لذلك الشروط التي استخدمت في الغالبية العظمى من جميع المنشورات ذات الصلة32، 34 البيانات في التخزين DBS لاستخدامها في وقت لاحق HBV وفيروس التهاب الكبد جيم اختبار تكون متعارضة. في عام 1981، وفيلا وزملاء العمل35، الذي يطبق التقنيات التحليلية المعاصرة، أفادت أن التخزين في الرايت لا تؤثر نتائج التحاليل HBV أثناء فترة المراقبة كامل لمدة 180 يوما إذا كان جسم التتر > 1/1,000، ولكن ذلك DBS وأصبح الشريط الحدودي-الإيجابية أو السلبية حتى بعد 15 يوما عندما كان التتر في مصل الدم فقط 1/100. التخزين في-20 درجة مئوية أو 4 درجات مئوية لم تسفر عن تحسن كبير. وفي المقابل، إجراء دراسة ثلاثين عاماً يتطابق لاحقة36 اختبار عينة HBV-إيجابية، ووجد الباحثون أن مكافحة-HBc، فضلا عن الأجسام المضادة-ميزانيات كانت مستقرة ليصل إلى 183 يوما في الرايت، بينما أصبح HBsAg نفس الظروف السلبية الكاذبة فعلا بعد 63 يوما. وفيما يتعلق بالكشف عن الحمض النووي HBV من الواتس DBS، تركيز الحمض النووي الفيروسي مستقرة لمدة سبعة أيام على الأقل في37 من 37 درجة مئوية أو ثبت أن “مقاومة” لتخزين في RT لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع38. اختبار الأجسام المضادة لفيروس التهاب الكبد جيم-مكافحة استخدام اثنين من الجيل الثالث المتاحة تجارياً تحديدكم39 تقدم نتائج دقيقة لفترة 117 يوما باستخدام عينات DBS المخزنة في-20 درجة مئوية، 2 – 8 درجة مئوية ومن 20-25 درجة مئوية، على التوالي. ومع ذلك، أدى التخزين في-20 درجة مئوية، أدنى اختلاف الكثافة البصرية. تطبيق مكافحة جيل الرابع-سي إليزا، أي، مونوليسا سي-جي-Ab-الترا، في سياق DBS اختبار، لارات et al. 40 لوحظ انخفاض حاد في الدقة التحليلية بعد تخزين العينات DBS لأكثر من ثلاثة أيام في الرايت من ناحية أخرى، تم الحصول على نتائج اختبار دقيقة مع هذه المجموعة نفسها استخدام العينات التي أودعتها برانداو وزملاء العمل41لمدة 60 يوما تحت ظروف مختلفة (-20 درجة مئوية، 2 – 8 درجة مئوية، و 22-26 درجة مئوية). ملاحظات بشأن الانخفاض تركيزات “سي الجيش الملكي النيبالي” في DBS تحت ظروف التخزين المختلفة تتراوح بين لا تغيير كبير في الرايت لتصل إلى واحد سنة42 إلى تغيير عشرة إضعاف بعد أربعة أسابيع في درجة الحرارة المحيطة43. أخذ هذه البيانات المتضاربة بدلاً من ذلك على الاستقرار في HBV ومولدات المضادات سي والأحماض النووية والأجسام المضادة في الاعتبار، يبدو من المعقول تتراجع في البروتوكول المقترح إلى توافق في آراء، التي تم تعريفها مسبقاً لتخزين العينات DBS ستستخدم فيروس نقص المناعة البشرية اختبار15، 30: لترسب قصيرة الأجل (تصل إلى أسبوعين) مولدات المضادات، والحمض النووي الفيروسي، والأجسام المضادة تعتبر مستقرة في الرايت، بينما يتم التخزين الأمثل لفترات أطول في ظروف المجمدة.
كقاعدة عامة، ينبغي النظر المعلمات الثلاث عند تصميم بروتوكولا شطف: (1) شطف المخزن المؤقت؛ (2) المدة ودرجة الحرارة من شطف؛ و (3) حجم شطف23. في الغالبية العظمى من جميع المنشورات ذات الصلة مخزنة الفوسفات المالحة (PBS) استخدمت التينج DBS، ومعظم المؤلفين بإضافة البروتين، مثلاً، ألبومين المصل البقري (BSA) أو توين 20، خافض للتوتر السطحي، بغية تحسين إشارة المقايسة باستقرار البروتينات، كما أنها تذهب إلى الحل، وفي نفس الوقت حظر مواقع غير محددة ملزمة23. فقط بعض التقارير، مقارنة مباشرة مخازن شطف مختلفة في سياق اختبار DBS، متاحة. فيلار et al. 36، مثلاً، سجلت قدرات شطف معادل تقريبا لكافة المخازن المؤقتة استخدامها، ولكن برنامج تلفزيوني/جيش صرب البوسنة أدت إلى 0.5% في أدنى مستوى من مفاعليه غير محددة. وأدلى ملاحظة مماثلة جداً مطعمة وزملاء العمل44 عند تطبيق مخفف عينة من “أنظمة الوراثة” رلاف تقييم الأثر البيئي شطف الأجسام المضادة-سي من DBS. نظراً لخطر تدهور العينة منخفض للغاية في الساعات الأولى بعد إعداد DBS (انظر أعلاه)، تقرر لاحتضان البقع O/N في درجة حرارة الغرفة ودعم عملية شطف بخلط النهاية أكثر لطيف. ويمتاز هذا النهج أن العينات اللكم خارج السابقة يوم يمكن مباشرة نقل للتشخيص الروتيني مبكرا صباح اليوم التالي23. وينبغي تكييف حجم المخزن المؤقت شطف للحد الأدنى من المتطلبات الخاصة بكل منها من الاختبارات المستخدمة للتحاليل اللاحقة بغية إبقاء عامل إضعاف منخفضة قدر الإمكان. ومع ذلك، تحسين عناية الشروط شطف لكل واحد من أكثر لم يكن ممكناً في التقييم السابق سبب عينة عالية إنتاجية يجب أن تكون مضمونة في وقت قصير نسبيا خلال “دروك دراسة”17. ونتيجة لذلك، كان استخدام وحدة التخزين غير مواتية بدلاً من 1,000 ميليلتر من المخزن المؤقت المستند إلى برنامج تلفزيوني بغية استكمال عملية شطف كامل لجميع المعلمات في عمليتين منفصلتين.
يفشل هذا النهج واحد، من الناحية “تماما في نظام مكافحة-HBc/مكافحة-ميزانيات لأولئك الأفراد المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية نتيجة لتركيزات منخفضة من الأجسام المضادة؛ … وأنها تتطلب إجراءات البيولوجية الجزيئية مع حساسية تحليلية الأمثل فيما يتعلق بالحمض النووي HBV واختبارات “الحمض النووي الريبي سي”. ” 17 ، من ناحية أخرى، حجم شطف عالية ثبت في أي شكل من الأشكال غير مؤات لتحديد HBsAg، سي المضادة، ومكافحة فيروس نقص المناعة البشرية بمجموعات المواد المستخدمة في التقييم. “الكشف عن مواد إيجابية من الواتس الدم كله نجح مع حساسية 98.6 في المائة إلى درجة عالية وبالمثل كما هو الحال في الدراسات السابقة، التي استخدمت في جزء وحدة تخزين شطف أصغر بكثير من 100 ميليلتر أو 250 ميليلتر، أو ميليلتر 600 أو 500 ميليلتر HBsAg”17 ،36، 45، 46. حساسية 97.8 في المائة تحدد في التحقيق في 179 المصل/DBS أزواج للأجسام المضادة-سي تتفق مع النتائج الموجودة بالفعل تقارير24، 44، 47، 48، 49، التي عملت مع وحدة تخزين شطف كان أقل بمقدار 5 إلى 10. “وباﻹضافة إلى ذلك، البروتوكولات للكشف عن فيروس التهاب الكبد جيم-مكافحة قد تم على النحو المناسب الأمثل… إذ ينص على نقاط وقف إنتاج المواد الانشطارية الخاصة بهم”،17، 24، 48، 49 “أو عن طريق زيادة حجم العينة من 20 ميكروليتر إلى 100 ميليلتر.” 17، 49 وأخيراً، خصوصية التحليلية وحساسية (100% كل) المنشأة للكشف عن مكافحة فيروس نقص المناعة البشرية كانت مساوية أو متفوقة على خصائص الأداء لتحديدكم الأخرى على وجه التحديد تتكيف DBS اختبار50، 51 “أو تدريجي الإجراء مع الاستخدام المشترك للعديد من الاختبارات لمكافحة فيروس نقص المناعة البشرية “17،52. “أنهم، في الواقع، كما تجاوز سجل الأداء المقايسة التي أعدت خصيصا والأمثل للكشف عن الأجسام المضادة فيروس نقص المناعة البشرية في الواتس DBS (س-منع فيروس نقص المناعة البشرية 1 + 2 طقم DBS).” 17, 53
أخذت معا، البروتوكول خطوة بخطوة شامل المعروضة في هذا البلاغ أثبت أنه أداة مجدية وسهلة الاستخدام لإعداد وتجهيز DBS و، وهكذا، يمكن استخدام موثوق في علم الفيروسات التشخيصي. يسمح نهج استخدام أتمتة 54 ، ونظرا لخصائصها الأداء الممتاز وقد يمكن أن تكون بمثابة نوع من حجر الأساس لبروتوكول مستقبل توافق آراء مقبولة عموما في ميدان العالمية DBS التجارب في المختبرات الطب.
The authors have nothing to disclose.
هذا الاتصال هو استناداً إلى النتائج التي سبق نشرها في “مجلة علم الفيروسات”17 في وضع الوصول المفتوح بموجب “الإبداعي لجنة إسناد الترخيص” (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0) مع “بيوميد المركزية” المرخص له. الاعتراف المؤلفين مع الامتنان بالتعاون المثمر في الإطار تجريب الدراسة “المخدرات والأمراض المزمنة المعدية” (“دراسة دراك”) مع ماركوس U. ووكر تساي تشانغ جورج ر. زيمرمان من روبرت كوخ-المعهد (برلين، ألمانيا) و شاكرون ميرير س. لأخذ الصور الفوتوغرافية المجتمعة في الشكل 1 ، وكذلك فيما يتعلق بدال واو ويبرو “، دكتوراه”، (غوتنغن، ألمانيا) لتصحيح المخطوطة. كما يعربون عن تقديرهم للمساعدة التقنية الماهرة ل J. أكرمان، بايرامباسي هاء-، U. Büttner، س. دزيوبيك، جاكوبس أولاً، كريلينبيرج باء، كروهن H.، كوسيمسكي ص، ميتكالف ألف، بيك جيه، سار س. م. Schröter وسيدل ك. كان يؤيد هذه الدراسة جزئيا بمنحه من وزارة الصحة إلى “المركز المرجعي الوطني” الألماني لالتهاب الكبد جيم
Latex rubber gloves | Hartmann | #4049500041515 | |
70% isopropyl alcohol | Bode Chemie | #9768050 | |
Mulifly safety cannula | Sarstedt | #85.1638 | |
EDTA blood collection tube | Sarstedt | #02.1066.001 | |
Adhesive bandage | Hartmann | #2994163 | |
Dry gauze pad | Hartmann | #143213 | |
Singel-use safety lancet | Owen Mumford | #3802421 | |
Test Card | Whatman/sigmaaldrich | #10534612 | Filter paper card Grade 903 |
Disposable pipette tips | Starlab | #S1126-7810, #S1120-8810 | |
Zipper bag | Flexico | #20219 | |
Mini desiccant bag | Tropack | #- | |
Disposable Punch | pfmmedical | #48601 | 6.0 mm Disposable Biopsy Punch |
Disposable Forceps | Servoprax | #H7301 | |
12 Well Cell Culture Plate | Greiner | #665180 | |
PBS Buffer | Gibco | #14190-136 | |
Tween 20 | Applichem | #A1389.0500 | |
Sodium Azide | Merck | #66880250 | |
Safe-Lock Tubes, 1.5 mL | Eppendorf | #30120086 | |
ARCHITECT HBsAg (Qunatitative) | Abbott | #6C3642 | |
ARCHITECT anti-HBc II | Abbott | #8L4425 | |
ARCHITECT anti-HBs | Abbott | #7C1825 | |
ARCHITECT anti-HCV | Abbott | #6C3725 | |
ARCHITECT HIV Ag/Ab Combo | Abbott | #4J2727 | |
MagNA Pure 96 DNA and Viral NA Large Volume Kit | Roche | #6374891001 | |
artus HBV LC PCR Kit | Qiagen | #4506063 (24 tests), #4506065 (96 tests) | |
VERSANT HCV TMA Assay IVD | Siemens Healthcare | #2554311 |