Täname, et külastasite veebisaiti Nature.com.Teie kasutataval brauseri versioonil on piiratud CSS-i tugi.Parima kasutuskogemuse saamiseks soovitame kasutada uuendatud brauserit (või keelata Internet Exploreris ühilduvusrežiim).Vahepeal renderdame jätkuva toetuse tagamiseks saidi ilma stiilide ja JavaScriptita.
Huvi lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) analüüsi vastu väljahingatavas õhus on viimase kahe aastakümne jooksul kasvanud.Endiselt on ebakindlus proovide võtmise normaliseerimise ja selle osas, kas siseõhu lenduvad orgaanilised ühendid mõjutavad väljahingatavas õhus lenduvate orgaaniliste ühendite kõverat.Hinnake siseõhu lenduvate orgaaniliste ühendite sisaldust haiglakeskkonnas tavapärastes hingeõhu proovivõtukohtades ja tehke kindlaks, kas see mõjutab hingeõhu koostist.Teine eesmärk oli uurida lenduvate orgaaniliste ühendite sisalduse igapäevaseid kõikumisi siseõhus.Hingamisproove tuleb koguda ainult hommikul.
Hingamisanalüüsi standardimise põhivaldkond on lenduvate orgaaniliste ühendite potentsiaalne mõju siseõhus.Varasemad uuringud on näidanud, et LOÜ-de tausttasemed siseõhus mõjutavad väljahingatavas õhus leiduvate lenduvate orgaaniliste ühendite taset3.Boshier et al.2013. aastal tegid Trefz jt.Tööpäeva jooksul jälgiti ka operatsiooniruumi välisõhku ja haigla personali hingamismustreid.They found that levels of exogenous compounds such as sevoflurane in both room air and exhaled air increased by 5 by the end of the working day, raising questions about when and where patients should be sampled for breath analysis to reduce to minimize the problem of such confounding tegurid.See on korrelatsioonis Castellanos jt uuringuga.2016. aastal leidsid nad sevofluraani haiglapersonali hingeõhust, kuid mitte haiglaväliste töötajate hingeõhust.Aastal 2018 Markar jt.Kasutades proovide võtmise ajal terasest vastutungi ja SIFT-MS-i, tuvastasid nad siseõhus kaheksa lenduvat orgaanilist ühendit, mis varieerusid proovide asukohaga märkimisväärselt.Neid lenduvaid orgaanilisi aineid ei kaasatud nende viimase hingetõmbe VOC-diagnostika mudelisse, mistõttu nende mõju tühistati.2021. aastal viisid läbi uuringu Salman jt.jälgida lenduvate orgaaniliste ühendite taset kolmes haiglas 27 kuu jooksul.Nad tuvastasid 17 VOC -i hooajaliste diskrimineerijatena ja väitsid, et väljahingatud orgaaniliste orgaaniliste ühendite kontsentratsioone, mis ületavad 3 ug/m3 kriitilist taset, peetakse taustade orgaaniliste orgaaniliste orgaaniliste orgaaniliste orgaaniliste osade suhtes ebatõenäoliseks.
Lisaks lävitasemete määramisele või eksogeensete ühendite otsesele välistamisele on selle taustamuutuse kõrvaldamise alternatiiviks ruumi paarisproovide kogumine samaaegselt väljahingatava õhu proovide võtmisega, et oleks võimalik kindlaks määrata kõrge kontsentratsiooniga LOÜ taset sissehingatavas ruumis.väljahingatavast õhust eraldatud.Air 9 lahutatakse tasemelt, et tagada alveolaargradient.Seetõttu näitab positiivne gradient endogeense ühendi 10 olemasolu. Teine meetod on see, et osalejad hingavad sisse "puhastatud" õhku, mis on teoreetiliselt vaba VOC11 saasteainetest.See on aga kohmakas, aeganõudev ja seadmed ise tekitavad täiendavaid orgaanilisi orgaanilisi saasteaineid.Maureri jt uurimus.2014. aastal vähendas osalejad sünteetilist õhku 39 VOC -i, kuid suurendasid 29 VOC -i võrreldes siseruumides asuva ümbritseva Air12 hingamisega.Sünteetilise/puhastatud õhu kasutamine piirab tõsiselt ka hingamisproovide võtmist.
Advances in mass spectrometry, including thermal desorption coupled with gas chromatography and time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF-MS), have also provided a more robust and reliable method for VOC analysis, capable of simultaneously detecting hundreds of VOCs, thus sügavamaks analüüsiks.õhk ruumis.See võimaldab täpsemalt iseloomustada ruumis oleva välisõhu koostist ning seda, kuidas muutuvad suured proovid koha ja ajaga.
Hingamisproovid ja ka vastavad siseõhu proovid koguti hommikul viiest erinevast kohast ja analüüsiti GC-TOF-MS-iga.Kromatogrammist tuvastati ja ekstraheeriti kokku 113 VOC -i.Korduvad mõõtmised viidi läbi keskmisega, enne kui viidi läbi ekstraheeritud ja normaliseeritud piikide pindalade põhikomponentide analüüs (PCA), et tuvastada ja eemaldada kõrvalekaldeid. Seejärel suutis kontrollitud analüüs osalise vähimruutude diskrimineerimisanalüüsiga (PLS-DA) näidata selget eraldumist hingeõhu ja ruumiõhu proovide vahel (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (joonis 1). Контролируемый анализ с помощью частичного дискриминантного анализа методом наименьших квадратов (PLS-DA) е разделение между образцами дыхания и воздуха в помещении (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (riis. 1). Kontrollitud analüüs osalise vähimruutude diskriminantanalüüsiga (PLS-DA) suutis seejärel näidata selget eraldumist hingeõhu ja siseõhu proovide vahel (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (joonis 1). Rühmade eraldamist ajendas 62 erinevat lenduvat orgaanilist ühendit, muutuva tähtsusega projektsiooni (VIP) skooriga > 1. Iga proovi tüüpi iseloomustavate lenduvate orgaaniliste ühendite täielik loetelu ja nende vastavad VIP-skoorid on toodud täiendavas tabelis 1. Rühmade eraldamist ajendas 62 erinevat lenduvat orgaanilist ühendit, muutuva tähtsusega projektsiooni (VIP) skooriga > 1. Iga proovi tüüpi iseloomustavate lenduvate orgaaniliste ühendite täielik loetelu ja nende vastavad VIP-skoorid on toodud täiendavas tabelis 1. Разделение на группы было обусловлено 62 различными VOC с оценкой проекции переменной важкности, VIP) > 1. Пахкности (VIP) ующих каждый тип образца, и их соответствующие оценки VIP можно найти в дополнительной таблице 1. Rühmitamist ajendas 62 erinevat lenduvat orgaanilist ühendit, mille muutuva tähtsuse projektsiooni (VIP) skoor > 1. Iga proovi tüüpi ja nende vastavaid VIP-skoore iseloomustavate lenduvate orgaaniliste ühendite täieliku loendi leiate täiendavast tabelist 1.组 分离 由 62 种 的 的 VOC 驱动 ， ， 重要性 投影 投影 (VIP) 分数> 1。组 分离 由 62 种 的 的 VOC 驱动 ， ， 重要性 投影 投影 (VIP) 分数> 1。 Разделение групп было обусловлено 62 различными ЛОС с оценкой проекции переменной важности (VIP) > 1. Rühma eraldamist ajendas 62 erinevat orgaanilist orgaanilist orgaanilist orgaanilist orgaanilist orgaanilist volikogu, millel oli muutuva tähtsusega projektsiooniskoor (VIP)> 1.Iga proovitüüpi ja nende vastavate VIP -skooride iseloomustavate lenduvate orgaaniliste lenduvate orgaaniliste lenduvate orgaaniliste lenduvate orgaaniliste lendude loetelu leiate täiendavast tabelist 1.
Hingamine ja siseõhk näitavad lenduvate orgaaniliste ühendite erinevat jaotust. Kontrollitud analüüs PLS-DA-ga näitas selget eraldumist hingeõhu ja toaõhu LOÜ profiilide vahel, mis koguti hommikul (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). Kontrollitud analüüs PLS-DA-ga näitas selget eraldumist hingeõhu ja toaõhu LOÜ profiilide vahel, mis koguti hommikul (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). PLS-DA kontrollitud analüüs näitas selget eraldumist hommikul kogutud väljahingatava ja siseõhu lenduvate orgaaniliste ühendite profiilide vahel (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).Kasuta PLS-DA Контролируемый анализ с использованием PLS-DA показал четкое разделение профилей ЛОС дыхания и возбользования, возохупом, ром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Kontrollitud analüüs, kasutades PLS-DA-d, näitas hommikul kogutud hingeõhu ja siseõhu VOC-profiilide selget eraldumist (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).
Модель выявила значительное разделение между двумя временными точками (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (рис.). Mudel näitas olulist eraldumist kahe ajapunkti vahel (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (joonis 2). Модель выявила значительное разделение между двумя временными точками (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (рис.). Mudel näitas olulist eraldumist kahe ajapunkti vahel (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (joonis 2). Selle põhjuseks oli 47 lenduvat orgaanilist ühendit VIP-skooriga > 1. Hommikuseid proove iseloomustavate kõrgeima VIP-skooriga lenduvate orgaaniliste ühendite hulka kuulusid mitmed hargnenud alkaanid, oksaalhape ja heksakosaan, samas kui pärastlõunased proovid sisaldasid rohkem 1-propanooli, fenooli, propaanhapet, 2-metüül- 2-etüül-3-hüdroksüheksüülester, isopreen ja nonanaal. Selle ajendas 47 VOC-i, mille VIP-skoor oli> 1. VIP-i suurima tulemusega orgaanilised ühendid sisaldasid mitu hargnenud alkaani, oksaalhapet ja heksakosaan, samas 2-etüül-3-hüdroksüheksüülester, isopreen ja nonanaal. Это было обусловлено наличием 47 летучих органических соединений с оценкой VIP > 1. ЛОС с самой высокой оценкой VIP, характеризующей утренние образцы, включали несколько разветвленных алканов, щавелевую кислоту и гексакозан, в то время как дневные образцы содержали больше 1-пропанола, фенола, пропановой кислоты, 2-метил- , 2-этил-3-гидроксигексиловый эфир, изопрен ja нонаналь. Selle põhjuseks oli 47 lenduva orgaanilise ühendi olemasolu VIP-skooriga > 1. Hommikuste proovide kõrgeima VIP-skooriga lenduvate orgaaniliste ühendite hulka kuulusid mitmed hargnenud alkaanid, oksaalhape ja heksakosaan, samas kui päevased proovid sisaldasid rohkem 1-propanooli, fenooli, propaanhapped, 2-metüül-, 2-etüül-3-hüdroksüheksüüleeter, isopreen ja nonanaal.这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的.这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的. Этому способствуют 47 VOC с оценкой VIP > 1. Seda soodustavad 47 VOC-d, mille VIP-skoor on > 1.Hommikuse proovi kõrgeima VIP-reitinguga lenduvate orgaaniliste ühendite hulka kuulusid erinevad hargnenud alkaanid, oksaalhape ja heksadekaan, samas kui pärastlõunane proov sisaldas rohkem 1-propanooli, fenooli, propioonhapet, 2-metüül-, 2-etüül-3-hüdroksüheksüüli.ester, isopreen ja nonanaal.Täieliku loetelu lenduvatest orgaanilistest ühenditest (LOÜ), mis iseloomustavad siseõhu koostise igapäevaseid muutusi, leiate täiendavast tabelist 2.
Lenduvate orgaaniliste ühendite jaotus siseõhus on päeva jooksul erinev. Kontrollitud analüüs PLS-DA-ga näitas hommikul või pärastlõunal kogutud ruumiõhu proovide eraldumist (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Kontrollitud analüüs PLS-DA-ga näitas hommikul või pärastlõunal kogutud ruumiõhu proovide eraldumist (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). 使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上或下午收集的室内空气样本之间存本之间存本之间存在.0之间存在. 0,22，p < 0,001）.Kasuta PLS-DA Ellipsid näitavad 95% usaldusvahemikku ja tärnirühma tsentroidid.
Meie uurimisrühm kasutab neid kohti regulaarselt patsientide värbamiseks ja hingeõhu kogumiseks.Nagu varemgi, koguti siseõhku hommikul ja pärastlõunal ning väljahingatava õhu proove koguti alles hommikul. PCA 通过置换多变量方差分析（PERMANOVA，R2 = 0,16，p < 0,001）强调了房间空气样房间空气样析.PCA PCA почеркну локалню сегрегацацию кромнатного взх сх помомом пр прточочо permanо permaniveс мно рн perman. OVA, R2 = 0,16, p <0,001) (рис. 3а). Seetõttu loodi paaris PLS-DA mudelid, milles funktsioonide allkirjade määramiseks võrreldakse iga asukohta kõigi teiste asukohtadega. Kõik mudelid olid olulised ja VOC-d VIP-skooriga> 1 ekstraheeriti vastava laadimisega, et tuvastada rühma panus. Kõik mudelid olid olulised ja VOC-d VIP-skooriga> 1 ekstraheeriti vastava laadimisega, et tuvastada rühma panus. Kõik mudelid olid olulised ja VOC-d VIP-skooriga> 1 ekstraheeriti rühma panuse määramiseks sobiva laadimisega.所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC 被提取并分别加载以识别组贡献.所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC Все модели были значимыми, и VOC с баллами VIP> 1 были извлечены и загружены отдельно для определупо. Kõik mudelid olid olulised ja VOC-d VIP-skooriga > 1 ekstraheeriti ja laaditi üles eraldi, et määrata rühma panus.Meie tulemused näitavad, et ümbritseva õhu koostis varieerub sõltuvalt asukohast ja oleme mudeli konsensuse abil tuvastanud asukohapõhised omadused.Endoskoopiaseadet iseloomustab undekaani, dodekaani, bensonitriili ja bensaldehüüdi kõrge sisaldus.Kliiniliste uuringute osakonna (tuntud ka kui maksauuringute osakond) proovid näitasid rohkem alfa-pineeni, diisopropüülftalaati ja 3-kareeni.Operatsiooniruumi segaõhku iseloomustab suurem hargnenud dekaani, hargnenud dodekaani, hargnenud tridekaani, propioonhappe, 2-metüül-, 2-etüül-3-hüdroksüheksüüleetri, tolueeni ja 2 – krotonaldehüüdi sisaldus.Ambulatoorses kliinikus (Paterson Building) on 1-nonanooli, vinüüllaurüüleetri, bensüülalkoholi, etanooli, 2-fenoksü-, naftaleeni, 2-metoksü-, isobutüülsalitsülaadi, tridekaani ja hargnenud ahelaga tridekaani sisaldus suurem.Lõpuks näitas massispektromeetria laboris kogutud siseõhk rohkem atsetamiidi, 2'2'2-trifluoro-N-metüül-, püridiini, furaani, 2-pentüüli, hargnenud undekaani, etüülbenseeni, m-ksüleeni, oksüleeni, furfuraali ja etülanisaat.Kõigis viies kohas esinesid erinevad 3-kareeni tasemed, mis viitab sellele, et see LOÜ on tavaline saasteaine, mille tase on kliinilises uuringus kõrgeim.Iga positsiooni jagavate kokkulepitud lenduvate orgaaniliste ühendite loendi leiate täiendavast tabelist 3. Lisaks viidi iga huvipakkuva lenduva orgaanilise ühendi jaoks läbi ühemõõtmeline analüüs ja kõiki positsioone võrreldi üksteisega paarikaupa Wilcoxoni testiga, millele järgnes Benjamini-Hochbergi korrektsioon. .Iga lenduvate orgaaniliste ühendite plokkgraafikud on esitatud täiendaval joonisel 1. Hingamisteede lenduvate orgaaniliste ühendite kõverad näisid olevat asukohast sõltumatud, nagu täheldati PCA-s, millele järgnes PERMANOVA (p = 0,39) (joonis 3b). Lisaks genereeriti paaris PLS-DA mudelid kogu hingamisproovide erineva asukoha vahel, kuid olulisi erinevusi ei tuvastatud (p> 0,05). Lisaks genereeriti paaris PLS-DA mudelid kõigi hingamisproovide kõigi erinevate asukohtade vahel, kuid olulisi erinevusi ei tuvastatud (p> 0,05). Кроме того, парные моделели pls-da таже ыи созаны меж межу веми разныи мтопопожожive ыхoos чий ыеено не ые ыо (p> 0,05). Lisaks genereeriti ka kõigi erinevate hingeproovide asukohtade vahel paaris PLS-DA mudelid, kuid olulisi erinevusi ei leitud (p> 0,05).此外，在呼吸样本的所有不同位置之间也生成了成对PLS-DA 模弋， 」」宾傂.5 >但未发现 PLS-DA 模型，但未发现显着差异(p > 0,05). Lisaks genereeriti ka kõigi erinevate hingeproovide asukohtade vahel paaris PLS-DA mudelid, kuid olulisi erinevusi ei leitud (p> 0,05).
Muutused ümbritsevas siseõhus, kuid mitte väljahingatavas õhus, erineb VOC jaotus sõltuvalt proovivõtukohast, PCA -d kasutav järelevalveta analüüs näitab erinevates kohtades kogutud siseõhuproovide eraldamist, kuid mitte vastavate väljahingatud õhuproovide vahel.Tärnid tähistavad rühma tsentroidid.
Selles uuringus analüüsisime siseõhu lenduvate orgaaniliste orgaaniliste lenduvate lenduvate lenduvate levinute valimi saidil, et saada paremini aru taustvoldi taseme mõjust hingamisanalüüsile.
Siseõhu proovide eraldumist täheldati kõigis viies erinevas kohas.Välja arvatud 3-kareen, mis esines kõigis uuritud piirkondades, põhjustasid eraldumise erinevad lenduvad orgaanilised ühendid, andes igale asukohale spetsiifilise iseloomu.Endoskoopia hindamise valdkonnas on eraldumist indutseerivateks lenduvateks orgaanilisteks ühenditeks peamiselt monoterpeenid nagu beetapineen ja alkaanid nagu dodekaan, undekaan ja tridekaan, mida leidub tavaliselt puhastusvahendites tavaliselt kasutatavates eeterlikes õlides 13. Arvestades endoskoopilise puhastamise sagedust seadmete puhul on need lenduvad orgaanilised ühendid tõenäoliselt sagedaste siseruumide puhastusprotsesside tulemus.Kliiniliste uuringute laborites, nagu ka endoskoopias, on eraldumine tingitud peamiselt monoterpeenidest, nagu alfa-pineen, aga tõenäoliselt ka puhastusvahenditest.Kompleksses operatsioonisaalis koosneb VOC signatuur peamiselt hargnenud alkaanidest.Neid ühendeid võib saada kirurgilistest instrumentidest, kuna need sisaldavad rohkelt õlisid ja määrdeaineid14.Kirurgilises keskkonnas hõlmavad tüüpilised lenduvad orgaanilised ühendid mitmesuguseid alkohole: 1-nonanool, mida leidub taimeõlides ja puhastusvahendites, ning bensüülalkohol, mida leidub parfüümides ja lokaalanesteetikumides.15,16,17,18 Lenduvad orgaanilised ühendid massispektromeetria laboris on väga erinev teistes piirkondades eeldatust, kuna see on ainus hinnatud mittekliiniline valdkond.Kuigi mõned monoterpeenid esinevad, jagab seda piirkonda homogeensem ühendite rühm teiste ühenditega (2,2,2-trifluoro-N-metüülatseetamiid, püridiin, hargnenud undekaan, 2-pentüülfuraan, etüülbenseen, furfuraal, etülanisaat).), ortoksüleen, metaksüleen, isopropanool ja 3-kareen), sealhulgas aromaatsed süsivesinikud ja alkoholid.
PLS-DA puhul täheldati siseõhu ja hingeõhu proovide tugevat eraldumist, mille põhjustas 62 tuvastatud LOÜ-st 113-st.Väljahingatavas õhus leiduvad kemikaalid on endogeensete ja eksogeensete lenduvate orgaaniliste ühendite segu.Endogeensed lenduvad orgaanilised ühendid koosnevad peamiselt hargnenud alkaanidest, mis on lipiidide peroksüdatsiooni kõrvalproduktid23, ja isopreenist, mis on kolesterooli sünteesi kõrvalsaadus24.Eksogeensete lenduvate orgaaniliste ühendite hulka kuuluvad monoterpeenid, nagu beeta-pineen ja D-limoneen, mis on pärit tsitruseliste eeterlikest õlidest (kasutatakse laialdaselt ka puhastusvahendites) ja toiduainete säilitusainetest13,25.1-propanool võib olla kas endogeenne, mis tuleneb aminohapete lagunemisest, või eksogeenne, mis sisaldub desinfektsioonivahendites26.Võrreldes siseõhu sissehingamisega leitakse kõrgemal tasemel lenduvaid orgaanilisi ühendeid, millest osa on tuvastatud võimalike haiguste biomarkeritena.Etüülbenseen on osutunud potentsiaalseks biomarkeriks mitmete hingamisteede haiguste, sealhulgas kopsuvähi, KOK27 ja kopsufibroosi28 puhul.Võrreldes kopsuvähita patsientidega, on N-dodekaani ja ksüleeni kontsentratsioonid leitud ka suuremates kontsentratsioonides kopsuvähiga patsientidel29 ja metatsümooli kontsentratsioonidel aktiivse haavandilise koliidiga patsientidel30.Seega, isegi kui siseõhu erinevused ei mõjuta üldist hingamisprofiili, võivad need mõjutada konkreetseid lenduvate orgaaniliste ühendite tasemeid, seega võib siseõhu taustõhu jälgimine siiski olla oluline.
Eraldati ka hommikul ja pärastlõunal kogutud siseõhu proovid.Hommikuste proovide põhitunnusteks on hargnenud alkaanid, mida leidub sageli puhastusvahendites ja vahades eksogeenselt31.Seda saab seletada asjaoluga, et kõik neli selles uuringus osalenud kliinilist ruumi puhastati enne ruumiõhu proovide võtmist.Kõik kliinilised alad on eraldatud erinevate lenduvate orgaaniliste ühenditega, seega ei saa seda eraldamist seostada puhastamisega.Hommikuste proovidega võrreldes näitasid pärastlõunased proovid üldiselt kõrgemaid alkoholide, süsivesinike, estrite, ketoonide ja aldehüüdide segusid.Nii 1-propanooli kui ka fenooli võib leida desinfitseerimisvahenditest26, 32, mida eeldatakse kogu kliinilise piirkonna korrapärase puhastamise korral kogu päeva jooksul.Hingamist kogutakse ainult hommikul.See on tingitud paljudest muudest teguritest, mis võivad päeva jooksul mõjutada lenduvate orgaaniliste ühendite taset väljahingatavas õhus, mida ei saa kontrollida.See hõlmab jookide ja toidu tarbimist33,34 ning erineva raskusastmega treeningut35,36 enne hingeõhu proovide võtmist.
VOC analüüs jääb mitteinvasiivse diagnostika arendamise esirinnas.Proovide võtmise standardimine on endiselt väljakutse, kuid meie analüüs näitas lõplikult, et erinevatest kohtadest kogutud hingeõhu proovide vahel ei olnud olulisi erinevusi.Selles uuringus näitasime, et lenduvate orgaaniliste ühendite sisaldus välisõhus oleneb asukohast ja kellaajast.Kuid meie tulemused näitavad ka, et see ei mõjuta oluliselt lenduvate orgaaniliste ühendite jaotumist väljahingatavas õhus, mis viitab sellele, et hingeõhuproove saab teha erinevates kohtades, ilma et see tulemusi oluliselt mõjutaks.Eelistatakse mitme saidi kaasamist ja proovikogude dubleerimist pikema aja jooksul.Lõpuks näitab siseõhu eraldamine erinevatest kohtadest ja eraldatuse puudumine väljahingatavas õhus selgelt, et proovivõtukoht ei mõjuta oluliselt inimese hingeõhu koostist.See julgustab hingamisanalüüsi uuringuid, kuna see eemaldab võimaliku segava teguri hingamisandmete kogumise standardimisel.Kuigi kõik ühe subjekti hingamismustrid piirasid meie uuringut, võib see vähendada erinevusi muudes segavates tegurites, mida inimkäitumine mõjutab.Ühe valdkonnaga seotud uurimisprojekte on varem edukalt kasutatud paljudes uuringutes37.Kindlate järelduste tegemiseks on aga vaja täiendavat analüüsi.Rutiinne siseõhu proovide võtmine on endiselt soovitatav koos õhuproovide võtmisega, et välistada eksogeensed ühendid ja tuvastada konkreetsed saasteained.Soovitame loobuda isopropüülalkoholist selle levimuse tõttu puhastusvahendites, eriti tervishoiuasutustes.Seda uuringut piiras igas kohas kogutud hingeõhu proovide arv ja täiendavat tööd on vaja suurema hulga hingeõhu proovidega, et kinnitada, et inimese hingeõhu koostis ei mõjuta oluliselt proovide leidmise konteksti.Lisaks ei kogutud suhtelise niiskuse (RH) andmeid ja kuigi me tunnistame, et suhtelise niiskuse erinevused võivad mõjutada lenduvate orgaaniliste ühendite jaotumist, on logistilised väljakutsed nii RH kontrolli kui ka RH andmete kogumisel suuremahulistes uuringutes olulised.
Kokkuvõtteks näitab meie uuring, et ümbritseva siseõhus lenduvad ühendid varieeruvad asukoha ja aja järgi, kuid see ei tundu olevat hingamisproovide puhul.Väikese valimi suuruse tõttu ei ole võimalik teha lõplikke järeldusi siseõhu siseõhu mõju kohta hingamisproovide võtmisele ja vajalik on täiendav analüüs, seetõttu on soovitatav võtta sisse siseõhu proovivõtmine hingamise ajal võimalike saasteainete tuvastamiseks.
Katse toimus 2020. aasta veebruaris Londoni St Mary haiglas 10 järjestikust tööpäeva. Iga päev võeti igast viiest kohast kaks hingeõhuproovi ja neli siseõhu proovi, kokku 300 proovi.Kõik meetodid viidi läbi vastavalt asjakohastele juhistele ja eeskirjadele.Kõigi viie proovivõtupiirkonna temperatuuri kontrolliti 25 °C juures.
Siseõhuproovide võtmiseks valiti viis asukohta: massispektromeetria mõõteriistade labor, kirurgiline ambulatoorne, operatsioonituba, hindamispiirkond, endoskoopiline hindamisala ja kliinilise uuringu ruum.Iga piirkond valiti seetõttu, et meie uurimisrühm kasutab neid sageli hingamisanalüüsi jaoks osalejate värbamiseks.
Ruumiõhu proovid võeti läbi inertse kattega Tenax TA/Carbograph termilise desorptsiooni (TD) torude (Markes International Ltd, Llantrisan, UK) kiirusel 250 ml/min 2 minuti jooksul, kasutades ettevõtte SKC Ltd. õhuproovivõtupumpa, kogu raskusaste Rakenda 500 ml ümbritseva ruumi õhk igasse TD torusse.Seejärel suleti torud messingkorkidega, et transportida tagasi massispektromeetria laborisse.Siseõhuproove võeti kordamööda igas kohas iga päev 9.00-11.00 ja uuesti 15.00-17.00.Proovid võeti kahes eksemplaris.
Hingamisproovid koguti üksikutelt katsealustelt, kellelt võeti siseõhu proove. Hingamiselt proovide võtmine viidi läbi vastavalt NHSi terviseuuringute ameti Londoni-Camden & Kings Crossi teadusuuringute eetikakomitee poolt heaks kiidetud protokollile (viide 14/LO/1136). Hingamiselt proovide võtmine viidi läbi vastavalt NHSi terviseuuringute ameti Londoni-Camden & Kings Crossi teadusuuringute eetikakomitee poolt heaks kiidetud protokollile (viide 14/LO/1136). Процесс отбора проб дыхания проводился в соответствии с протоколом, одобренным Управлением Nвадицинскилх медицинскийлоHS — Комитет по этике исследований Camden & Kings Cross (ссылка 14/LO/1136). Hingamisõhu proovide võtmise protsess viidi läbi vastavalt NHSi meditsiiniuuringute asutuse (London – Camden & Kings Cross Research Ethics Committee) poolt heaks kiidetud protokollile (viide 14/LO/1136).Teadlane andis teadliku kirjaliku nõusoleku.Normaliseerimise eesmärgil ei olnud teadlased söönud ega joonud alates eelmise öö südaööst.Hingamise kogumiseks kasutati eritellimusel valmistatud 1000 ml Nalophan™ (PET polüetüleentereftalaat) kotti ja polüpropüleensüstalt, mida kasutati suletud huulikuna, nagu on eelnevalt kirjeldanud Belluomo et al.Olles selles asendis vähemalt 10 minutit, hingab uurija normaalse vaikse hingamise ajal proovikotti.Pärast maksimaalse mahuni täitmist suletakse kott süstla kolviga.As with indoor air sampling, use the SKC Ltd. air sampling pump for 10 minutes to draw air from the bag through the TD tube: connect a large diameter needle without filter to the air pump at the other end of the TD tube through the plastic torud ja SKC.Tehke kotti nõelravi ja hingake sissehingamisi kiirusega 250 ml/min läbi iga TD katsuti 2 minuti jooksul, laadides igasse TD katsutisse kokku 500 ml hingetõmmet.Proovid koguti uuesti kahes eksemplaris, et minimeerida proovide võtmise varieeruvust.Hingamisi kogutakse ainult hommikul.
Kõiki proove analüüsiti 48 tunni jooksul pärast kogumist, kasutades GC-TOF-MS.TD-toru loputati algselt 1 minut voolukiirusel 50 ml/min.Esialgne desorptsioon viidi läbi 250 °C juures 5 minuti jooksul heeliumivooluga 50 ml/min, et desorbeerida lenduvad orgaanilised ühendid külmalõksule (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, UK) jagatud režiimis (1:10) 25 °C juures. °C.Külmlõksu (sekundaarne) desorptsioon viidi läbi temperatuuril 250 °C (ballistilise kuumutamisega 60 °C/s) 3 minutit He voolukiirusel 5,7 ml/min ja GC-sse suunduva voolutee temperatuuri kuumutati pidevalt.kuni 200 °С.Kolonn oli Mega WAX-HT kolonn (20 m × 0, 18 mm × 0, 18 μm, Chromalytic, Hampshire, USA).Kolonni voolukiiruseks määrati 0,7 ml/min.Ahju temperatuur seati esmalt 1,9 minutiks 35 °C juurde, seejärel tõsteti temperatuur 240 °C-ni (20 °C/min, hoides 2 minutit).MS ülekandeliini hoiti temperatuuril 260 °C ja iooniallikas (70 eV elektronlöök) hoiti temperatuuril 260 °C.MS analüsaator seadistati registreerima 30–597 m/s.
Pärast kromatogrammide visuaalset kontrollimist analüüsiti toorandmete faile kasutades Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.).Huvipakkuvad ühendid tuvastati tüüpiliste hingeõhu ja ruumiõhu proovide põhjal.Annotatsioon põhineb lenduvate orgaaniliste ühendite massispektril ja retentsiooniindeksil, kasutades NIST 2017 massispektri raamatukogu. Retentsiooniindeksite arvutamiseks analüüsiti alkaanide segu (nC8-nC40, 500 μg/mL diklorometaanis, Merck, USA) 1 μl, mis lisati kalibreerimislahuse laadimisseadme kaudu kolmele konditsioneeritud TD katseklaasile ja analüüsiti samades TD-GC-MS tingimustes. ja toorühendite loendist jäeti analüüsimiseks alles need, mille pöördvõrdelisuse tegur > 800. Retention indices were calculated by analyzing an alkane mixture (nC8-nC40, 500 μg/mL in dichloromethane, Merck, USA) 1 μL spiked onto three conditioned TD tubes via a calibration solution loading rig and analyzed under the same TD-GC–MS conditions ja toorühendite loendist jäeti analüüsimiseks alles need, mille pöördvõrdelisuse tegur > 800.Retentsiooniindeksite arvutamiseks analüüsiti 1 µl alkaanide segu (nC8-nC40, 500 µg/ml diklorometaanis, Merck, USA) kolmes konditsioneeritud TD katseklaasis, kasutades kalibreerimislahuse laadimisseadet, ja analüüsiti sama TD-GC-MS alusel. tingimused.и из исходного списка соединений для анализа были оставлены только соединения с коэффициентом > обниявнопго. обниявнопго00с0 ja algsest ühendite loendist jäeti analüüsiks alles ainult need ühendid, mille pöördsobivuse koefitsient oli > 800.通过分析烷烃混合物（nC8-nC40，500 µg/ml液加载装置将1 μL 加标到三个调节过的TD 管上，并在相同的TD-GC-MS 条件下进行分析并且从原始化合物列表中，仅保留反向匹配因0.分析.通过 分析 烷烃 （（nc8-nc40，500 μg/ml 在 中 ， ， merck ， USA） 保留 指数 ， 通过1 μl 到 三 调节 过 的 的 管 ， 并 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在800 的化合物进行分析.Retentsiooniindeksite arvutamiseks analüüsiti alkaanide segu (nC8-nC40, 500 μg/ml diklorometaanis, Merck, USA), 1 μl lisati kolmele konditsioneeritud TD tuubi, kalibreerides lahuse laadija ja lisati sinna. Samuti eemaldatakse hapnik, argoon, süsinikdioksiid ja siloksaanid. Lõpuks jäeti välja ka kõik ühendid, mille signaali ja müra suhe oli <3. Lõpuks jäeti välja ka kõik ühendid, mille signaali ja müra suhe oli <3. Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 также были исключены. Lõpuks jäeti välja ka kõik ühendid, mille signaali-müra suhe oli <3.最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物.最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物. Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 также были исключены. Lõpuks jäeti välja ka kõik ühendid, mille signaali-müra suhe oli <3.Seejärel ekstraheeriti kõigist andmefailidest iga ühendi suhteline arvukus, kasutades saadud ühendite loendit.Võrreldes NIST 2017 uuringuga on hingeõhuproovides tuvastatud 117 ühendit.Valimine viidi läbi, kasutades tarkvara MATLAB R2018b (versioon 9.5) ja Gavin Beta 3.0.Kõigist 294 edukalt töödeldud proovist saadi palju neid ühendeid.Halva andmekvaliteedi (lekkivad TD-torud) tõttu eemaldati kuus proovi.Korrelatsioonikordaja oli 0,990 ± 0,016 ja p väärtus 2,00 × 10–46 ± 2,41 × 10–45 (aritmeetiline keskmine ± standardhälve).
Kõik statistilised analüüsid viidi läbi R versiooniga 4.0.2 (R Foundation for Statistical Computing, Viin, Austria).Andmete analüüsimiseks ja genereerimiseks kasutatud andmed ja kood on avalikult saadaval GitHubis (https://github.com/simonezuffa/Manuscript_Breath).Integreeritud piigid muundati esmalt logaritmiliselt ja seejärel normaliseeriti, kasutades kogupindala normaliseerimist.Korduvate mõõtmistega proovid keriti keskmise väärtuseni.Pakke "ropls" ja "mixOmics" kasutatakse järelevalveta PCA mudelite ja järelevalvega PLS-DA mudelite loomiseks.PCA võimaldab teil tuvastada 9 proovi kõrvalekaldeid.Esmane õhuproov rühmitati ruumiõhu prooviga ja seetõttu peeti proovivõtu vea tõttu tühjaks toruks.Ülejäänud 8 proovi on ruumiõhu proovid, mis sisaldavad 1,1'-bifenüüli, 3-metüüli.Asukoha eraldamist testiti PCA-s, kasutades veganpaketist pärit PERMANOVA-d.PERMANOVA võimaldab tuvastada rühmade jaotuse tsentroidide alusel.Seda meetodit on varem kasutatud sarnastes metaboolsetes uuringutes 39, 40, 41.Ropls paketti kasutatakse PLS-DA mudelite olulisuse hindamiseks, kasutades juhuslikku seitsmekordset ristvalideerimist ja 999 permutatsiooni. Ühendeid, mille muutuva tähtsuse prognoosi (VIP) skoor oli > 1, peeti klassifikatsiooni jaoks asjakohasteks ja jäeti olulisteks. Ühendeid, mille muutuva tähtsuse prognoosi (VIP) skoor oli > 1, peeti klassifikatsiooni jaoks asjakohasteks ja jäeti olulisteks. Ühendeid, mille muutuva tähtsusega projektsiooniskoor (VIP) > 1, peeti klassifitseerimiseks sobivaks ja need jäeti oluliseks.具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 的化合物被认为与分类相关并保留为显着具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 Ühendeid, mille skoor muutuva tähtsusega (VIP) > 1, peeti klassifitseerimiseks sobivaks ja need jäid oluliseks.Grupi sissemaksete määramiseks eraldati ka PLS-DA mudeli koormused.Konkreetse asukoha lenduvad orgaanilised ühendid määratakse paaris PLS-DA mudelite konsensuse alusel. Selleks testiti kõigi asukohtade lenduvate orgaaniliste ühendite profiile üksteise suhtes ja kui VOC, mille VIP > 1, oli mudelites pidevalt oluline ja omistati samale asukohale, loeti see asukohapõhiseks. Selleks testiti kõigi asukohtade lenduvate orgaaniliste ühendite profiile üksteise suhtes ja kui VOC, mille VIP > 1, oli mudelites pidevalt oluline ja omistati samale asukohale, loeti see asukohapõhiseks. Selleks testiti kõigi asukohtade LOÜ profiile üksteise suhtes ja kui VOC väärtusega VIP > 1 oli mudelites pidevalt oluline ja viitas samale asukohale, siis loeti see asukohaspetsiifiliseks.为 此 ， 对 位置 的 的 VOC 配置 配置 进行 了 相互 ， ， 如果 VIP> 1 的 VOC 在 在 中 始终 并 并 归因 归因 于 于 同 一 ， ， ， 则 将 其 其 特定。。。。。。。。。 特定 视为 视为 视为 视为 视为 视为 特定 其 其 视为.为 此 ， 对 所有 的 的 voc 配置 文件 了 相互 测试 ， 如果 vip> 睠 咋 彋 voc 圧 羭 相互 测试 ， 如果 vip于 一 位置 ， 将 其 视为 特定。。。 位置 位置 位置 位置 罍置 位置 位置 位置 位位置 位置 Ühemõõtmelise analüüsi jaoks kasutati Wilcoxoni testi ja valede avastamise määr arvutati Benjamini-Hochbergi korrektsiooni abil.
Käesoleva uuringu käigus loodud ja analüüsitud andmekogumid on mõistliku taotluse korral kättesaadavad vastavatelt autoritelt.
Oman, A. et al.Inimese lenduvad ained: lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ) väljahingatavas õhus, nahaeritises, uriinis, väljaheites ja süljes.J. Breath res.8(3), 034001 (2014).
Belluomo, I. et al.Selektiivse ioonvoolutoru massispektromeetria lenduvate orgaaniliste ühendite sihipäraseks analüüsiks inimese hingeõhus.16(7), 3419–3438 (2021).
Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Lenduvate orgaaniliste ühendite põhiste väljahingamise testide täpsus ja metodoloogilised väljakutsed vähi diagnoosimiseks. Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Lenduvate orgaaniliste ühendite põhiste väljahingamise testide täpsus ja metodoloogilised väljakutsed vähi diagnoosimiseks.Khanna, GB, Boshire, PR, Markar, SR.ja Romano, A. Lenduvatel orgaanilistel ühenditel põhinevate heitõhu testide täpsus ja metoodilised küsimused vähi diagnoosimiseks. Hanna, GB, Boshier, PR, Markari, SR & Romano, A. 基于 有机化 合物 合物 的 呼出气 测试 测试 在 在 癌症 中 准确性 准确性 准确性 和 和 方法学 方法学 挑战。。 Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Lenduvatel orgaanilistel ühenditel põhineva vähi diagnoosimise täpsus ja metodoloogilised väljakutsed.Khanna, GB, Boshire, PR, Markar, SR.ja Romano, A. Lenduvate orgaaniliste ühendite hingamistestide täpsus ja metoodilised küsimused vähi diagnoosimisel.5(1), e182815 (2019).
Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Lenduvate jälggaaside taseme kõikumine kolmes haiglakeskkonnas: mõju kliinilistele hingamistestidele. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Lenduvate jälggaaside taseme kõikumine kolmes haiglakeskkonnas: mõju kliinilistele hingamistestidele.Boshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. ja Khanna, GB.Lenduvate jälggaaside tasemete erinevused kolmes haiglakeskkonnas: tähtsus kliinilise hingamistesti jaoks. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. ja Hanna, GB 三种医院环境中挥发性微量䰔体水平的变化：对. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. ja Hanna, GBBoshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. ja Khanna, GB.Muutused lenduvate jälggaaside tasemetes kolmes haiglakeskkonnas: tähtsus kliinilise hingamistesti jaoks.J. Religious Res.4(3), 031001 (2010).
Trefz, P. et al.anus.Keemiline.85(21), 10321-10329 (2013).
Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM ja Sánchez, JMJ. Breath res.10(1), 016001 (2016).
Markar SR et al.Hinnake mitteinvasiivseid hingamisteste söögitoru ja maovähi diagnoosimiseks.JAMA Oncol.4(7), 970-976 (2018).
Lenduvate orgaaniliste ühendite varieeruvus siseõhus kliinilises keskkonnas.
Phillips, M. et al.Rinnavähi lenduvad hingamismarkerid.Breast J. 9 (3), 184–191 (2003).
Phillips, M., Greenberg, J. & Sabas, M. Pentaani alveolaarne gradient normaalses inimese hingeõhus. Phillips, M., Greenberg, J. & Sabas, M. Pentaani alveolaarne gradient normaalses inimese hingeõhus.Phillips M, Greenberg J ja Sabas M. Alveolaarne pentaani gradient inimese normaalses hingamises. Phillips, M., Greenberg, J. ja Sabas, M. 正常人呼吸中戊烷的肺泡梯度. Phillips, M., Greenberg, J. ja Sabas, M.Phillips M, Greenberg J ja Sabas M. Alveolaarsed pentaani gradiendid inimese normaalses hingamises.vabad radikaalid.mahuti.
Standardiseeritud väljahingamise proovivõtu iseloomustus võrguühenduseta kasutamiseks.J. Breath res.
Väljahingatava õhu mõõtmiseks loputage välisõhu saasteaineid.
Alfa- ja beeta-pineeni terapeutiline potentsiaal: looduse imeline kingitus.Biomolekulid 9 (11), 738 (2019).
CompToxi keemiateabe paneel – bensüülalkohol.https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID5020152#chemical-functional-use (vaadatud 22. septembril 2021).
Alfa Aesar – L03292 Bensüülalkohol, 99%.https://www.alfa.com/en/catalog/L03292/ (vaadatud 22. septembril 2021).
Hea lõhnaettevõte - bensüülalkohol.http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1001652.html (vaadatud 22. septembril 2021).
CompToxi keemiline paneel on diisopropüülftalaat.https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID2040731 (kasutatud 22. septembril 2021).
Inimesed, IARC kantserogeense riski hindamise töörühm.: Rahvusvaheline Vähiuuringute Agentuur (2013).
Hea lõhnaettevõte - atsetofenoon.http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1000131.html#tooccur (vaadatud 22. septembril 2021).
Van Gossum, A. & Decuyper, J. Hingamisalkaanid lipiidide peroksüdatsiooni indeksina. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Hingamisalkaanid lipiidide peroksüdatsiooni indeksina.Van Gossum, A. ja Dekuyper, J. Alkaanhingamine lipiidide peroksüdatsiooni indikaatorina. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath 烷烃作为脂质过氧化的指标. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Hingamisalkaanid kui 脂质过过化的的剧情.Van Gossum, A. ja Dekuyper, J. Alkaanhingamine lipiidide peroksüdatsiooni indikaatorina.Country Journal 2 (8), 787–791 (1989).
Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD Hingamisõhu isopreeni potentsiaalsed rakendused biomarkerina kaasaegses meditsiinis: lühike ülevaade. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD Hingamisõhu isopreeni potentsiaalsed rakendused biomarkerina kaasaegses meditsiinis: lühike ülevaade. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KDIsopreeni võimalikud rakendused hingamisel kui biomarker kaasaegses meditsiinis: lühike ülevaade. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD 呼吸异戊二烯作为现代医学生物标志物的潜在应用：简明怂 Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KDSalerno-Kennedy, R. ja Cashman, KD Hingamisteede isopreeni potentsiaalsed rakendused kaasaegse meditsiini biomarkerina: lühike ülevaade.Wien Klin Wochenschr 117 (5–6), 180–186 (2005).
Metaboliidid 10 (8), 317 (2020).
