تکنیک های تجزیه ای مورد استفاده در پایش زیستی انسان
وجود آلاینده ها و باقی مانده ها در محیط زیست افزایش یافته است. بنابراین، تلاش‌هایی برای توسعه تکنیک‌هایی انجام می‌شود که می‌تواند حضور این مولکول‌ها را در بدن اندازه‌گیری کند، در فرآیندی که به عنوان نظارت زیستی انسانی شناخته می‌شود.
به گزارش سیناپرس همدان، پایش زیستی انسانی از چندین تکنیک استفاده می‌کند که می‌تواند میزان آلودگی محیطی که یک فرد در معرض آن قرار گرفته است و تأثیر چنین آلاینده‌هایی بر بدن انسان را ارزیابی کند. همچنین می توان از آن برای مطالعه اثرات آلودگی بر بدن انسان در طول زمان استفاده کرد.
تجزیه و تحلیل زیست پایشی بر اساس اندازه گیری ترکیبات طبیعی و مصنوعی در مایعات مختلف بدن مانند ادرار، خون، شیر مادر و غیره است.
بسیاری از بافت‌های مختلف از جمله مو، ناخن، چربی و استخوان را می‌توان برای تعیین سطح قرار گرفتن در معرض این مواد شیمیایی و همچنین ارزیابی خطرات بالقوه سلامتی مورد بررسی قرار داد. اندازه گیری کمی قرار گرفتن در معرض نشانگرهای زیستی شامل مراحل مختلفی است که با پیش تصفیه نمونه شروع می شود، سپس استخراج، پاکسازی، جداسازی و در نهایت شناسایی می شود.
پیش آماده سازی نمونه ها
معمولاً برای حذف هرگونه تداخل با نشانگرهای زیستی هدف، به یک پیش آماده سازی نمونه نیاز است. این معمولاً با هیدرولیز اسید با استفاده از β-گلوکورونیداز/سولفاتاز انجام می شود. این فرآیند همچنین ممکن است شامل رقیق کردن ادرار با آب و اسید فرمیک باشد که می تواند اثر ماتریکس و تغییرات بین نمونه ها را کاهش دهد. این در غیر این صورت بر پاسخ آنالیت تأثیر می گذارد.
تجزیه آنزیمی یا قلیایی نمونه هایی مانند مو نیز برای افزایش کارایی استخراج پیشنهاد شده است. با این حال، چنین تجزیه نمونه ممکن است مشکلاتی را در تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی حساس مانند ارگانوفسفره، کاربامات ها و پیرتروئیدها ایجاد کند.
نمونه هایی مانند مو باید قبل از فرآیند استخراج شسته، خشک و به قطعات کوچک بریده شوند. به طور مشابه، نمونه هایی مانند خون یا شیر مادر ممکن است قبل از استخراج نیاز به رسوب و دناتوره(تغییر در ساختار طبیعی) داشته باشند.
تجزیه و تحلیل مستقیم نمونه ها امکان پذیر است، با این حال، معمولاً برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد نیاز به استخراج است. روش های مختلف استخراج عبارتند از استخراج مایع-مایع، استخراج جامد-مایع، استخراج فاز جامد و میکرواستخراج فاز جامد.
اگرچه استخراج مایع-مایع سال‌هاست مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما به دلیل زمان‌بر بودن و نیاز به حلال‌های زیادی معایب متعددی دارد. بنابراین در بسیاری از موارد با میکرواستخراج فاز جامد که یکی از مهم ترین روش های استخراج است، جایگزین می شود.
در این روش جاذب ریز استخراج فاز جامد مناسب، حلال شستشو، حجم نمونه و pH انتخاب می شود. در یک مطالعه، روش فاز جامد آنلاین برای تعیین حضور متابولیت‌های آترازین در ادرار ایجاد شد.
استخراج با مایع جامد یک روش رایج برای استخراج بیومارکرها از مو است. حلال های مورد استفاده برای این منظور شامل متانول برای استخراج متابولیت های قطبی، ارگانوفسفره ها، استونیتریل و هگزان می باشد. رزین پلی استایرن دی وینیل بنزن برای استخراج متابولیت های آبدوست استفاده می شود. میکرواستخراج فاز جامد نیز جایگزین موثری برای روش‌های سنتی استخراج جامد-مایع است.
استخراج فاز جامد نیز اغلب برای تمیز کردن نمونه‌های مو استفاده می‌شود. در مطالعه‌ای، از این روش برای خالص‌سازی 67 متابولیت و آفت‌کش در کلاس‌های مختلف از مو استفاده شد. روش های اخیر از استخراج مایع-مایع همراه با اسید سولفوریک برای پاکسازی استفاده می کنند.
روش‌های جدید زمان کمتری می‌برند و به حجم نمونه کمتری نیاز دارند. خون برای انجام مطالعات در کودکان و نوزادان در دسترس محدود است. بنابراین، برای این افراد، روش هایی که نیاز به ماتریس مقادیر بسیار کمی دارند، ضروری است. روش هایی که می توانند حجم را به کمتر از 0.3 میلی لیتر کاهش دهند شامل استخراج آنلاین فاز جامد یا سایر ابزارهای حساس مانند کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمی با وضوح بالا (GC-HMS) است.
منابع:
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26388361
• http://www.eu-hbm.info/cophes/human-biomonitoring
• https://www.cdc.gov/biomonitoring/pdf/AS_article_biomonitoring.pdf
مترجم: کیانوش کرمی
