Дзякуй за наведванне сайта Nature.com. Версія браўзера, якой вы карыстаецеся, мае абмежаваную падтрымку CSS. Для найлепшага карыстання рэкамендуем выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Тым часам, каб забяспечыць бесперапынную падтрымку, мы будзем адлюстроўваць сайт без стыляў і JavaScript.
Цікавасць да аналізу лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС) у выдыханым паветры ўзрасла за апошнія два дзесяцігоддзі. Да гэтага часу існуе нявызначанасць адносна нармалізацыі адбору проб і таго, ці ўплываюць лятучыя арганічныя злучэнні ў паветры памяшкання на крывую лятучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры. Ацаніце лятучыя арганічныя злучэнні ў паветры памяшкання ў звычайных месцах адбору проб дыхання ў бальнічных умовах і вызначце, ці ўплывае гэта на склад дыхання. Другой мэтай было вывучэнне штодзённых ваганняў утрымання лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшкання. Паветра ў памяшканні збіралася ў пяці месцах раніцай і днём з дапамогай пробоадборнага помпы і цеплавой дэсорбцыйнай (TD) трубкі. Збірайце пробы дыхання толькі раніцай. TD-трубы аналізаваліся метадам газавай храматаграфіі ў спалучэнні з часопролётнай мас-спектрометрыяй (GC-TOF-MS). У сабраных пробах было выяўлена ў агульнай складанасці 113 ЛОС. Шматмерны аналіз паказаў выразнае аддзяленне паміж дыхальным і пакаёвым паветрам. Склад паветра ў памяшканні змяняецца на працягу дня, і ў розных месцах ёсць спецыфічныя ЛОС, якія не ўплываюць на профіль дыхання. Удыхі не паказалі падзелу ў залежнасці ад месцазнаходжання, што сведчыць аб тым, што адбор проб можа праводзіцца ў розных месцах, не ўплываючы на вынікі.
Лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС) — гэта вугляродныя злучэнні, якія знаходзяцца ў газападобным стане пры пакаёвай тэмпературы і з'яўляюцца канчатковымі прадуктамі многіх эндагенных і экзагенных працэсаў1. На працягу дзесяцігоддзяў даследчыкі цікавіліся ЛОС з-за іх патэнцыйнай ролі ў якасці неінвазіўных біямаркераў захворванняў чалавека. Аднак застаецца нявызначанасць адносна стандартызацыі збору і аналізу проб дыхання.
Ключавой вобласцю стандартызацыі аналізу дыхання з'яўляецца патэнцыйны ўплыў фонавых лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшкання. Папярэднія даследаванні паказалі, што фонавыя ўзроўні лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшкання ўплываюць на ўзроўні лятучых арганічных злучэнняў, якія знаходзяцца ў выдыханым паветры3. Бошыер і інш. У 2010 годзе для вывучэння ўзроўняў сямі лятучых арганічных злучэнняў у трох клінічных умовах была выкарыстана мас-спектрометрыя з выбраным іённым патокам (SIFT-MS). У трох рэгіёнах былі выяўлены розныя ўзроўні лятучых арганічных злучэнняў у навакольным асяроддзі, што, у сваю чаргу, дало рэкамендацыі аб магчымасці выкарыстання шырока распаўсюджаных лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшкання ў якасці біямаркераў захворванняў. У 2013 годзе Трэфц і інш. На працягу працоўнага дня таксама кантраляваліся навакольнае паветра ў аперацыйнай і дыхальныя рэжымы персаналу бальніцы. Яны выявілі, што ўзровень экзагенных злучэнняў, такіх як севафлуран, як у паветры памяшкання, так і ў выдыханым паветры павялічыўся ў 5 разоў да канца працоўнага дня, што выклікала пытанні аб тым, калі і дзе пацыенты павінны праходзіць аналіз дыхання, каб знізіць праблему такіх змешваючых фактараў. Гэта карэлюе з даследаваннем Кастэланаса і інш. У 2016 годзе яны выявілі севафлуран у выдыханым паветры персаналу бальніцы, але не ў выдыханым паветры персаналу па-за межамі бальніцы. У 2018 годзе Маркар і інш. імкнуліся прадэманстраваць уплыў змяненняў складу паветра ў памяшканні на аналіз дыхання ў рамках свайго даследавання па ацэнцы дыягнастычнай здольнасці выдыханага паветра пры раку стрававода7. Выкарыстоўваючы сталёвы процілёгачны апарат і SIFT-MS падчас адбору проб, яны выявілі восем лятучых арганічных злучэнняў у паветры ў памяшканні, якія значна адрозніваліся ў залежнасці ад месца адбору проб. Аднак гэтыя ЛОС не былі ўключаны ў іх дыягнастычную мадэль ЛОС апошняга выдыху, таму іх уплыў быў нівеляваны. У 2021 годзе Салман і інш. правялі даследаванне для маніторынгу ўзроўню ЛОС у трох бальніцах на працягу 27 месяцаў. Яны вызначылі 17 ЛОС як сезонныя дыскрымінатары і выказалі здагадку, што канцэнтрацыі ЛОС у выдыханым паветры вышэй за крытычны ўзровень 3 мкг/м3 лічацца малаверагоднымі другаснымі па адносінах да фонавага забруджвання ЛОС8.
Акрамя ўстанаўлення парогавых узроўняў або поўнага выключэння экзагенных злучэнняў, альтэрнатывы ліквідацыі гэтай фонавай варыяцыі ўключаюць збор парных проб паветра ў памяшканні адначасова з адборам проб выдыханага паветра, каб можна было вызначыць любыя ўзроўні ЛОС, якія прысутнічаюць у высокіх канцэнтрацыях у памяшканні, здабываюцца з выдыханага паветра. Паветра 9 адымаецца ад узроўню, каб забяспечыць «альвеалярны градыент». Такім чынам, станоўчы градыент паказвае на наяўнасць эндагеннага злучэння 10. Іншы метад заключаецца ў тым, каб удзельнікі ўдыхалі «ачышчанае» паветра, якое тэарэтычна не ўтрымлівае забруджвальных рэчываў ЛОС11. Аднак гэта грувастка, працаёмка, і само абсталяванне генеруе дадатковыя забруджвальныя рэчывы ЛОС. Даследаванне Маўрэра і інш. У 2014 годзе ўдзельнікі, якія дыхалі сінтэтычным паветрам, знізілі ўзровень ЛОС на 39, але павялічылі яго на 29 у параўнанні з дыханнем навакольнага паветра ў памяшканні12. Выкарыстанне сінтэтычнага/ачышчанага паветра таксама сур'ёзна абмяжоўвае партатыўнасць абсталявання для адбору проб дыхання.
Чакаецца, што ўзровень лятучых арганічных злучэнняў у навакольным асяроддзі будзе змяняцца на працягу дня, што можа яшчэ больш паўплываць на стандартызацыю і дакладнасць адбору проб дыхання.
Дасягненні ў мас-спектрометрыі, у тым ліку тэрмічная дэсорбцыя ў спалучэнні з газавай храматаграфіяй і часапалётнай мас-спектрометрыяй (GC-TOF-MS), таксама забяспечылі больш надзейны і ўстойлівы метад аналізу лятучых арганічных злучэнняў, здольны адначасова выяўляць сотні лятучых арганічных злучэнняў, што дазваляе праводзіць больш глыбокі аналіз. паветра ў пакоі. Гэта дазваляе больш падрабязна ахарактарызаваць склад навакольнага паветра ў пакоі і тое, як вялікія ўзоры змяняюцца ў залежнасці ад месца і часу.
Асноўнай мэтай гэтага даследавання было вызначэнне розных узроўняў лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшканняў у распаўсюджаных месцах адбору проб у бальнічных умовах і таго, як гэта ўплывае на адбор проб выдыханага паветра. Другаснай мэтай было вызначэнне таго, ці існуюць значныя сутачныя або геаграфічныя варыяцыі ў размеркаванні ЛОС у паветры памяшканняў.
Узоры дыхання, а таксама адпаведныя ўзоры паветра ў памяшканнях былі сабраны раніцай у пяці розных месцах і прааналізаваны з дапамогай газавай хроматографіі-часова-мас-спектраметрыі (ГХ-ТОФ-МС). Усяго было выяўлена і выдзелена з храматаграмы 113 лятучых арганічных злучэнняў. Паўторныя вымярэнні былі аб'яднаны з сярэднім значэннем, перш чым быў праведзены аналіз галоўных кампанент (ГАК) выдзеленых і нармалізаваных плошчаў пікаў для выяўлення і выдалення выкідаў. Кантраляваны аналіз з дапамогай метаду частковых найменшых квадратаў — дыскрымінантнага аналізу (PLS-DA) дазволіў паказаць выразнае падзеленне паміж пробамі дыхальнага паветра і паветра ў памяшканні (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (мал. 1). Кантраляваны аналіз з дапамогай метаду частковых найменшых квадратаў — дыскрымінантнага аналізу (PLS-DA) дазволіў паказаць выразнае падзеленне паміж пробамі дыхальнага паветра і паветра ў памяшканні (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (мал. 1). Затым кантралюемы аналіз з дапамогай часткова дыскрымінантнага аналізу метадам найменьшых квадратаў (PLS-DA) зможа паказаць чацвёртае падзел паміж узорамі дыхання і пакаёвага паветра (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (рыс. 1). Затым кантраляваны аналіз з выкарыстаннем дыскрымінантнага аналізу частковых найменшых квадратаў (PLS-DA) дазволіў паказаць выразнае аддзяленне паміж пробамі дыхання і паветра ў памяшканні (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001) (Малюнак 1).通过偏最小二乘法进行监督分析——判别分析(PLS-DA)然后能够显示呼吸和室内空气样本之间的明显分离（R2Y = 0,97，Q2Y = 0,96，p <0,001）（图1）。通过 偏 最 小 二乘法 进行 监督 分析 分析 判别 判别 分析 分析 (PLS-DA) 然后 能够 显示呼吸 室内 空气 样本 的 明显 （（（（（（（（， ， q2y = 0,96 ， p <0,001） (1).......................................................................................................................................................... Кантрольны аналіз з дапамогай часткова дыскрымінантнага аналізу метадам найменьшых квадратаў (PLS-DA) затым змог паказаць чацвёртае падзел паміж узорамі дыхання і паветра ў памяшканні (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (рыс. 1). Кантраляваны аналіз з выкарыстаннем дыскрымінантнага аналізу найменшых квадратаў (PLS-DA) дазволіў паказаць выразнае падзеленне паміж пробамі дыхання і паветра ў памяшканні (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Малюнак 1). Падзел груп быў абумоўлены 62 рознымі ЛОС з балам праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1. Поўны спіс ЛОС, якія характарызуюць кожны тып узору, і іх адпаведныя балы VIP можна знайсці ў Дадатковай табліцы 1. Падзел груп быў абумоўлены 62 рознымі ЛОС з балам праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1. Поўны спіс ЛОС, якія характарызуюць кожны тып узору, і іх адпаведныя балы VIP можна знайсці ў Дадатковай табліцы 1. Раздзяленне па групе было абумоўлена 62 рознымі VOC з ацэнкай праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1. Поўны спіс VOC, якія характарызуюць кожны тып узору, і іх адпаведныя ацэнкі VIP можна знайсці ў дадатковай табліцы 1. Групоўка была абумоўлена 62 рознымі ЛОС з балам праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1. Поўны спіс ЛОС, якія характарызуюць кожны тып узору, і іх адпаведныя балы VIP можна знайсці ў Дадатковай табліцы 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1. Раздзяленне групы было абумоўлена 62 рознымі ЛОС з ацэнкай праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1. Падзел груп быў абумоўлены 62 рознымі Лос-Аўтаматычнымі Крыніцамі (ЛОС) з пераменным балам праекцыі важнасці (ВІП) > 1.Поўны спіс лятучых арганічных злучэнняў, якія характарызуюць кожны тып узору, і іх адпаведныя балы VIP можна знайсці ў Дадатковай табліцы 1.
Дыханне і паветра ў памяшканнях паказваюць рознае размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў. Кантраляваны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў выразнае адрозненне паміж профілямі ЛОС у дыханні і паветры памяшкання, сабранымі раніцай (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). Кантраляваны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў выразнае адрозненне паміж профілямі ЛОС у дыханні і паветры памяшкання, сабранымі раніцай (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). Кантрольны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў чацвёртае падзел паміж профілямі летучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры і паветра ў памяшканнях, сабраных утром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). PLS-DA кантраляваны аналіз паказаў выразнае адрозненне паміж профілямі лятучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры і паветры памяшкання, сабранымі раніцай (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上收集的呼吸和室内空气VOC 曲线明显分离（R2Y = 0,97，Q2Y = 0,96，p <0,001）.使用 PLS-DA Кантрольны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў чацвёртае раздзяленне профіляў ЛОС дыхання і паветра ў памяшканнях, сабраных утром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Кантраляваны аналіз з выкарыстаннем PLS-DA паказаў выразнае падзел профіляў ЛОС у дыхальным паветры і паветры памяшкання, сабраным раніцай (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).Паўторныя вымярэнні былі скарочаныя да сярэдняга значэння перад пабудовай мадэлі. Эліпсы паказваюць 95% даверныя інтэрвалы і цэнтроіды групы зорачак.
Розніца ў размеркаванні лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшканняў раніцай і ў другой палове дня была даследавана з дапамогай PLS-DA. Мадэль выявіла значную розніцу паміж двума кропкамі часу (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (мал. 2). Мадэль выявіла значную розніцу паміж двума кропкамі часу (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (мал. 2). Мадэль выявіла значнае раздзяленне паміж двума часовымі кропкамі (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (рыс. 2). Мадэль выявіла значную розніцу паміж двума кропкамі часу (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Малюнак 2).该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22，p <0,001）（图2）。该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22，p <0,001）（图2）。 Мадэль выявіла значнае раздзяленне паміж двума часовымі кропкамі (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (рыс. 2). Мадэль выявіла значную розніцу паміж двума кропкамі часу (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Малюнак 2). Гэта было абумоўлена 47 лятучымі арганічнымі злучэннямі з VIP-балам > 1. Лятучыя арганічныя злучэнні з найвышэйшым VIP-балам, якія характарызуюць ранішнія ўзоры, уключалі некалькі разгалінаваных алканаў, шчаўевую кіслату і гексакозан, у той час як дзённыя ўзоры ўтрымлівалі больш 1-прапанолу, фенолу, прапанавай кіслаты, 2-метыл-, 2-этыл-3-гідраксігексілавага эфіру, ізапрэну і нонаналю. Гэта было абумоўлена 47 лятучымі арганічнымі злучэннямі з VIP-балам > 1. Лятучыя арганічныя злучэнні з найвышэйшым VIP-балам, якія характарызуюць ранішнія ўзоры, уключалі некалькі разгалінаваных алканаў, шчаўевую кіслату і гексакозан, у той час як дзённыя ўзоры ўтрымлівалі больш 1-прапанолу, фенолу, прапанавай кіслаты, 2-метыл-, 2-этыл-3-гідраксігексілавага эфіру, ізапрэну і нонаналю. Гэта было абумоўлена наяўнасцю 47 летучих арганічных злучэнняў з ацэнкай VIP > 1. ЛОС з самай высокай ацэнкай VIP, якая характарызуе атмасферныя ўзоры, уключалі некалькі разветвленных алканаў, шчавелевую кіслату і гексакозан, у той час як дзённыя ўзоры ўтрымлівалі больш 1-пропанола, фенола, пропановой кіслаты, 2-метил- , 2-этил-3-гидроксигексиловый эфір, изопрен і нонаналь. Гэта было звязана з наяўнасцю 47 лятучых арганічных злучэнняў з VIP-балам > 1. ЛОС з найвышэйшым VIP-балам для ранішніх узораў уключалі некалькі разгалінаваных алканаў, шчаўевую кіслату і гексакозан, у той час як дзённыя ўзоры ўтрымлівалі больш 1-прапанолу, фенолу, прапанавых кіслот, 2-метыл-, 2-этыл-3-гідраксігексілавага эфіру, ізапрэну і нонаналю.47 VIP-версій> 1 VOC.47 VIP-версій> 1 VOC. Гэтаму здольныя 47 VOC з ацэнкай VIP > 1. Гэтаму спрыяюць 47 VOC з VIP-балам > 1.Найвышэйшымі VIP-рэйтынгамі лятучых арганічных злучэнняў у ранішняй пробе былі розныя разгалінаваныя алканы, шчаўевая кіслата і гексадэкан, у той час як дзённая проба ўтрымлівала больш 1-прапанолу, фенолу, прапіёнавай кіслаты, 2-метыл-, 2-этыл-3-гідраксігексілавага эфіру, ізапрэну і нонаналю.Поўны спіс лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС), якія характарызуюць штодзённыя змены складу паветра ў памяшканнях, можна знайсці ў Дадатковай табліцы 2.
Размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшкання змяняецца на працягу сутак. Кантраляваны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў падзел паміж пробамі паветра ў памяшканні, сабранымі раніцай і ў другой палове дня (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Кантраляваны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў падзел паміж пробамі паветра ў памяшканні, сабранымі раніцай і ў другой палове дня (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Кантрольны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў раздзяленне паміж пробамі паветра ў памяшканні, сабраным утром і днём (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001). Кантраляваны аналіз з дапамогай PLS-DA паказаў падзел паміж пробамі паветра ў памяшканні, сабранымі раніцай і днём (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在分离（R2Y = 0,46，Q2Y = 0,22，p <0,001）.使用 PLS-DA Аналіз эпіднадзора з дапамогай PLS-DA паказаў раздзяленне проб паветра ўнутры памяшканняў, сабраных утром або днём (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001). Аналіз назіранняў з выкарыстаннем PLS-DA паказаў падзел проб паветра ў памяшканнях, сабраных раніцай або днём (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001).Эліпсы паказваюць 95% даверныя інтэрвалы і цэнтроіды групы зорачак.
Узоры былі сабраны ў пяці розных месцах бальніцы Святой Марыі ў Лондане: у эндаскапічным кабінеце, клінічным даследчым пакоі, аперацыйным комплексе, амбулаторнай клініцы і лабараторыі мас-спектрометрыі. Наша даследчая група рэгулярна выкарыстоўвае гэтыя месцы для набору пацыентаў і збору дадзеных аб выдыханым паветры. Як і раней, пробы паветра ў памяшканні збіраліся раніцай і днём, а пробы выдыханага паветра — толькі раніцай. PCA падкрэсліў падзел узораў паветра ў памяшканні па месцазнаходжанні з дапамогай пермутацыйнага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (мал. 3a). PCA падкрэсліў падзел узораў паветра ў памяшканні па месцазнаходжанні з дапамогай пермутацыйнага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (мал. 3a). PCA выявіў раздзяленне проб пакаёвага паветра па размяшчэнню з дапамогай пераўстаноўленага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (рыс. 3а). PCA паказаў падзел проб паветра ў памяшканні па месцазнаходжанні з выкарыстаннем пермутацыйнага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (мал. 3a). PCA 通过置换多变量方差分析（PERMANOVA，R2 = 0,16，p < 0,001）强调了房间空气样本的位置分离（图3a）。ПСА PCA падвяргаў лакальную сегрэгацыю проб пакаёвага паветра з дапамогай пераўстаноўленага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (рис. 3а). PCA вылучыў лакальную сегрэгацыю проб паветра ў памяшканні з выкарыстаннем пермутацыйнага шматмернага дысперсійнага аналізу (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (мал. 3a).Такім чынам, былі створаны парныя мадэлі PLS-DA, у якіх кожнае месцазнаходжанне параўноўваецца з усімі астатнімі месцазнаходжаннямі для вызначэння сігнатур прыкмет. Усе мадэлі былі значнымі, і ЛОС з VIP-балам > 1 былі выняты з адпаведнай нагрузкай для вызначэння ўкладу групы. Усе мадэлі былі значнымі, і ЛОС з VIP-балам > 1 былі выняты з адпаведнай нагрузкай для вызначэння ўкладу групы. Усе мадэлі былі значнымі, а ЛОС з ацэнкай VIP > 1 былі выняты з адпаведнай загрузкай для вызначэння групавога ўкладу. Усе мадэлі былі значнымі, і ЛОС з VIP-балам > 1 былі выняты з адпаведнай нагрузкай для вызначэння ўкладу групы.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 Усе мадэлі былі значнымі, а VOC з баламі VIP> 1 былі вынятыя і загружаныя асобна для вызначэння групавых укладаў. Усе мадэлі былі значнымі, і VOC з VIP-баламі > 1 былі выняты і загружаны асобна для вызначэння ўкладу групы.Нашы вынікі паказваюць, што склад навакольнага паветра змяняецца ў залежнасці ад месцазнаходжання, і мы вызначылі спецыфічныя для месцазнаходжання асаблівасці з выкарыстаннем мадэльнага кансенсусу. Эндаскапічнае аддзяленне характарызуецца высокім узроўнем ундекана, дадэкана, бензанітрылу і бензальдэгіду. Узоры з клінічнага даследчага аддзялення (таксама вядомага як аддзяленне даследаванняў печані) паказалі больш альфа-пінену, дыізапрапілфталату і 3-карэну. Змяшанае паветра аперацыйнай характарызуецца больш высокім утрыманнем разгалінаванага дэкана, разгалінаванага дадэкана, разгалінаванага трыдэкана, прапіёнавай кіслаты, 2-метыл-, 2-этыл-3-гідраксігексілавага эфіру, талуолу і 2 – прысутнасцю кратанальдэгіду. У амбулаторыі (будынак Патэрсана) назіраецца больш высокае ўтрыманне 1-нананолу, вініллаўрылавага эфіру, бензілавага спірту, этанолу, 2-фенаксі, нафталіну, 2-метаксі, ізабутылсаліцылату, трыдэкана і трыдэкана з разгалінаваным ланцугом. Нарэшце, у паветры памяшкання, сабраным у лабараторыі мас-спектрометрыі, было выяўлена больш ацэтаміду, 2'2'2-трыфтор-N-метыл-, пірыдыну, фурана, 2-пентыл-, разгалінаванага ундекана, этылбензолу, м-ксілолу, о-ксілолу, фурфуролу і этыланізату. Розныя ўзроўні 3-карэну прысутнічалі ва ўсіх пяці месцах, што сведчыць аб тым, што гэта ЛОС з'яўляецца распаўсюджаным забруджвальнікам з самымі высокімі назіранымі ўзроўнямі ў зоне клінічнага даследавання. Спіс узгодненых ЛОС, якія падзяляюць кожную пазіцыю, можна знайсці ў Дадатковай табліцы 3. Акрамя таго, для кожнага ЛОС, які цікавіць, быў праведзены ўніварыянтны аналіз, і ўсе пазіцыі параўноўваліся адна з адной з выкарыстаннем парнага тэсту Уілкоксана з наступнай карэкцыяй Бенджаміні-Хохберга. Блок-дыяграмы для кожнага ЛОС прадстаўлены ў Дадатковым малюнку 1. Крывыя дыхальных лятучых арганічных злучэнняў, відаць, не залежаць ад месцазнаходжання, як гэта назіралася пры PCA з наступнай PERMANOVA (p = 0,39) (Малюнак 3b). Акрамя таго, былі створаны парныя мадэлі PLS-DA для ўсіх розных месцаў узораў дыхання, але істотных адрозненняў не выяўлена (p > 0,05). Акрамя таго, для ўсіх розных месцаў узораў дыхання былі створаны парныя мадэлі PLS-DA, але істотных адрозненняў выяўлена не было (p > 0,05). Акрамя таго, парныя мадэлі PLS-DA таксама былі створаны паміж усімі рознымі месцамі размяшчэння узораў дыхання, але істотных адрозненняў выяўлена не было (p> 0,05). Акрамя таго, былі створаны парныя мадэлі PLS-DA паміж усімі рознымі месцамі ўзяцця проб дыхання, але істотных адрозненняў не выяўлена (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 模型，但未发现显着差异(p > 0,05). PLS-DA 模型，但未发现显着差异(p > 0,05)。 Акрамя таго, парныя мадэлі PLS-DA таксама былі створаны паміж усімі рознымі размяшчэннямі ўзораў дыхання, але істотных адрозненняў выяўлена не было (p> 0,05). Акрамя таго, былі створаны парныя мадэлі PLS-DA паміж усімі рознымі месцамі ўзяцця проб дыхання, але істотных адрозненняў не выяўлена (p > 0,05).
Змены ў паветры ў памяшканні, але не ў выдыханым паветры, размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў адрозніваецца ў залежнасці ад месца адбору проб, аналіз без нагляду з выкарыстаннем PCA паказвае падзел паміж пробамі паветра ў памяшканні, сабранымі ў розных месцах, але не адпаведнымі пробамі выдыханага паветра. Зорачкі абазначаюць цэнтроіды групы.
У гэтым даследаванні мы прааналізавалі размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў (ЛАЗ) у паветры памяшканняў у пяці распаўсюджаных месцах адбору проб дыхання, каб лепш зразумець уплыў фонавых узроўняў ЛАЗ на аналіз дыхання.
Падзел проб паветра ў памяшканнях назіраўся ва ўсіх пяці розных месцах. За выключэннем 3-карэну, які прысутнічаў ва ўсіх даследаваных зонах, падзел быў выкліканы рознымі лятучымі арганічнымі злучэннямі, што надавала кожнаму месцазнаходжанню спецыфічны характар. У галіне эндаскапічнай ацэнкі лятучымі арганічнымі злучэннямі, якія выклікаюць падзел, з'яўляюцца ў асноўным монатэрпены, такія як бэта-пінен, і алканы, такія як дадэкан, ундекан і трыдэкан, якія звычайна сустракаюцца ў эфірных алеях, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў ачышчальных сродках 13. Улічваючы частату ачысткі эндаскапічных прылад, гэтыя ЛОС, верагодна, з'яўляюцца вынікам частых працэсаў ачысткі памяшканняў. У клінічных даследчых лабараторыях, як і ў эндаскапіі, падзел адбываецца ў асноўным з-за монатэрпенаў, такіх як альфа-пінен, але, верагодна, таксама з-за ачышчальных сродкаў. У складанай аперацыйнай сігнатура ЛОС складаецца ў асноўным з разгалінаваных алканаў. Гэтыя злучэнні можна атрымаць з хірургічных інструментаў, паколькі яны багатыя алеямі і змазачнымі матэрыяламі 14. У хірургічных умовах тыповыя лятучыя арганічныя злучэнні ўключаюць шэраг спіртоў: 1-нонанол, які змяшчаецца ў раслінных алеях і ачышчальных сродках, і бензілавы спірт, які змяшчаецца ў парфумерыі і мясцовых анестэтыках.15,16,17,18 Лятучыя арганічныя злучэнні ў лабараторыі мас-спектрометрыі вельмі адрозніваюцца ад чаканых у іншых галінах, паколькі гэта адзіная неклінічная вобласць, якая ацэньваецца. Хоць некаторыя монатэрпены прысутнічаюць, больш аднародная група злучэнняў падзяляе гэтую вобласць з іншымі злучэннямі (2,2,2-трыфтор-N-метылацэтамід, пірыдын, разгалінаваны ундекан, 2-пентылфуран, этылбензол, фурфурал, этыланізат), артаксілол, мета-ксілол, ізапрапанол і 3-карэн), у тым ліку араматычныя вуглевадароды і спірты. Некаторыя з гэтых лятучых арганічных злучэнняў могуць быць другаснымі па адносінах да хімічных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца ў лабараторыі, якая складаецца з сямі сістэм мас-спектрометрыі, якія працуюць у рэжымах TD і ўпырску вадкасці.
Пры выкарыстанні PLS-DA назіралася моцнае падзел проб паветра ў памяшканні і дыхання, выкліканае 62 з 113 выяўленых ЛОС. У паветры ў памяшканні гэтыя ЛОС з'яўляюцца экзагеннымі і ўключаюць дыізапрапілфталат, бензафенон, ацэтафенон і бензілавы спірт, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў пластыфікатарах і араматызатарах19,20,21,22 апошнія можна знайсці ў ачышчальных сродках16. Хімічныя рэчывы, якія змяшчаюцца ў выдыханым паветры, уяўляюць сабой сумесь эндагенных і экзагенных ЛОС. Эндагенныя ЛОС складаюцца ў асноўным з разгалінаваных алканаў, якія з'яўляюцца пабочнымі прадуктамі перакіснага акіслення ліпідаў23, і ізапрэну, пабочнага прадукту сінтэзу халестэрыну24. Экзагенныя ЛОС ўключаюць монатэрпены, такія як бэта-пінен і D-ліманен, якія можна прасачыць да цытрусавых эфірных алеяў (таксама шырока выкарыстоўваюцца ў ачышчальных сродках) і харчовых кансервантаў13,25. 1-Прапанол можа быць эндагенным, які ўзнікае ў выніку расшчаплення амінакіслот, або экзагенным, які прысутнічае ў дэзінфікуючых сродках26. У параўнанні з удыхам паветра ў памяшканнях, у ім выяўляюцца больш высокія ўзроўні лятучых арганічных злучэнняў, некаторыя з якіх былі вызначаны як магчымыя біямаркеры захворванняў. Этылбензол паказаў сябе патэнцыйным біямаркерам шэрагу рэспіраторных захворванняў, у тым ліку раку лёгкіх, ХОБЛ27 і лёгачнага фіброзу28. У параўнанні з пацыентамі без раку лёгкіх, узровень N-дадэкана і ксілолу таксама быў выяўлены ў больш высокіх канцэнтрацыях у пацыентаў з ракам лёгкіх29 і метацымолу ў пацыентаў з актыўным язвавым калітам30. Такім чынам, нават калі адрозненні ў паветры ў памяшканнях не ўплываюць на агульны профіль дыхання, яны могуць уплываць на ўзровень пэўных ЛОС, таму маніторынг фонавага паветра ў памяшканнях усё яшчэ можа быць важным.
Таксама назіралася розніца паміж пробамі паветра ў памяшканнях, сабранымі раніцай і днём. Асноўнымі асаблівасцямі ранішніх проб з'яўляюцца разгалінаваныя алканы, якія часта сустракаюцца экзагенна ў мыйных сродках і восках31. Гэта можна растлумачыць тым, што ўсе чатыры клінічныя памяшканні, уключаныя ў гэта даследаванне, былі ачышчаны перад адборам проб паветра ў памяшканні. Усе клінічныя зоны падзеленыя рознымі лятучымі арганічнымі злучэннямі, таму гэтае падзел нельга аднесці да ўборкі. У параўнанні з ранішнімі пробамі, дзённыя пробы звычайна паказвалі больш высокі ўзровень сумесі спіртоў, вуглевадародаў, эфіраў, кетонаў і альдэгідаў. Як 1-прапанол, так і фенол можна знайсці ў дэзінфікуючых сродках26,32, што чакаецца, улічваючы рэгулярную ўборку ўсёй клінічнай зоны на працягу дня. Выдыханае паветра збіраецца толькі раніцай. Гэта звязана з многімі іншымі фактарамі, якія могуць паўплываць на ўзровень лятучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры на працягу дня, які немагчыма кантраляваць. Сюды ўваходзіць ужыванне напояў і ежы33,34 і розная ступень фізічнай нагрузкі35,36 перад адборам проб выдыханага паветра.
Аналіз лятучых арганічных злучэнняў застаецца на пярэднім краі развіцця неінвазіўнай дыягностыкі. Стандартызацыя адбору проб застаецца праблемай, але наш аналіз пераканаўча паказаў, што няма істотных адрозненняў паміж пробамі дыхання, сабранымі ў розных месцах. У гэтым даследаванні мы паказалі, што ўтрыманне лятучых арганічных злучэнняў у навакольным паветры памяшкання залежыць ад месцазнаходжання і часу сутак. Аднак нашы вынікі таксама паказваюць, што гэта не ўплывае істотна на размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры, што сведчыць аб тым, што адбор проб дыхання можа праводзіцца ў розных месцах без істотнага ўплыву на вынікі. Перавага аддаецца ўключэнню некалькіх месцаў і дубляванню збору ўзораў на працягу больш працяглых перыядаў часу. Нарэшце, падзел паветра ў памяшканні з розных месцаў і адсутнасць падзелу ў выдыханым паветры выразна паказваюць, што месца адбору проб не ўплывае істотна на склад дыхання чалавека. Гэта абнадзейвае даследаванні аналізу дыхання, бо гэта ліквідуе патэнцыйны фактар, які ўплывае на стандартызацыю збору дадзеных аб дыханні. Нягледзячы на тое, што ўсе заканамернасці дыхання аднаго суб'екта былі абмежаваннем нашага даследавання, гэта можа паменшыць адрозненні ў іншых фактарах, якія ўплываюць на паводзіны чалавека. Аднадысцыплінарныя даследчыя праекты раней паспяхова выкарыстоўваліся ў многіх даследаваннях37. Аднак, каб зрабіць пераканаўчыя высновы, неабходны далейшы аналіз. Рэкамендуецца рэгулярна браць пробы паветра ў памяшканнях, а таксама выдыханага паветра, каб выключыць экзагенныя злучэнні і вызначыць канкрэтныя забруджвальнікі. Мы рэкамендуем выключыць ізапрапілавы спірт з-за яго распаўсюджанасці ў мыйных сродках, асабліва ў медыцынскіх установах. Гэта даследаванне было абмежавана колькасцю проб выдыханага паветра, сабраных на кожным месцы, і патрабуецца далейшая праца з большай колькасцю проб выдыханага паветра, каб пацвердзіць, што склад дыхання чалавека не ўплывае істотна на кантэкст, у якім знаходзяцца пробы. Акрамя таго, дадзеныя аб адноснай вільготнасці (RH) не збіраліся, і хоць мы прызнаем, што адрозненні ў RH могуць паўплываць на размеркаванне лятучых арганічных злучэнняў, лагістычныя праблемы як у кантролі RH, так і ў зборы дадзеных аб RH з'яўляюцца значнымі ў маштабных даследаваннях.
У заключэнне, наша даследаванне паказвае, што ўтрыманне лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС) у паветры памяшкання змяняецца ў залежнасці ад месцазнаходжання і часу, але гэта, відаць, не тычыцца проб дыхання. З-за невялікага памеру выбаркі немагчыма зрабіць канчатковыя высновы аб уплыве атмасфернага паветра ў памяшканні на пробы дыхання, і патрабуецца далейшы аналіз, таму рэкамендуецца браць пробы паветра ў памяшканні падчас дыхання, каб выявіць любыя патэнцыйныя забруджвальнікі, ЛОС.
Эксперымент праводзіўся на працягу 10 працоўных дзён запар у бальніцы Святой Марыі ў Лондане ў лютым 2020 года. Кожны дзень з кожнага з пяці месцаў браліся па дзве пробы дыхання і чатыры пробы паветра ў памяшканні, усяго 300 проб. Усе метады былі выкананы ў адпаведнасці з адпаведнымі рэкамендацыямі і правіламі. Тэмпература ва ўсіх пяці зонах адбору проб кантралявалася на ўзроўні 25°C.
Для адбору проб паветра ў памяшканнях было выбрана пяць месцаў: лабараторыя мас-спектрометрыі, хірургічная амбулаторыя, аперацыйная, зона ацэнкі, зона эндаскапічнай ацэнкі і клінічны кабінет. Кожны рэгіён быў выбраны таму, што наша даследчая група часта выкарыстоўвае іх для набору ўдзельнікаў для аналізу дыхання.
Паветра ў памяшканні адбіралася праз інэртныя пакрытыя тэрмадэсорбцыйныя (TD) прабіркі Tenax TA/Carbograph (Markes International Ltd, Llantrisan, Вялікабрытанія) з хуткасцю 250 мл/мін на працягу 2 хвілін з выкарыстаннем паветранага пробаадборніка ад SKC Ltd., агульная складанасць. Падайце 500 мл навакольнага паветра ў кожную TD прабірку. Затым прабіркі былі запячатаны латуннымі вечкамі для транспарціроўкі назад у лабараторыю мас-спектрометрыі. Пробы паветра ў памяшканні адбіраліся па чарзе ў кожным месцы кожны дзень з 9:00 да 11:00 і зноў з 15:00 да 17:00. Пробы адбіраліся ў двух экзэмплярах.
У асобных суб'ектаў, якія падвяргаліся ўзяццю проб паветра ў памяшканні, былі сабраны пробы дыхання. Працэс адбору проб дыхання праводзіўся ў адпаведнасці з пратаколам, зацверджаным Камітэтам па этыцы даследаванняў у галіне аховы здароўя Нацыянальнай службы аховы здароўя — Лондан — Камітэтам па этыцы даследаванняў Кэмдэна і Кінгс-Крос (спасылка 14/LO/1136). Працэс адбору проб дыхання праводзіўся ў адпаведнасці з пратаколам, зацверджаным Камітэтам па этыцы даследаванняў у галіне аховы здароўя Нацыянальнай службы аховы здароўя — Лондан — Камітэтам па этыцы даследаванняў Кэмдэна і Кінгс-Крос (спасылка 14/LO/1136). Працэс адбору пробаў дыхання праводзіўся ў адпаведнасці з пратаколам, ухваленым Упраўленнем медыцынскіх даследаванняў NHS — Лондан — Камітэтам па этыцы даследаванняў Camden & Kings Cross (спасылка 14/LO/1136). Працэс адбору проб дыхання праводзіўся ў адпаведнасці з пратаколам, зацверджаным Камітэтам па этыцы даследаванняў Нацыянальнай службы аховы здароўя Лондана ў Кэмдэне і Кінгс-Крос (спасылка 14/LO/1136).Працэдура ўзяцця пробы дыхання праводзілася ў адпаведнасці з пратаколамі, зацверджанымі Медыцынскім даследчым агенцтвам Нацыянальнай службы аховы здароўя Лондан-Кэмдэн і Камітэтам па этыцы даследаванняў Кінгс-Крос (спасылка 14/LO/1136). Даследчык даў пісьмовую згоду. Для нармалізацыі даследчыкі не елі і не пілі з поўначы папярэдняй ночы. Выдых збіралі з дапамогай спецыяльна вырабленага аднаразовага пакета Nalophan™ (ПЭТ-поліэтылентэрэфталат) аб'ёмам 1000 мл і поліпрапіленaвага шпрыца, які выкарыстоўваўся ў якасці герметычнага муштука, як раней апісана Belluomo і інш. Налафан паказаў сябе выдатным асяроддзем для захоўвання дыхальных шляхоў дзякуючы сваёй інертнасці і здольнасці забяспечваць стабільнасць злучэння да 12 гадзін38. Застаючыся ў гэтым становішчы не менш за 10 хвілін, эксперт выдыхае ў пакет для ўзору падчас нармальнага спакойнага дыхання. Пасля напаўнення да максімальнага аб'ёму пакет зачыняюць поршнем шпрыца. Як і пры адборы проб паветра ў памяшканні, выкарыстоўвайце помпа для адбору проб паветра SKC Ltd. на працягу 10 хвілін, каб адпампаваць паветра з мяшка праз трубку TD: падключыце іголку вялікага дыяметра без фільтра да паветранага помпы на другім канцы трубкі TD праз пластыкавыя трубкі і SKC. Зрабіце акупунктуру ў мяшку і ўдыхайце паветра з хуткасцю 250 мл/мін праз кожную трубку TD на працягу 2 хвілін, загружаючы ў агульнай складанасці 500 мл удыхаў у кожную трубку TD. Узоры зноў збіраліся ў двух экземплярах, каб мінімізаваць зменлівасць выбаркі. Удыхаў збіраюцца толькі раніцай.
Прабіркі TD ачышчалі з выкарыстаннем кандыцыянера для прабірак TC-20 TD (Markes International Ltd, Llantrisant, Вялікабрытанія) на працягу 40 хвілін пры тэмпературы 330°C з патокам азоту 50 мл/мін. Усе ўзоры аналізавалі на працягу 48 гадзін пасля збору з выкарыстаннем газавай хроматографіі з часовым цыклам і масаспектраметрычным спектраспектраметрам (GC-TOF-MS). ГХ Agilent Technologies 7890A працаваў у спалучэнні з устаноўкай тэрмадэсорбцыі TD100-xr і BenchTOF Select MS (Markes International Ltd, Llantrisant, Вялікабрытанія). Прабірка TD спачатку прамывалі на працягу 1 хвіліны з хуткасцю патоку 50 мл/мін. Пачатковая дэсорбцыя праводзілася пры тэмпературы 250°C на працягу 5 хвілін з патокам гелія 50 мл/мін для дэсорбцыі лятучых арганічных злучэнняў на халодную пастку (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, Вялікабрытанія) у рэжыме падзелу фаз (1:10) пры тэмпературы 25°C. Дэсорбцыя з халоднай пасткай (другасная) праводзілася пры тэмпературы 250°C (з балістычным награваннем 60°C/с) на працягу 3 хвілін пры хуткасці патоку He 5,7 мл/мін, прычым тэмпература патоку ў газавую хроматографію бесперапынна награвалася да 200°C. Калонка ўяўляла сабой калонку Mega WAX-HT (20 м × 0,18 мм × 0,18 мкм, Chromalytic, Хэмпшыр, ЗША). Хуткасць патоку калонкі была ўстаноўлена на 0,7 мл/мін. Тэмпература печы спачатку была ўстаноўлена на ўзроўні 35°C на працягу 1,9 хвіліны, затым павышана да 240°C (20°C/мін, вытрымка 2 хвіліны). Лінія перадачы мас-спектра падтрымлівалася на ўзроўні 260°C, а крыніца іонаў (электронны ўдар 70 эВ) - на ўзроўні 260°C. Аналізатар мас-спектра быў настроены на рэгістрацыю ад 30 да 597 м/с. Дэсорбцыя ў халоднай пастцы (без прабіркі TD) і дэсорбцыя ў кандыцыянаванай чыстай прабірцы TD праводзіліся ў пачатку і ў канцы кожнага аналізу, каб пераканацца ў адсутнасці эфектаў пераносу. Той жа холасты аналіз праводзіўся непасрэдна перад і адразу пасля дэсорбцыі проб дыхання, каб гарантаваць, што ўзоры можна аналізаваць бесперапынна без карэкціроўкі TD.
Пасля візуальнага агляду храматаграм, файлы зыходных дадзеных былі прааналізаваны з дапамогай Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.). Цікавыя злучэнні былі ідэнтыфікаваны з рэпрэзентатыўных проб дыхання і паветра ў памяшканні. Анатацыя заснавана на мас-спектры лятучых арганічных злучэнняў і індэксе ўтрымання з выкарыстаннем бібліятэкі мас-спектраў NIST 2017. Індэксы ўтрымання былі разлічаны шляхам аналізу сумесі алканаў (nC8-nC40, 500 мкг/мл у дыхларманэце, Merck, ЗША) аб'ёмам 1 мкл, дададзенай у тры кандыцыянаваныя TD-прабіркі з дапамогай устаноўкі для загрузкі калібровачнага раствора і прааналізаванай у тых жа ўмовах TD-GC-MS, прычым з спісу неапрацаваных злучэнняў для аналізу былі адабраны толькі тыя, у якіх каэфіцыент адваротнага супадзення > 800. Індэксы ўтрымання былі разлічаны шляхам аналізу сумесі алканаў (nC8-nC40, 500 мкг/мл у дыхларманэце, Merck, ЗША) аб'ёмам 1 мкл, дададзенай у тры кандыцыянаваныя TD-прабіркі з дапамогай устаноўкі для загрузкі калібровачнага раствора і прааналізаванай у тых жа ўмовах TD-GC-MS, прычым з спісу неапрацаваных злучэнняў для аналізу былі адабраны толькі тыя, у якіх каэфіцыент адваротнага супадзення > 800.Індэксы ўтрымання былі разлічаны шляхам аналізу 1 мкл сумесі алканаў (nC8-nC40, 500 мкг/мл у дыхларманэце, Merck, ЗША) у трох кандыцыянаваных TD-прабірках з выкарыстаннем блока загрузкі калібровачнага раствора і аналізу ў тых жа ўмовах TD-GC-MS.і з зыходнага спісу злучэнняў для аналізу былі выстаўлены толькі злучэнні з каэфіцыентам зваротнага супадзення > 800. і з першапачатковага спісу злучэнняў для аналізу былі захаваны толькі злучэнні з каэфіцыентам адваротнага супадзення > 800.通过分析烷烃混合物（nC8-nC40，500 мкг/мл在二氯甲烷中，Merck，ЗША）计算保留指数，通过校准溶液加载装置将1 мкл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，仅保留反向匹配因子> 800的化合物进行分析。通过 分析 烷烃 （（nc8-nc40，500 мкг/мл 在 中 ， ， merck ， USA） 保留 指数 ， 通过 校准 加载装置 将 1 мкл 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 800的化合物进行分析。Індэксы ўтрымання былі разлічаны шляхам аналізу сумесі алканаў (nC8-nC40, 500 мкг/мл у дыхларманэце, Merck, ЗША), 1 мкл быў дададзены ў тры кандыцыянаваныя TD-прабіркі шляхам каліброўкі загрузніка раствора і дададзены туды.выкананых у гэтых жа ўмовах TD-GC-MS і з зыходнага спісу злучэнняў, для аналізу былі выстаўлены толькі злучэнні з каэфіцыентам адваротнага адпаведнасці > 800. праведзены ў тых жа ўмовах TD-GC-MS, і з зыходнага спісу злучэнняў для аналізу былі захаваны толькі злучэнні з адваротным каэфіцыентам падганяння > 800.Таксама выдаляюцца кісларод, аргон, вуглякіслы газ і сілоксан. Нарэшце, любыя злучэнні з суадносінамі сігнал/шум < 3 таксама былі выключаны. Нарэшце, любыя злучэнні з суадносінамі сігнал/шум < 3 таксама былі выключаны. Наконец, любыя злучэнні з стаўленнем сігнал/шум <3 таксама былі выключаны. Нарэшце, любыя злучэнні з суадносінамі сігнал/шум <3 таксама былі выключаны.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, любыя злучэнні з стаўленнем сігнал/шум <3 таксама былі выключаны. Нарэшце, любыя злучэнні з суадносінамі сігнал/шум <3 таксама былі выключаны.Адносная колькасць кожнага злучэння была вынята з усіх файлаў дадзеных з выкарыстаннем атрыманага спісу злучэнняў. У параўнанні з NIST 2017, у пробах дыхання было выяўлена 117 злучэнняў. Адбор быў выкананы з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння MATLAB R2018b (версія 9.5) і Gavin Beta 3.0. Пасля далейшага вывучэння дадзеных яшчэ 4 злучэнні былі выключаны шляхам візуальнага агляду храматаграм, пакінуўшы 113 злучэнняў для ўключэння ў наступны аналіз. Колькасць гэтых злучэнняў была выяўлена ва ўсіх 294 паспяхова апрацаваных узорах. Шэсць узораў былі выдалены з-за нізкай якасці дадзеных (негерметычныя TD-прабіркі). У астатніх наборах дадзеных аднабаковая карэляцыя Пірсана была разлічана сярод 113 ЛОС у паўторных вымярэннях для ацэнкі ўзнаўляльнасці. Каэфіцыент карэляцыі склаў 0,990 ± 0,016, а значэнне p — 2,00 × 10–46 ± 2,41 × 10–45 (сярэдняе арыфметычнае ± стандартнае адхіленне).
Усе статыстычныя аналізы былі выкананы на R версіі 4.0.2 (R Foundation for Statistical Computing, Вена, Аўстрыя). Дадзеныя і код, якія выкарыстоўваліся для аналізу і генерацыі дадзеных, знаходзяцца ў адкрытым доступе на GitHub (https://github.com/simonezuffa/Manuscript_Breath). Інтэграваныя пікі спачатку былі лагарыфмічна пераўтвораны, а затым нармалізаваны з выкарыстаннем нармалізацыі агульнай плошчы. Узоры з паўторнымі вымярэннямі былі зведзены да сярэдняга значэння. Пакеты «ropls» і «mixOmics» выкарыстоўваюцца для стварэння некантраляваных мадэляў PCA і кантраляваных мадэляў PLS-DA. PCA дазваляе вызначыць 9 узораў, якія вылучаюцца. Першасны ўзор дыхання быў згрупаваны з узорам паветра ў памяшканні і таму лічыўся пустой прабіркай з-за памылкі выбаркі. Астатнія 8 узораў - гэта ўзоры паветра ў памяшканні, якія змяшчаюць 1,1'-біфеніл, 3-метыл. Далейшае тэставанне паказала, што ўсе 8 узораў мелі значна меншую выпрацоўку ЛОС у параўнанні з іншымі ўзорамі, што сведчыць аб тым, што гэтыя выкіды былі выкліканы памылкай чалавека пры загрузцы прабірак. Падзел месцазнаходжання быў правераны ў PCA з выкарыстаннем PERMANOVA з веганскага пакета. PERMANOVA дазваляе вызначыць падзел груп на аснове цэнтроідаў. Гэты метад раней выкарыстоўваўся ў падобных метабаломных даследаваннях39,40,41. Пакет ropls выкарыстоўваецца для ацэнкі значнасці мадэляў PLS-DA з выкарыстаннем выпадковай сямікратнай перакрыжаванай праверкі і 999 перастановак. Злучэнні з балам праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1 былі прызнаны адпаведнымі для класіфікацыі і захаваны як значныя. Злучэнні з балам праекцыі зменнай важнасці (VIP) > 1 былі прызнаны адпаведнымі для класіфікацыі і захаваны як значныя. Злучэнні з паказчыкам праекцыі пераменнай важнасці (VIP) > 1 лічыліся прыдатнымі для класіфікацыі і захоўваліся як значныя. Злучэнні з пераменным паказчыкам праекцыі важнасці (VIP) > 1 лічыліся прыдатнымі для класіфікацыі і былі захаваны як значныя.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 Злучэння з ацэнкай пераменнай важнасці (VIP) > 1 лічыліся прыдатнымі для класіфікацыі і заставаліся значнымі. Злучэнні з балам зменнай важнасці (VIP) > 1 лічыліся прыдатнымі для класіфікацыі і заставаліся значнымі.Для вызначэння ўкладу групы таксама былі вынятыя нагрузкі з мадэлі PLS-DA. ЛОС для канкрэтнага месца вызначаюцца на аснове кансенсусу парных мадэляў PLS-DA. Для гэтага профілі ЛОС ва ўсіх месцах былі правераны адзін на адзін, і калі ЛОС з VIP > 1 пастаянна быў значным у мадэлях і адносіўся да аднаго і таго ж месцазнаходжання, то ён лічыўся спецыфічным для месцазнаходжання. Для гэтага профілі ЛОС ва ўсіх месцах былі правераны адзін на адзін, і калі ЛОС з VIP > 1 пастаянна быў значным у мадэлях і адносіўся да аднаго і таго ж месцазнаходжання, то ён лічыўся спецыфічным для месцазнаходжання. Для гэтага профілю LOS усе размяшчэння былі правераны адзін супраць іншага, і калі LOS з VIP> 1 быў пастаянна значным у мадэлях і ставіўся да аднаго і таму ж месцы, тады ён лічыўся спецыфічным для размяшчэння. Для гэтага профілі VOC усіх месцаў былі правераны адзін на адзін, і калі VOC з VIP > 1 быў паслядоўна значным у мадэлях і адносіўся да аднаго і таго ж месца, то ён лічыўся спецыфічным для месцазнаходжання.为此，对所有位置的VOC 配置文件进行了相互测试，如果VIP > 1 的VOC在模型中始终显着并归因于同一位置，则将其视为特定位置。为 此 ， 对 所有 的 的 voc 配置 文件 了 相互 测试 ， 如果 vip> 1 的 voc 在 中 始终 显着 并归因 于 一 位置 ， 将 其 视为 特定。。。 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置位置 位置 位置 位置З гэтай мэтай профілі ЛОС ва ўсіх размяшчэннях былі супастаўлены з другім, і ЛОС з VIP> 1 лічыўся завісаючым ад размяшчэння, калі ён быў пастаянна значным у мадэлі і ставіўся да аднаго і таму ж размяшчэнню. З гэтай мэтай профілі VOC ва ўсіх месцах параўноўваліся адзін з адным, і VOC з VIP > 1 лічыўся залежным ад месцазнаходжання, калі ён быў паслядоўна значным у мадэлі і адносіўся да аднаго і таго ж месцазнаходжання.Параўнанне проб дыхання і паветра ў памяшканні праводзілася толькі для проб, узятых раніцай, паколькі ў другой палове дня пробы дыхання не браліся. Для ўніварыянтнага аналізу выкарыстоўваўся тэст Уілксана, а ўзровень ілжывых выяўленняў разлічваўся з выкарыстаннем папраўкі Бенджаміні-Хохберга.
Наборы дадзеных, атрыманыя і прааналізаваныя падчас гэтага даследавання, даступныя ў адпаведных аўтараў па разумным запыце.
Оман, А. і інш. Лятучыя рэчывы чалавека: лятучыя арганічныя злучэнні (ЛОС) у выдыханым паветры, скурных вылучэннях, мачы, фекаліях і сліне. J. Breath res. 8(3), 034001 (2014).
Белуома, І. і інш. Селектыўная мас-спектрометрыя з іённа-токавай трубкай для мэтанакіраванага аналізу лятучых арганічных злучэнняў у дыханні чалавека. Нацыянальны пратакол. 16(7), 3419–3438 (2021).
Ханна, Г.Б., Бошыер, П.Р., Маркар, С.Р. і Рамана, А. Дакладнасць і метадалагічныя праблемы тэстаў на выдыханым паветры на аснове лятучых арганічных злучэнняў для дыягностыкі раку. Ханна, Г.Б., Бошыер, П.Р., Маркар, С.Р. і Рамана, А. Дакладнасць і метадалагічныя праблемы тэстаў на выдыханым паветры на аснове лятучых арганічных злучэнняў для дыягностыкі раку.Хана, Г.Б., Бошыр, П.Р., Маркар, С.Р. і Рамана, А. Дакладнасць і метадалагічныя пытанні аналізаў адпрацаванага паветра на аснове лятучых арганічных злучэнняў для дыягностыкі раку. Ханна, Вялікабрытанія, Бошыер, PR, Маркар, SR і Рамана, А.基于挥发性有机化合物的呼出气测试在癌症诊断中的准确性和方法学挑战。 Ханна, Г.Б., Бошыер, П.Р., Маркар, С.Р. і Рамана, А. Дакладнасць і метадалагічныя праблемы дыягностыкі раку на аснове лятучых арганічных злучэнняў.Хана, Г.Б., Бошыр, П.Р., Маркар, С.Р. і Рамана, А. Дакладнасць і метадалагічныя пытанні дыхальнага тэсту на лятучыя арганічныя злучэнні ў дыягностыцы раку.JAMA Oncol. 5(1), e182815 (2019).
Бошыер, П.Р., Кушнір, Дж.Р., Прыст, А.Г., Марчын, Н. і Ханна, Г.Б. Варыяцыі ўзроўняў лятучых слядоў газаў у трох бальнічных асяроддзях: наступствы для клінічнага дыхальнага тэставання. Бошыер, П.Р., Кушнір, Дж.Р., Прыст, А.Г., Марчын, Н. і Ханна, Г.Б. Варыяцыі ўзроўняў лятучых слядоў газаў у трох бальнічных асяроддзях: наступствы для клінічнага дыхальнага тэставання.Бошыр, П.Р., Кушнір, Дж.Р., Прыст, А.Г., Марчын, Н. і Ханна, Г.Б. Розніца ва ўзроўнях слядоў лятучых газаў у трох бальнічных умовах: значэнне для клінічнага тэставання дыхання. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB三种医院环境中挥发性微量气体水平的变化：对临床呼气测试的影响。 Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GBБошыр, П.Р., Кушнір, Дж.Р., Прыст, А.Г., Марчын, Н. і Ханна, Г.Б. Змены ўзроўняў слядоў лятучых газаў у трох бальнічных умовах: значэнне для клінічнага тэставання дыхання.Журнал рэлігійных даследаванняў 4(3), 031001 (2010).
Трэфц, П. і інш. Бесперапынны маніторынг дыхальных газаў у рэжыме рэальнага часу ў клінічных умовах з выкарыстаннем часпралётнай мас-спектрометрыі рэакцыі пераносу пратонаў. анус. Chemical. 85(21), 10321-10329 (2013).
Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэаль, Х.М. і Санчэс, Х.М. Канцэнтрацыі газу ў дыханні адлюстроўваюць уздзеянне севафлурану і ізапрапілавага спірту ў бальнічных умовах, якія не звязаны з працай. Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэаль, Х.М. і Санчэс, Х.М. Канцэнтрацыі газу ў дыханні адлюстроўваюць уздзеянне севафлурану і ізапрапілавага спірту ў бальнічных умовах, якія не звязаны з працай.Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэал, Дж. М. і Санчэс, Дж. М. Канцэнтрацыі выдыханага газу адлюстроўваюць уздзеянне севафлурану і ізапрапілавага спірту ў бальнічных умовах, якія не звязаны з працай. Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэал, Дж.М. і Санчэс, Дж.М.呼吸气体浓度反映了在非职业条件下的医院环境中暴露于七氟醚和异丙醇。 Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэал, Дж.М. і Санчэс, Дж.М.Кастэланас, М., Ксіфра, Г., Фернандэс-Рэал, Дж. М. і Санчэс, Дж. М. Канцэнтрацыі газу ў дыхальных шляхах адлюстроўваюць уздзеянне севафлурану і ізапрапанолу ў бальнічных умовах і ў непрафесійных умовах.J. Breath res. 10(1), 016001 (2016).
Маркар С.Р. і інш. Ацэнка неінвазіўных дыхальных тэстаў для дыягностыкі рака стрававода і страўніка. JAMA Oncol. 4(7), 970-976 (2018).
Салман, Д. і інш. Зменлівасць лятучых арганічных злучэнняў у паветры памяшканняў у клінічных умовах. J. Breath res. 16(1), 016005 (2021).
Філіпс, М. і інш. Лятучыя маркеры рака малочнай залозы ў дыханні. Breast J. 9 (3), 184–191 (2003).
Філіпс, М., Грынберг, Дж. і Сабас, М. Альвеалярны градыент пентану ў нармальным дыханні чалавека. Філіпс, М., Грынберг, Дж. і Сабас, М. Альвеалярны градыент пентану ў нармальным дыханні чалавека.Філіпс М., Грынберг Дж. і Сабас М. Альвеалярны градыент пентану пры нармальным дыханні чалавека. Філіпс, М., Грынберг, Дж. і Сабас, М. 正常人呼吸中戊烷的肺泡梯度。 Філіпс, М., Грынберг, Дж. і Сабас, М.Філіпс М., Грынберг Дж. і Сабас М. Альвеалярныя градыенты пентану пры нармальным дыханні чалавека.свабодныя радыкалы. рэзервуар для захоўвання. 20(5), 333–337 (1994).
Харшман С.В. і інш. Характарыстыка стандартызаванага адбору проб дыхання для выкарыстання ў палявых умовах. J. Breath res. 14(1), 016009 (2019).
Маўрэр, Ф. і інш. Вымярэнне забруджвальнікаў атмасфернага паветра ў прамыўцы. J. Breath res. 8(2), 027107 (2014).
Салехі, Б. і інш. Тэрапеўтычны патэнцыял альфа- і бэта-пінену: цудадзейны дар прыроды. Biomolecules 9 (11), 738 (2019).
Інфармацыйная панэль па хімічных рэчывах CompTox — бензілавы спірт. https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID5020152#chemical-functional-use (дата доступу: 22 верасня 2021 г.).
Альфа Аэсар – L03292 Бензілавы спірт, 99%. https://www.alfa.com/en/catalog/L03292/ (дата доступу: 22 верасня 2021 г.).
Good Scents Company – Бензілавы спірт. http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1001652.html (дата доступу: 22 верасня 2021 г.).
Хімічная панэль CompTox — гэта дыізапрапілфталат. https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID2040731 (дата доступу: 22 верасня 2021 г.).
Людзі, Рабочая група IARC па ацэнцы рызыкі канцэрагеннасці. Бензафенон. : Міжнароднае агенцтва па даследаванні раку (2013).
Good Scents Company – Ацэтафенон. http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1000131.html#tooccur (дата доступу: 22 верасня 2021 г.).
Ван Госум, А. і Дэкуйпер, Дж. Алканы дыхання як паказчык перакіснага акіслення ліпідаў. Ван Госум, А. і Дэкуйпер, Дж. Алканы дыхання як паказчык перакіснага акіслення ліпідаў.Ван Госум, А. і Дэкуйпер, Дж. Дыханне алканаў як індыкатар перакіснага акіслення ліпідаў. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath 烷烃作为脂质过氧化的指标。 Van Gossum, A. & Decuyper, J. Дыханне алканаў як індыкатар 脂质过过化的的剧情。Ван Госум, А. і Дэкуйпер, Дж. Дыханне алканаў як індыкатар перакіснага акіслення ліпідаў.EURO. Часопіс краін 2(8), 787–791 (1989).
Салерна-Кэнэдзі, Р. і Кэшман, К.Д. Патэнцыйнае прымяненне ізапрэну дыхання ў якасці біямаркера ў сучаснай медыцыне: кароткі агляд. Салерна-Кэнэдзі, Р. і Кэшман, К.Д. Патэнцыйнае прымяненне ізапрэну дыхання ў якасці біямаркера ў сучаснай медыцыне: кароткі агляд. Салерна-Кэнэдзі, Р. і Кэшман, К.Д.Магчымыя прымянення ізапрэну ў дыханні ў якасці біямаркера ў сучаснай медыцыне: кароткі агляд. 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：简明概述。 Салерна-Кэнэдзі, Р. і Кэшман, К.Д.Салерна-Кэнэдзі, Р. і Кэшман, К.Д. Патэнцыйнае прымяненне рэспіраторнага ізапрэну ў якасці біямаркера для сучаснай медыцыны: кароткі агляд.Wien Klin Wochenschr 117 (5–6), 180–186 (2005).
Kureas M. і інш. Мэтанакіраваны аналіз лятучых арганічных злучэнняў у выдыханым паветры выкарыстоўваецца для дыферэнцыяцыі рака лёгкіх ад іншых захворванняў лёгкіх і ў здаровых людзей. Metabolites 10(8), 317 (2020).
Час публікацыі: 28 верасня 2022 г.