本稿では、具体的には合成吸収性マトリックス (SAM) を使用して、上部および下気道の粘膜内層液 (MLF) をサンプリングして鼻粘膜および気管支の吸収の技術の使用について説明します。これらのメソッドより標準化と既存の呼吸サンプリング手法よりも忍容性を提供します。
鼻吸収 (NA) と気管支吸収 (BA) の方法は、人間の上気道の粘膜内層液 (MLF) を吸収するのに合成吸収性マトリックス (SAM) を使用します。NA は、下鼻甲介、液を吸収し、最小限の不快感が発生する非侵襲的な手法です。NA は、上気道のサンプリングを繰り返す頻繁機能で再現可能な結果をもたらした。
比較では、呼吸器粘膜、鼻咽頭吸引 (警察庁) や従来の拭き取りなどのサンプリングの方法より侵襲的と大きなデータ変動の可能性があります。他の方法は限界がある、例えば、生検および気管支のプロシージャ侵襲、喀痰を含む多くの死者と死にかけている細胞し、液状化を必要とする、呼気凝縮液 (EBC) 含まれている水や唾液などし洗浄のサンプルが希釈し変数です。
BA は、クリニックで気管支鏡の作業チャネルを介して実行できます。サンプリングは忍し、気道内の複数のサイトで行うことができます。BA の結果気管支肺胞洗浄 (BAL) のサンプルよりも少ない希釈されて MLF サンプルで。
この記事は、NA と、BA のテクニックだけでなく、必要な下流バイオ マーカーの測定対象に合わせた結果のサンプルの検査処理を示します。これらの吸収技術は、臨床呼吸器研究で使用される従来のサンプリング技術を有効な手段です。
ほとんどの呼吸器疾患を引き起こす炎症反応やアレルギー性鼻炎、ウイルス、真菌感染症、結核、喘息、慢性閉塞性肺疾患、肺の呼吸器粘膜面からのサンプリングのための緊急の必要性があります。線維症や肺がん1。鼻咽頭吸引液 (警察庁)、鼻洗浄、気管支肺胞洗浄 (BAL) は、上部と下部の気道をサンプリングするための一般的な手法です。しかし、これらのテクニックは、貧しい忍容性、炎症性メディエーターの希釈サンプリング2を頻繁に繰り返すことができないなどかなりの問題を提示します。警察庁サンプリングする代わりが群がったナイロン、綿、綿棒の使用またはレーヨン3,4, が、これらも、限界がある不快感や被害鼻上皮といくつかの場合不可逆的な結合を起こすので炎症性メディエーター5。時間以上連続繰り返される一般的にこれらの技術もできない、代替技術は低豊富なサイトカインやケモカイン5,6の検出に効果的かもしれません。さらに、これらの技術に関連付けられているユーザーの変動は大きい患者コホートの要件の結果、データの不整合を生成するかもしれません。
また、天然および合成スポンジを使用して吸収技術は粘膜表面から MLF を収集するために使用されています。眼科用スポンジは天然セルロース (例えば、Weck cel) で構成されるサンプル唾、子宮頚部、膣分泌物7に使用されています。さらに、ポリビニル アルコール (PVA) から作られた合成スポンジと水酸化ポリ酢酸ビニル (HPVA) の活用8をされています。7 つの異なる吸収材料はポリウレタン ミニ スポンジは人間の涙10を収集するために使用されてきたが、抗体9を測定する前の唾液をサンプリングの比較されています。
綿植物から天然セルロース濾紙は、アラム、13,1412,1992年11、、、同僚の先駆的な論文から鼻分泌液を吸収するため広く使用されています 15,16,17。ろ紙ディスク フィルター カード (例えばシャンドン) から生産されているおよび鼻汁中の課題を制御後と自然のアレルゲン暴露18,19 ヒスタミン、サイトカインの測定に利用されています。 ,20,21。ただし、フィルター ペーパーの異なるバッチは蛋白質の結合およびサイトカインを解放するいくつかの失敗の度合いで異なります。合成吸収性マトリックス (SAM) を使用してメソッド開発2,22,23をされているため。Sam は通常 na というが使用鼻 MLF を取得する今これらの吸収性材料が快適に使用し、時間の長時間にわたって、MLF を炎症を起こしている鼻からも頻繁な間隔で取得できます。
鼻吸収は、上気道の MLF のサンプリングのための SAM を使用して精密粘膜サンプリングの形式です。NA デバイスとして CE マークが付いている医療機器クリーン ルームを用いた医療グレードの材料から製造され、ほこりやアレルゲンの無料です。NA サンプラー滅菌 cryotube のハンドルとサムから成ります。SAM は通常繊維、高分子で構成されていますも泡として利用可能だし、ソフトと吸収、サンプル コレクションの急速な吸湿発散性で選択されます。Sam 吸収分泌物の効率的な溶出できるように最小限のタンパク結合があります。NA は、すべての年齢層のドナーに対して実行できる非常に穏やかな、非侵襲的な手法です。さらに、シリアルのサンプリング、数分にも可能です。NA がサンプリング テクニック5既存の上部気道に対して検証され、繰り返しサンプリング速度論的データ アレルゲン23,24,25気道への挑戦、次の世代ができましたエンドトキシンの26とウイルス型 TLR アゴニスト (Jha、a.ら、原稿準備のために)。NA は、ウイルス細気管支炎30乳児アトピー27,28,29の自然史を調査するのにも使用されています。
気管支鏡下の特定 (BMS) は、オリンパス31,32,33によって開発されている気道内 MLF のコレクションのプロシージャです。残念ながら、この BMS システムが日本にはライセンスのみ。オリンパスは、2 つの BMS システムを供給: 線維性水酸化ポリエステル (FHPE) との 1 つは34,35,36,37, プローブし、綿とプローブの33,38,39,40,41,42,43。 大きなネックは、粘膜接触出血、血液で汚染されたすべてのサンプルの半分を引き起こした喘息患者で使用される BMS プローブをされています。著者らは結論サンプル MLF 喘息患者43で末梢気道からこの BMS システムを使用することは不可能だった。
代わりに、以下のライノ ウイルス6, 気管支喘息患者の実験的感染症、下気道の気管支の調査の間に実行することができますソフト SAM を使用して BA を開発しました。BA デバイスで構成されています: 外部中空カテーテル、ハンドピースを活性化、サムを押し出し、その端に SAM を持つ中央のプラスチック ガイド ワイヤ。ナ、BA キット、クリーン ルームを用いた医療グレードの材料から製造されて、ホコリやアレルゲンが。さらに、デバイスは、CE マークおよびガンマ線照射があります。サム ストリップは、吸収性、ソフト、サンプル コレクションの迅速ウィッキングします。また吸収分泌物の効率的な溶出できるように最小限のタンパク結合があります。デバイスは、気管支鏡の作業経路を通じ合うことができるとに急速に使用することができます、気道内の特定のサイトで MLF を正確にサンプルします。バル、BMS とは異なり接触出血または追加の患者不快感ポスト プロシージャの BA はされません。
NA と BA のサンプルの処理によく考慮する必要があります。サンプルをすることができます直接冷凍し、バッチで処理またはすぐに処理することができます。サイトカイン、ケモカインや免疫グロブリンは、ウイルス、細菌、有害の溶出のイムノアッセイを含む特定の下流のアプリケーションに対する処理の種類を調整ことができ、宿主細胞に RNA が関連付けられています。提案する臨床コレクションと研究室の臨床研究者のためのガイドとして NA と BA に関連する処理技術。
既存気道サンプリング技術からの結果は非常に変数とみなされますこのフィールド5内の研究の標準化に代替サンプリング技法が必要。NA と BA MLF のサンプリングを許可非侵襲的な方法で、健康と病気の気道の免疫反応を測定するエキサイティングな可能性を秘めています。これらの技術は、既存技術より忍容性、速度サンプリングのサンプリングを繰り返す頻繁機能などさまざまな潜在的な利点を下げるユーザ間の可変性を提供し、免疫メディエーター5 の希釈を減少.吸収と処理方法を使用の期間は、各研究用に最適化およびサンプリング イベントの間が厳格に守らすべき。また、BA、場合慎重に個人間の気道内サンプリング サイト必要がありますレプリケートされます。
NA、そして特に BA は、まだ比較的新しい臨床研究手法です。しかし、これらの技術の利点が代替技術5に対する慎重な検証を含む多くの研究での使用にしました。これらのデバイスは、デバイスの CE マークが呼吸の研究の広まった使用の準備ができて利用可能な今。NA と BA は、代替サンプリング手法よりも多くのより小さいサンプル ボリュームの結果、得られた濃度が高いことができます低豊富な免疫メディエーターの高い感度に 。
目的のダウン ストリーム アプリケーションによって NA と BA のサンプルは、後の処理が、臨床研究環境で研究の実現可能性を高めるため直接固定できます。サンプル処理のためのプロトコルは、特定下位アプリケーションに合うように適応させることができます。推奨処理技術は、核酸、免疫生理活性脂質または蛋白質のコレクションを使用できますが、各研究用に最適化する必要があります。特に、MLF は異なるバッファーで溶出できます。まず、粘膜のサイトカイン、ケモカイン、および抗体6,45を測定する免疫測定法によるバッファーを使用できます。セル換散が発生すると、細胞内サイトカインを含めることを保証するために、洗剤レベルの高いバッファーを使用もできます。ウイルス感染、ウイルスの定量に使用するバッファー カオトロ ピック RNA 抽出ロードは、mRNA と、マイクロバイ ホストします。また、有機溶剤は、リピド ミックスと質量分析法に使用できます。
結論として、MLF 粘膜の表面から直接吸収、呼吸、消化管、泌尿生殖器、および他の粘膜疾患の潜在的な使用とエキサイティングなテクニックです。ただし、これらの有望な吸収の技術をサンプリングし、各疾患の設定 (バイオ マーカー) 個々 の試金のための加工技術の正確な検証が必要になります。さらに、これらの新しい精密粘膜サンプリング テクニックとして必要になります従来のサンプルに対する検証など血液や呼吸、痰から。これらの技術は、微生物、サイトカイン、ケモカイン、プロスタノイド、抗体を測定する MLF を使用できます。
The authors have nothing to disclose.
この作品は組んで帝国国立研究所健康研究 (NIHR) 医学研究センター (BRC)、NIHR 健康保護研究ユニット (HPRU) ロンドン大学インペリアル カレッジで呼吸器感染症から資金によって支えられた資金。NIHR 帝国とイギリス公衆衛生 (PHE) 患者の安全トランスレーショナル ・ リサーチ センターします。見解では、これらの者とは必ずしもこれらの NHS、NIHR、保健や公衆衛生イギリス。
Nasosorption (adult, 7mm width) | Hunt Developments | NSFL-FXI-11 | Different sizes are available for different patient groups/ages. |
Bronchosorption | Hunt Developments | BSFL-FXI-11 | Minimum bronchoscope channel size 2mm; Max working length 815mm |
Corning Costar Spin-X centrifuge tube filters (without membrane) | Sigma Aldrich | CLS9301-1000EA | |
Corning Costar Spin-X centrifuge tube filters (0.22um membrane) | Sigma Aldrich | CLS8160-24EA | For sterilisation of samples with infection risk. |
Assay (elution) buffer | Millipore | AB-33k | Not listed on the Millipore website but available through enquiry or general lab supply companies, such as Cedarlane. Contains 0.05% Tween-20 and 1% BSA. |
NP-40 Cell lysis buffer | Life Technologies | FNN0021 | Add bovine serum albumin to 1% (w/v). Can recover higher absolute mediator levels. |
Buffer RLT (RNA extraction) | Qiagen | 79216 | Allows recovery of RNA from nasosorption and bronchosorption samples. |
Trifluoroacetic acid | Sigma Aldrich | 302031-100ML-M | For elution of samples to be used in HPLC applications |
2.0ml micro-centrifuge tubes | Costar | 3213 | 2ml tubes are required for the Spin-X tube filters, traditional 1.5ml tubes will not fit these. |