더 나은 건강 연구를 위한 호흡
호흡 분석은 질병 식별 및 모니터링을 위해 전 세계 연구자들에게 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 혈액에 용해된 작은 화학 물질은 폐 내의 혈액/공기 장벽을 통과하여 정상적인 호흡으로 내뱉을 수 있으며 이러한 화학 물질 중 많은 수가 광범위한 질병에 대한 잠재적인 바이오마커가 되는 것으로 알려져 있습니다. 가스 분석 기기 및 센서가 이러한 화학 물질을 감지하도록 설계될 수 있도록 이러한 특정 바이오마커를 식별해야 합니다.
이 연구의 목적은 날숨에 혈당 농도와 상관관계가 있는 바이오마커가 있는지 확인하는 것입니다. 이 바이오마커는 당뇨병 환자가 빠르고 비침습적인 방식으로 혈당 수치를 모니터링할 수 있는 새로운 장치를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 연구자들은 이것이 이 상태로 고통받는 사람들의 삶의 질을 크게 향상시킬 것이라고 믿습니다.
이 연구에서 호흡 샘플은 각 호흡에서 사용 가능한 화학적 정보를 최대화하기 위해 세 가지 다른 방법을 사용하여 수집됩니다. 제2형 당뇨병 환자의 호흡 샘플을 건강한 대조군과 비교합니다. 하위 그룹은 오렌지 주스를 마신 후 또는 정상적인 일상 활동 중에 반복적으로 호흡 샘플을 채취합니다. 이것은 시간이 지남에 따라 호흡 화학 물질의 변화를 측정하기 위한 것입니다. 검출된 화학물질은 혈액 검사와 비교되어 혈당 농도에 대한 잠재적인 호흡 바이오마커를 식별하고 성별, 연령 및 식습관과 같은 요인이 검출된 바이오마커에 영향을 미치는지 확인합니다.
이것은 University Hospitals Coventry와 Warwickshire NHS Trust에서 진행되는 단일 센터 파일럿 연구이며 호흡 샘플 분석은 University of Warwick에서 수행됩니다.
연구 개요
상세 설명
호흡 분석은 질병 식별 및 모니터링을 위해 전 세계 연구자들에게 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 혈액에 용해된 작은 화학 물질은 폐 내의 혈액/공기 장벽을 통과하여 정상적인 호흡으로 내뱉을 수 있으며 이러한 화학 물질 중 많은 수가 광범위한 질병에 대한 잠재적인 바이오마커가 되는 것으로 알려져 있습니다.
생물학적 폐기물 매체로서 다른 침습적 접근 방식에 비해 많은 이점이 있습니다. 많은 양의 잠재적인 샘플을 마음대로 제공할 수 있고 환자 수용도가 높으며 비침습적이며 샘플 수집이 매우 빠르고 거의 실시간으로 샘플을 분석할 수 있습니다. 이로 인해 호흡 분석은 광범위한 질병에 대해 연구하는 많은 그룹의 목표 초점이 되었습니다. 연구자 그룹과 다른 사람들에 의한 이전 연구는 호흡 분석이 과민성 장 질환, 간성 뇌병증, 암(특히 결장직장 및 유방) 및 호흡기 감염(예: 결핵)이 있는 환자를 식별하는 데 사용될 수 있음을 보여주었습니다.
이러한 이전 프로젝트가 유망함을 보여주긴 했지만, 고감도 가스 분석 기기 및 센서를 만드는 우리의 능력이 이것을 더 많은 대중에게 제공할 수 있는 실질적인 가능성을 만드는 것은 이제야 가능합니다. 그러나 이러한 센서와 센서 시스템을 개발할 수 있으려면 조사관이 감지하고 측정할 호흡의 특정 화학적 바이오마커를 식별해야 합니다. 현재로서는 모든 가능한 질병 그룹에 대한 바이오마커(잠재적 또는 기타)의 최종 목록이 없습니다. 또한, 제안된 마커가 있는 경우 이것이 무엇인지에 대한 현장의 합의가 없습니다.
이 프로젝트의 최종 목표는 당뇨병 환자를 간단하고 비침습적으로 모니터링할 수 있는 새로운 장치를 생산하는 것입니다. 연구자들은 이 장치가 이 상태로 고통받는 사람들의 삶의 질을 크게 향상시킬 것이라고 믿습니다.
이 연구의 목적은 부분적으로 당뇨병과 관련된 인간 호흡의 새로운 잠재적 바이오마커를 발견하고 이를 통해 어떤 교란 요인이 효능에 영향을 미칠 수 있는지 이해하는 것입니다. 연구자들은 이러한 교란 요인이 성별, 연령, 식이요법, 음식 등일 수 있다고 생각합니다. 이러한 변수에 대한 깊은 이해 없이는 차세대 개인 모니터링 도구를 개발하는 것이 불가능합니다.
새로운 잠재적 바이오마커를 발견할 가능성을 최대화하기 위해 연구자들은 화학 스펙트럼의 다른 부분을 겨냥한 다양한 분석 장비를 배치할 것입니다. 연구자들은 함께 인간의 호흡에서 방출되는 화학 물질, 교란 요인에 의해 어떻게 영향을 받는지, 혈당 수치와 어떻게 관련되는지에 대한 포괄적인 이해를 얻을 수 있을 것이라고 믿습니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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West Midlands
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Coventry, West Midlands, 영국, CV2 2DX
- University Hospitals Coventry & Warwickshire NHS Trust
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 제2형 당뇨병으로 임상적으로 진단됨
제외 기준:
- 연구 약속 시작 전 48시간 미만의 음주
- 연구 약속 시작 전 1시간 미만의 음식 또는 음료 소비
- 연구 약속 시작 전 2시간 미만 동안 담배를 피웠음
- 임신한
- 호흡기 감염(박테리아 또는 바이러스)이 있는(또는 지난 주에 있었던) 사람
- 기분전환용 약물 사용
- 최근 4개월 이내 수술/중상을 입은 자
- 다른 대사, 간, 암 또는 위장 관련 질환이 있는 사람
- 중재적 연구에 참여하는 모든 사람
- 서면동의를 할 수 없는 자
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 특수 증상
- 할당: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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간섭 없음: 메인 그룹
IMSPEX, Bio-VOC 및 ReCIVA 호흡 샘플러를 사용하여 100명의 피험자(70명의 T2D 및 30명의 대조군)가 정맥혈 샘플 1개, 모세혈관 혈액 샘플 1개 및 호흡 샘플 3개를 제공하는 데 동의합니다.
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실험적: 하위 그룹 I
메인 그룹에서 20명의 피험자(10명의 T2D 및 10명의 대조군)는 위의 샘플을 제공한 후 남게 됩니다.
이 환자들은 추가 3시간 동안 머무르며 5, 30, 60, 120 및 180분 간격으로 IMSPEX, Bio-VOC 및 ReCIVA 호흡 샘플러를 사용하여 모세혈관 혈액 샘플 1개와 호흡 샘플 3개를 제공합니다.
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소그룹 나는 오렌지 주스를 마시고 반복 조치를 취하겠습니다.
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간섭 없음: 하위 그룹 II
5명의 통제 대상자는 IMSPEX, Bio-VOC 및 ReCIVA 호흡 샘플러를 사용하여 1개의 정맥혈 샘플, 1개의 모세혈관 샘플 및 3개의 호흡 샘플을 제공하는 데 동의합니다.
이후 총 5시간 동안 1시간마다 모세혈관 혈액 샘플 1개와 호흡 샘플 3개가 이어집니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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호흡 샘플의 화학 성분은 Ion Mobility Spectrometry를 사용하여 측정하여 내쉬는 호흡에 혈당 농도와 직접적으로 연관될 수 있는 잠재적인 바이오마커가 있는지 확인합니다.
기간: 기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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화학 성분의 변화를 측정하기 위해 시간이 지남에 따라 반복 호흡 샘플을 수집합니다.
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기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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호흡의 화학 성분은 플라스틱 튜브(Bio-VOC)에 포착된 후 전자 코 분석을 통해 내쉬는 호흡에 혈당 농도와 직접적으로 연관될 수 있는 잠재적인 바이오마커가 있는지 확인합니다.
기간: 기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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화학 성분의 변화를 측정하기 위해 시간이 지남에 따라 반복 호흡 샘플을 수집합니다.
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기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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호흡의 화학 성분은 흡수 튜브에 포착된 후 GCMS 분석을 통해 내쉬는 호흡에 혈당 농도와 직접적으로 관련될 수 있는 잠재적인 바이오마커가 있는지 확인합니다.
기간: 기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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화학 성분의 변화를 측정하기 위해 시간이 지남에 따라 반복 호흡 샘플을 수집합니다.
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기준선, 5분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간.
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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연령과 같은 교란 요인이 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 기록됩니다.
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기준선
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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성별과 같은 교란 요인이 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 기록됩니다.
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기준선
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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흡연 습관과 같은 교란 요인이 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 기록됩니다.
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기준선
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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약물과 같은 교란 요인이 기록되어 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인합니다.
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기준선
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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음식 섭취와 같은 교란 요인이 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 기록됩니다.
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기준선
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인구통계학적 및 라이프스타일 데이터는 호흡의 화학적 조성과 상관관계가 있는지 확인하기 위해 기록됩니다.
기간: 기준선
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신체 활동과 같은 교란 요인이 호흡의 화학적 구성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 기록됩니다.
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기준선
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: Ramesh Arasaradanam, Consultant
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Arasaradnam RP, McFarlane M, Daulton E, Skinner J, O'Connell N, Wurie S, Chambers S, Nwokolo C, Bardhan K, Savage R, Covington J. Non-invasive exhaled volatile organic biomarker analysis to detect inflammatory bowel disease (IBD). Dig Liver Dis. 2016 Feb;48(2):148-53. doi: 10.1016/j.dld.2015.10.013. Epub 2015 Nov 22.
- Arasaradnam RP, McFarlane M, Ling K, Wurie S, O'Connell N, Nwokolo CU, Bardhan KD, Skinner J, Savage RS, Covington JA. Breathomics--exhaled volatile organic compound analysis to detect hepatic encephalopathy: a pilot study. J Breath Res. 2016 Feb 11;10(1):016012. doi: 10.1088/1752-7155/10/1/016012.
- Amal H, Leja M, Funka K, Lasina I, Skapars R, Sivins A, Ancans G, Kikuste I, Vanags A, Tolmanis I, Kirsners A, Kupcinskas L, Haick H. Breath testing as potential colorectal cancer screening tool. Int J Cancer. 2016 Jan 1;138(1):229-36. doi: 10.1002/ijc.29701. Epub 2015 Aug 7.
- Phillips M, Cataneo RN, Ditkoff BA, Fisher P, Greenberg J, Gunawardena R, Kwon CS, Tietje O, Wong C. Prediction of breast cancer using volatile biomarkers in the breath. Breast Cancer Res Treat. 2006 Sep;99(1):19-21. doi: 10.1007/s10549-006-9176-1. Epub 2006 Feb 24.
- Sahota AS, Gowda R, Arasaradnam RP, Daulton E, Savage RS, Skinner JR, Adams E, Ward SA, Covington JA. A simple breath test for tuberculosis using ion mobility: A pilot study. Tuberculosis (Edinb). 2016 Jul;99:143-146. doi: 10.1016/j.tube.2016.05.005. Epub 2016 May 29.
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
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연구 등록 날짜
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- RA315217
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