Kemometrit ympäristön ja ihmisten altistumisen määrittämiseen saasteseosten avulla (EXPOSO-METER)

Näytteen koon määrittäminen

Tutkimusprojekti EXPOSO-METER ei tähtää laajaan kohorttitutkimukseen, vaan proof-of-concept-pilottitutkimukseen, joka muodostaa pohjan tulevalle työlle. Siksi otoskoon määrittämiseksi noudatettiin kahta lähestymistapaa:

1. Vastaavien tutkimusten kirjallisuuskatsauksen perusteella löydettiin läheisesti vastaava esimerkki korkean tason lehdestä. Se työskenteli yhteensä 16 henkilön kanssa kahdesta Saksan kaupungista (eri kudokset, yhteensä 88 näytettä). EXPOSO-METERin työ ylittää selvästi tämän tutkimuksen osallistujamäärän. Lisäksi kolmen maailmanlaajuisen alueen odotetaan osoittavan selkeitä suuria eroja, jotka johtuvat erilaisista elämäntavoista ja altistumisolosuhteista Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Etelä-Koreassa.
2. Cochranin kaavaa [n= (Z^2 p(1-p))/e^2] sovellettiin otoskoon laskemiseen: 90 prosentin luottamustasolla (Z=1,645), maksimivaihtelu (50 prosenttia, eli p=0,5) ja +/-10 prosentin tarkkuus (e=0,1), se tekee otoksen vähimmäiskoosta 68 osallistujaa.

Yhdistettynä tuloksena vähimmäisotoskoko on siis 50 tutkimukseen osallistunutta aluetta kohden, ja 100 tutkimuksen osallistujaa on ihanteellinen aluetta kohti.

Näytekokoelma

Tarkoituksena on seuraava tutkimukseen osallistujajakauma: 25 naista ja 25 miestä iältään 30-40 vuotta sekä 5 naista ja 5 miestä kustakin näistä ikäryhmistä: 20-30, 40-50, 50-60, 60-70 , 70-80 vuotta. Seuraavat näytteet kerätään: (1) 2-20 g irrotettua ihonalaista lipidiä alavatsasta, laitetaan lasipulloon, joka on merkitty ainutlaatuisella näytteen tunnistenumerolla (ID) ja säilytetään -20 °C:ssa; (2) 5 ml verta käyttämällä putkea, joka on täytetty kompleksinmuodostajalla etyleenidiamiinitetraetikkahapolla (EDTA) ja merkitty ID:llä ja säilytetty -20 °C:ssa. Lisäksi tutkimukseen osallistujia pyydetään täyttämään osallistujien kysely, joka merkitään henkilötunnuksella. Kun näytesarja on valmis, se toimitetaan UFZ-laboratorioihin.

Näytteenkäsittely UFZ:ssä

Lipidikudos: Näytteet sulatetaan, homogenoidaan ja sen lipidipitoisuus määritetään. a) Passiivinen tasapainonäytteenotto: Näytteeseen lisätään silikoni-ohutkalvonäytteitä, jotka ovat sopivan kokoisia ja paksuisia lääketieteellisiä silikonilevyjä, jotka on esipuhdistettu Soxhlet-uutolla etyyliasetaatilla. Noin. 48 h (tarvitaan tasapainottamiseen) silikoni poistetaan, sen pinta puhdistetaan perusteellisesti ja silikonista tulevat kemikaalit uutetaan etyyliasetaatilla. (b) Kokonaisuutto: Lipidikudoksen osanäyte uutetaan suoraan eri liuotinseoksilla. Molemmista lähestymistavoista saatu liuotin haihdutetaan, näytteet puhdistetaan useilla kolonneilla ja kemikaalit analysoidaan kaasu/nestekromatografialla (GC/LC) yhdistettynä korkearesoluutioiseen massaspektrometriaan (HRMS) tai tandemmassaspektrometriaan (MS/). NEITI). Yhteensä 150 + 400 kemikaalia seulotaan näiden kahden tekniikan avulla. Laadunvarmistukseen/laadunvalvontaan käytetään stabiileja isotooppileimattuja sisäisiä standardiyhdisteitä. Tulokset asetetaan kontekstiin eri alueilla, ja kyselylomakkeiden tietoja käytetään tiedon tulkinnan tukena.

Veri: Verinäytteet saatetaan parhaillaan kehitteillä olevaan uuttomenettelyyn, joka on samanlainen kuin edellä kuvatut lähestymistavat, uutteet puhdistetaan, konsentroidaan ja analysoidaan GC/LC-HRMS:llä (tai MS/MS:llä), kuten edellä on kuvattu.

Mahdolliset laajennukset

Ensimmäisenä vaihtoehtona laajentaa tätä työtä edelleen tutkijat pyrkivät tutkimaan ei-kohdennettua seulontaa laajalle kemikaalisekoitukselle, jotka kvantifioidaan kohdennetusti UFZ:ssä. Todennäköisesti on monia muita, vielä tuntemattomia kemikaaleja, joita olisi kiinnostavaa tutkia joko UFZ:ssä, EXPOSO-METER-yhteistyön tai muiden asiaan liittyvien projektien kautta. Muissa hankkeissa hankitaan kirjallinen suostumus ennen työn aloittamista.

Toisena vaihtoehtona tutkijat olisivat kiinnostuneita lisäämään edellä kuvattuun kemialliseen profilointiin tutkimalla bioanalyyttisten työkalujen (biomääritykset) käyttöä ihmisnäytteiden monimutkaisen kemikaalijoukon aiheuttamien seosvaikutusten karakterisoimiseksi. Tämä voitaisiin tehdä joko UFZ:ssä, EXPOSO-METER-yhteistyön kautta tai muissa tulevissa projekteissa. Muissa hankkeissa hankitaan kirjallinen suostumus ennen työn aloittamista.