Udostępnij artykuł
Pomimo dzielących nas różnic, są pewne rzeczy, które wszyscy mają wspólne — wszyscy spożywamy składniki odżywcze i w rezultacie wydalamy odpady (tj. stolec lub kał). Wyrażenie „jesteś tym, co jesz” również odnosi się do omawiania tematu analizy stolca. Laboratoria biomedyczne są wyposażone w sprzęt do badania kału w celu zdiagnozowania wielu chorób i innych problemów, chociaż konwencjonalne procedury przygotowania i analizy próbek mogą być dość żmudne i czasochłonne. Wykorzystując spektroskopię w bliskiej podczerwieni (NIRS) jako technikę analityczną do badań kału, laboratoria mogą otrzymywać szybkie i wiarygodne wyniki bez konieczności przygotowywania próbki.
Oznaczanie zawartości tłuszczu, azotu i suchej masy bez przygotowania próbki
Analizator do substancji stałych Metrohm NIRS DS2500 Solid Analyzer okazał się cennym narzędziem do łatwych i niezawodnych badań kału w laboratoriach biomedycznych. Azot i tłuszcz w kale, sucha masa i wiele innych kluczowych parametrów można określić ilościowo za pomocą NIRS w mniej niż minutę, bez konieczności przygotowania próbki.
Dr Laurence Barbot-Trystram z Szpital Uniwersytecki Pitié Salpêtrière - Charles Foix (AP-HP Paryż, Francja) jest biologiem medycznym i farmaceutką specjalizującą się w biochemii. Używa tego urządzenia w swojej codziennej pracy i zgodziła się podzielić swoimi doświadczeniami z resztą świata. Zadaliśmy dr Barbot-Trystram kilka pytań dotyczących jej pracy i jej wrażeń z używania analizatora substancji stałych Metrohm NIRS DS2500 do analizy kału.
Kliknij jeden z poniższych linków, aby przejść bezpośrednio do tego tematu.
- Dr Barbot-Trystram, czy mógłaby Pani krótko opisać swoje laboratorium?
- Jaka jest Pani rola w Laboratorium Koprologii Funkcjonalnej?
- Jakie analizy wykonywane są w Laboratorium Koprologii Funkcjonalnej?
- Co przekonało Panią do wyboru spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS) do analiz w swoim laboratorium?
- Krótkie wprowadzenie do spektroskopii NIR
- Jakie wyzwania musiała Pani pokonać wdrażając metodę NIRS?
- Dlaczego wybraliście Metrohm jako dostawcę spektrometru NIR?
- Gdzie używa Pani spektrometru Metrohm NIRS DS2500 Solid Analyzer?
- Przygotowanie próbek za pomocą spektroskopii NIR
- Jaka jest Pani profesjonalna opinia na temat używania spektrometru do próbek stałych NIRS DS2500 Solid Analyzer do analizy kału?
1. Dr Barbot-Trystram, czy mógłaby Pani krótko opisać swoje laboratorium?
Laboratorium Koprologii Funkcjonalnej jest kierowany przez prof. Nathalie Kapel w «BioGeM» dział w Szpital Uniwersytecki Pitié Salpêtrière - Charles Foix (AP-HP Paryż, Francja). Jest uznawane we Francji jako laboratorium referencyjne do badań biochemicznych stolca i badania homeostazy jelitowej (np. wchłaniania składników odżywczych, wydzielania elektrolitów, biomarkerów kału i produkcji metabolitów bakteryjnych).
2. Jaka jest Twoja rola w Laboratorium Koprologii Funkcjonalnej?
Jako biolog, uczestniczę w opracowywaniu i walidacji nowych metod. Dodatkowo zajmuję się medyczną walidacją wyników. Obejmuje to nie tylko krytyczne, analityczne spojrzenie na wyniki, ale także interpretację medyczną opartą na konfrontacji danych jakościowych i ilościowych z danymi dotyczącymi historii klinicznej i objawów pacjenta.
Odpowiadam również za proces zapewnienia jakości oraz walidację metod wg ISO 15189, akredytację we współpracy z pozostałymi biologami medycznymi i zespołem technicznym.
3. Jakie analizy wykonywane są w Laboratorium Koprologii Funkcjonalnej?
Analizujemy kilka parametrów w próbkach kału. Należą do nich lipidy, azot, węglowodany, energia, metabolity bakteryjne, elektrolity, kalprotektyna i elastaza. Takie analizy pomagają nam:
- zidentyfikować mechanizmy stojące za przewlekłą biegunką
- zbadać zmiany funkcji trawiennych (np. zespół złego wchłaniania)
- rozróżniać objawy organiczne i nieorganiczne (tj. objawy manifestowane fizycznie/biochemicznie z mierzalnymi biomarkerami w porównaniu z objawami behawioralnymi/funkcjonalnymi, a przez to trudniejsze do zdiagnozowania)
- badać nasilenie różnych problemów oraz oceniać i dostosowywać leczenie (medyczne i/lub żywieniowe)
4. Co skłoniło Panią do wyboru spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS) do analiz w swoim laboratorium?
Referencyjne metody pomiaru zawartości wody, lipidów (tłuszczu) i azotu w kale są w większości ręczne i czasochłonne. Metody te wymagają długiego procesu ekstrakcji, który prowadzi do wykonywania oznaczeń seryjnych. Dlatego szukaliśmy szybszej metody analitycznej, która pozwoliłaby na renderowanie wyników na "zasadzie ad hoc". Chcieliśmy również ograniczyć użycie rozpuszczalników i ułatwić przygotowanie próbek. Technologia spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS) spełnia te specyfikacje.
Zdecydowaliśmy się na zastosowanie NIRS z wielu powodów: aspekt higieniczny, jego pełna automatyzacja ułatwiająca pracę technikom oraz szybkość pomiarów, pozwalająca na codzienną realizację oznaczenia. Ponadto, ta metoda analizy dostarcza jednocześnie trzech wyników (tj. lipidów, azotu i nawodnienia) dla tej samej próbki kału.
5. Krótkie wprowadzenie do spektroskopii NIR
Interakcja między światłem a materią jest dobrze znanym procesem. Światło stosowane w metodach spektroskopowych zwykle nie jest opisywane przez zastosowaną energię, ale przez długość fali lub liczby falowe.
Spektrometr NIR, taki jak Metrohm DS2500 Solid Analyzer, mierzy tę interakcję, aby wygenerować widma, jak pokazano na Rysuneku 1. NIRS jest szczególnie wrażliwy na obecność pewnych grup funkcyjnych, takich jak -CH, -NH, -OH i -SH.
6. Jakie wyzwania musiała Pani pokonać wdrażając metodę NIRS?
Przetestowaliśmy wiele analizatorów NIRS starszej generacji innych producentów, ale wyniki nie były zadowalające, a mianowicie dla próbek patologicznych – zarówno wodnistych, jak i tłustych stolców. Dlatego byliśmy bardzo zainteresowani analizatorem NIRS DS2500 Solid Analyzer firmy Metrohm z nowym oprogramowaniem do przetwarzania matematycznego, ale musieliśmy być przekonani o jego wydajności dla wszystkich rodzajów próbek kału (zarówno normalnych, jak i patologicznych).
7. Dlaczego wybraliście Metrohm jako dostawcę analizatora NIR?
Wybraliśmy Metrohm, ponieważ jest zarówno dostawcą oraz producent. Dzięki temu, możemy mieć bezpośrednie wsparcie firmy w naszych procesach rozwoju i walidacji. Takie powiązanie jest kluczowe dla wdrożenia nowo zautomatyzowanych procesów, całkowicie modyfikujących nasze dotychczasowe praktyki. Spośród wszystkich spektrometrów NIRS, które wypróbowaliśmy, analizator ciał stałych NIRS DS2500 Solid Analyzer najlepiej nadaje się do analizy próbek kału.
Współpraca między inżynierami z Metrohm i zespołem laboratoryjnym była niezbędna do walidacji metody na próbkach patologicznych (np. wodnistych, tłustych itp.).
Kalibracje wstępne oferują gotowy do użycia spektrometr NIR do analizy kału od samego początku:
Na podstawie danych zebranych od kilku klientów korzystających z analizatora substancji stałych NIRS DS2500 do analizy kału, firma Metrohm może zaoferować instrumenty wstępnie skalibrowane do bezpośredniego użytku.
Analizy kału przeprowadzane na analizatorze ciał stałych NIRS DS2500 (lipidy, azot, sucha masa) odbywają się w dwóch obszarach:
- Rutynowy dział, który grupuje główne analizy biologiczne wykonywane w celu zbadania biegunki (pomiary składników odżywczych, elektrolitów i metabolitów).
- Specjalistyczny dział zajmujący się oceną stanu odżywienia i obserwacją pacjentów, którzy przeszli operację przewodu pokarmowego, taką jak rozległa resekcja jelita prowadząca do złego wchłaniania i stany wyniszczenia prowadzące do niewydolności jelit, bajpasu, a nawet przeszczepu jelita.
Pomiar za pomocą NIRS jest prosty. Próbka jest przechowywana w odpowiednim naczyniu na próbkę (np. szalce Petriego), które jest umieszczane w analizatorze. Próbki kału najlepiej mierzyć w trybie odbicia rozproszonego. Światło odbite od próbki jest zbierane przez analizator i wykorzystywane do analizy.
Dowiedz się więcej o różnych trybach pomiaru dla wszystkich rodzajów próbek w naszym powiązanym poście na blogu.
Korzyści ze spektroskopii NIR: Część 1 (ang. wersja językowa)
10. Jaka jest Twoja profesjonalna opinia na temat używania spektrometru NIRS DS2500 Solid Analyzer do analizy kału?
Przejście z innych technologii na analizator ciał stałych NIRS DS2500 było dla naszego zespołu prawdziwym wyzwaniem, przejściem od klasycznych metod analitycznych do techniki fizycznej związanej ze wzorami matematycznymi. Zaowocowało to interesującą wymianą zdań w ramach całego zespołu, od techników po biologów.
Jednak spektrometr NIRS DS2500 Solid Analyzer oszczędza czas na poziomie technicznym (np. przygotowywanie próbek, pomiary, konserwacja analizatora), umożliwiając szybszą walidację medyczną i ogólnie skracając czas przekazywania wyników lekarzom.
Oprogramowanie jest przyjazne dla użytkownika, a przygotowanie próbki - łatwe do zrozumienia. Bez problemu przeszkoliliśmy kilka osób, w tym osoby bez doświadczenia laboratoryjnego.
Ponieważ analiza jest nieniszcząca, w razie potrzeby próbkę można odzyskać do innych testów, co w niektórych przypadkach może być interesujące.
Łatwość obsługi nie powinna sprawić, że zapomnimy o konieczności krytycznego spojrzenia na wyniki. Ta metoda spektroskopowa nie jest klasyczna w biologii — przed rutynowym wdrożeniem należy najpierw przeanalizować zakłócenia.
Dziękujemy dr Laurence Barbot-Trystram za podzielenie się spostrzeżeniami na temat twojej pracy. Doceniamy Pani doświadczenie związane z wdrożeniem spektroskopii w bliskiej podczerwieni do swojego laboratorium do analizy próbek ludzkiego kału.
Dodatkowa wiedza
Broszura: Kalibracja wstępna do analizy kału ludzkiego (angielska wersja językowa)
Dowiedz się więcej o analizatorach Metrohm NIRS DS250) (angielska wersja językowa)
