通过GCxGC-TOFMS检测人类皮肤中的结核病相关化合物
Portia C K Makhubela1, Egmont R Rohwer1, Yvette Naudé1
1Department of Chemistry, University of Pretoria, Private Bag X20, Hatfield, 0028 Pretoria, South Africa.
人体皮肤挥发性有机化合物 (VOC) 在诊断结核病 (TB) 方面表现有前途. 这种非侵入性方法确定了特定的VOCs,可以准确地区分结核病阳性和结核病阴性个体.
科学领域:
- 生物化学 生化学
- 分析化学 分析化学
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 结核病 (TB) 仍然是一个重大的全球卫生挑战.
- 准确和可访问的诊断方法对于结核病控制至关重要.
- 当前的诊断方法可能是侵入性的或有局限性.
研究的目的:
- 探索人类皮肤挥发性有机化合物 (VOC) 作为结核病诊断的非侵入性生物标志物的潜力.
- 为了确定与结核病感染相关的特定VOC.
- 通过预测建模来评估这些VOC的诊断准确性.
主要方法:
- 使用可穿戴的皮带从人体皮肤中进行非侵入性VOC采样.
- 采用了全面的二维气体染色学-飞行质谱的时间 (GCxGC-TOFMS) 进行详细的化学分析.
- 应用化学测量技术,包括有针对性和非有针对性的查,以及人工神经网络 (ANN) 建模用于数据分析.
主要成果:
- 在人类皮肤上确定了27种已知的结核病相关的VOC和16种新的潜在生物标志物.
- ANN模型的诊断准确度很高:针对性分析 (两种化合物) 的AUROC为92%;针对性分析 (16种特征) 的AUROC为98.5%.
- 在区分结核病阳性和结核病阴性个体方面获得了高灵敏度 (100%和83%) 和特异性 (94%和88%).
结论:
- 人体皮肤的VOCs代表了结核病诊断的有希望的,非侵入性的生物标志物来源.
- 已确定的VOC档案为现有诊断方法 (如呼吸分析和GeneXpert) 提供了潜在的替代方案.
- 进一步验证可能会导致一种简单,可访问的结核病查测试.
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