Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS.Para sa pinakamagandang karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o huwag paganahin ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ire-render namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Ang interes sa pagsusuri ng mga pabagu-bago ng isip na organic compound (VOC) sa ibinubuga na hangin ay lumaki sa nakalipas na dalawang dekada.Umiiral pa rin ang mga kawalan ng katiyakan tungkol sa normalisasyon ng sampling at kung ang panloob na hangin na pabagu-bago ng isip na mga organikong compound ay nakakaapekto sa exhaled air volatile organic compounds curve.Suriin ang panloob na hangin na pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa mga nakagawiang sampling site ng hininga sa kapaligiran ng ospital at alamin kung ito ay nakakaapekto sa komposisyon ng hininga.Ang pangalawang layunin ay pag-aralan ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago sa nilalaman ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa panloob na hangin.Ang panloob na hangin ay nakolekta sa limang mga lokasyon sa umaga at hapon gamit ang isang sampling pump at isang thermal desorption (TD) tube.Mangolekta lamang ng mga sample ng hininga sa umaga.Ang mga tubo ng TD ay sinuri ng gas chromatography kasama ng time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF-MS).May kabuuang 113 VOC ang natukoy sa mga nakolektang sample.Ang pagsusuri ng multivariate ay nagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng paghinga at hangin sa silid.Ang komposisyon ng panloob na hangin ay nagbabago sa buong araw, at ang iba't ibang mga lokasyon ay may mga partikular na VOC na hindi nakakaapekto sa profile ng paghinga.Ang mga paghinga ay hindi nagpakita ng paghihiwalay batay sa lokasyon, na nagmumungkahi na ang sampling ay maaaring gawin sa iba't ibang lokasyon nang hindi naaapektuhan ang mga resulta.
Ang mga volatile organic compound (VOCs) ay mga carbon-based na compound na may gas sa temperatura ng silid at ang mga huling produkto ng maraming endogenous at exogenous na proseso1.Sa loob ng mga dekada, naging interesado ang mga mananaliksik sa mga VOC dahil sa kanilang potensyal na papel bilang mga non-invasive na biomarker ng sakit ng tao.Gayunpaman, nananatili ang kawalan ng katiyakan tungkol sa standardisasyon ng koleksyon at pagsusuri ng mga sample ng hininga.
Ang isang mahalagang bahagi ng standardisasyon para sa pagsusuri sa paghinga ay ang potensyal na epekto ng mga background na VOC sa panloob na hangin sa paligid.Ipinakita ng mga nakaraang pag-aaral na ang mga antas ng background ng mga VOC sa panloob na ambient na hangin ay nakakaapekto sa mga antas ng mga VOC na matatagpuan sa hanging ibinuga3.Boshier et al.Noong 2010, ang napiling ion flow mass spectrometry (SIFT-MS) ay ginamit upang pag-aralan ang mga antas ng pitong pabagu-bagong organic compound sa tatlong klinikal na setting.Ang iba't ibang antas ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa kapaligiran ay nakilala sa tatlong rehiyon, na nagbigay naman ng gabay sa kakayahan ng malawakang pabagu-bago ng mga organikong compound sa panloob na hangin upang magamit bilang mga biomarker ng sakit.Noong 2013, sina Trefz et al.Ang nakapaligid na hangin sa operating room at ang mga pattern ng paghinga ng mga kawani ng ospital ay sinusubaybayan din sa araw ng trabaho.Natagpuan nila na ang mga antas ng mga exogenous compound tulad ng sevoflurane sa parehong hangin sa silid at hangin na ibinubuga ay tumaas ng 5 sa pagtatapos ng araw ng trabaho, na nagtataas ng mga tanong tungkol sa kung kailan at saan dapat ma-sample ang mga pasyente para sa pagsusuri ng paghinga upang mabawasan upang mabawasan ang problema ng naturang pagkalito. mga kadahilanan.Nauugnay ito sa pag-aaral ni Castellanos et al.Noong 2016, natagpuan nila ang sevoflurane sa hininga ng mga kawani ng ospital, ngunit hindi sa hininga ng mga kawani sa labas ng ospital.Noong 2018 Markar et al.hinahangad na ipakita ang epekto ng mga pagbabago sa panloob na komposisyon ng hangin sa pagsusuri ng hininga bilang bahagi ng kanilang pag-aaral upang masuri ang diagnostic na kakayahan ng exhaled air sa esophageal cancer7.Gamit ang isang bakal na counterlung at SIFT-MS sa panahon ng sampling, natukoy nila ang walong pabagu-bagong organic compound sa panloob na hangin na malaki ang pagkakaiba-iba ayon sa lokasyon ng sampling.Gayunpaman, ang mga VOC na ito ay hindi kasama sa kanilang huling hininga na VOC diagnostic model, kaya ang kanilang epekto ay tinanggihan.Noong 2021, isang pag-aaral ang isinagawa ni Salman et al.upang subaybayan ang mga antas ng VOC sa tatlong ospital sa loob ng 27 buwan.Tinukoy nila ang 17 VOC bilang mga pana-panahong diskriminasyon at iminungkahi na ang mga inilabas na konsentrasyon ng VOC na mas mataas sa kritikal na antas na 3 µg/m3 ay itinuturing na hindi malamang na pangalawa sa background ng polusyon ng VOC8.
Bilang karagdagan sa pagtatakda ng mga antas ng threshold o tahasan na hindi kasama ang mga exogenous compound, ang mga alternatibo sa pag-aalis ng pagkakaiba-iba ng background na ito ay kasama ang pagkolekta ng mga nakapares na sample ng hangin sa silid nang sabay-sabay sa exhaled air sampling upang ang anumang antas ng mga VOC na nasa matataas na konsentrasyon sa respirable room ay maaaring matukoy.kinukuha mula sa ibinubuga na hangin.Ang Air 9 ay ibinabawas sa antas upang magbigay ng "alveolar gradient".Samakatuwid, ang isang positibong gradient ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng endogenous Compound 10. Ang isa pang paraan ay para sa mga kalahok na makalanghap ng "purified" na hangin na ayon sa teorya ay walang mga pollutant ng VOC11.Gayunpaman, ito ay mahirap, nakakaubos ng oras, at ang kagamitan mismo ay bumubuo ng karagdagang mga pollutant ng VOC.Isang pag-aaral ni Maurer et al.Noong 2014, ang mga kalahok na humihinga ng sintetikong hangin ay bumaba ng 39 na VOC ngunit tumaas ng 29 na VOC kumpara sa paglanghap ng panloob na hangin sa kapaligiran12.Ang paggamit ng synthetic/purified air ay lubhang nililimitahan ang portability ng breath sampling equipment.
Inaasahan ding mag-iiba-iba ang mga antas ng ambient VOC sa buong araw, na maaaring higit na makaapekto sa standardisasyon at katumpakan ng breath sampling.
Ang mga pag-unlad sa mass spectrometry, kabilang ang thermal desorption na isinama sa gas chromatography at time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF-MS), ay nagbigay din ng mas matatag at maaasahang paraan para sa pagsusuri ng VOC, na may kakayahang sabay na tumuklas ng daan-daang VOC, kaya para sa mas malalim na pagsusuri.hangin sa silid.Ginagawa nitong posible na makilala nang mas detalyado ang komposisyon ng ambient air sa silid at kung paano nagbabago ang malalaking sample sa lugar at oras.
Ang pangunahing layunin ng pag-aaral na ito ay upang matukoy ang iba't ibang antas ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa panloob na nakapaligid na hangin sa mga karaniwang sampling site sa kapaligiran ng ospital at kung paano ito nakakaapekto sa exhaled air sampling.Ang pangalawang layunin ay upang matukoy kung mayroong makabuluhang diurnal o heograpikong mga pagkakaiba-iba sa pamamahagi ng mga VOC sa panloob na ambient air.
Ang mga sample ng hininga, pati na rin ang kaukulang mga sample ng panloob na hangin, ay nakolekta sa umaga mula sa limang magkakaibang lokasyon at sinuri gamit ang GC-TOF-MS.Isang kabuuan ng 113 VOC ang nakita at nakuha mula sa chromatogram.Ang mga paulit-ulit na pagsukat ay pinagsama-sama sa mean bago ang isang principal component analysis (PCA) ng mga na-extract at normalized na peak areas ay isinagawa upang matukoy at maalis ang mga outlier. Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa pamamagitan ng bahagyang hindi bababa sa mga parisukat—discriminant analysis (PLS-DA) ay nagpakita ng malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hangin at hangin sa silid (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001) (Fig. 1). Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa pamamagitan ng bahagyang hindi bababa sa mga parisukat—discriminant analysis (PLS-DA) ay nagpakita ng malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hangin at hangin sa silid (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001) (Fig. 1). Затем контролируемый анализ с помощью частичного дискриминантного анализа методом наименьших квадратов (PLS-гDA) тсмать тсмать ежду образцами дыхания и комнатного воздуха (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (рис. 1). Pagkatapos ang kinokontrol na pagsusuri na may bahagyang hindi bababa sa mga parisukat na pagsusuri ng diskriminasyon (PLS-DA) ay nakapagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hangin at hangin sa silid (R2Y=0.97, Q2Y=0.96, p<0.001) (Larawan 1).通过偏最小二乘法进行监督分析——判别分析(PLS-DA) 然后能够显示呼吸和庤气物分离（R2Y = 0.97，Q2Y = 0.96，p <0.001）（图1）。通过 偏 最 小 二乘法 进行 监督 分析 分析 判别 判别 分析 分析 (PLS-DA) 然彐 然彐室内 空气 样本 的 明显 （（（（（（（， ， q2y = 0.96 ， p <0.001） （1）。 .. . . . . . . . . . . Контролируемый анализ с помощью частичного дискриминантного анализа методом наименьших квадратов (PLS-DA) загтем тскоть жду образцами дыхания и воздуха в помещении (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (рис. 1). Ang kinokontrol na pagsusuri na may bahagyang hindi bababa sa mga parisukat na discriminant analysis (PLS-DA) ay nagpakita ng malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hininga at panloob na hangin (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001) (Larawan 1). Ang paghihiwalay ng grupo ay hinimok ng 62 iba't ibang mga VOC, na may isang variable na kahalagahan projection (VIP) na marka > 1. Ang isang kumpletong listahan ng mga VOC na nagpapakilala sa bawat uri ng sample at ang kani-kanilang mga marka ng VIP ay matatagpuan sa Karagdagang Talahanayan 1. Ang paghihiwalay ng grupo ay hinimok ng 62 iba't ibang mga VOC, na may isang variable na kahalagahan projection (VIP) na marka > 1. Ang isang kumpletong listahan ng mga VOC na nagpapakilala sa bawat uri ng sample at ang kani-kanilang mga marka ng VIP ay matatagpuan sa Karagdagang Talahanayan 1. Разделение на группы было обусловлено 62 различными VOC с оценкой проекпции переменной важности (VIP) > 1. те Пословой ющих каждый тип образца, и их соответствующие оценки VIP можно найти в дополнительной таблице 1. Ang pagpapangkat ay hinimok ng 62 iba't ibang VOC na may marka ng Variable Importance Projection (VIP) > 1. Ang kumpletong listahan ng mga VOC na nagpapakilala sa bawat uri ng sample at kani-kanilang mga marka ng VIP ay makikita sa Karagdagang Talahanayan 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1.组分离由62 种不同的VOC 驱动，变量重要性投影(VIP) 分数> 1. Разделение групп было обусловлено 62 различными ЛОС с оценкой проекции переменной важности (VIP) > 1. Ang paghihiwalay ng grupo ay hinimok ng 62 iba't ibang VOC na may variable na kahalagahan ng projection score (VIP) > 1.Ang isang kumpletong listahan ng mga VOC na nagpapakilala sa bawat uri ng sample at ang kani-kanilang mga marka ng VIP ay matatagpuan sa Karagdagang Talahanayan 1.
Ang paghinga at panloob na hangin ay nagpapakita ng iba't ibang distribusyon ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound. Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa PLS-DA ay nagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng hininga at mga profile ng hangin sa silid na nakolekta sa umaga (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001). Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa PLS-DA ay nagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng hininga at mga profile ng hangin sa silid na nakolekta sa umaga (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001). Контролируемый анализ с помощью PLS-DA показал четкое разделение между профилями летучих органических соедхинмих соедехин воздухе в помещении, собранными утром (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Ang pagsusuri na kinokontrol ng PLS-DA ay nagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay sa pagitan ng exhaled at indoor air volatile organic compound profile na nakolekta sa umaga (R2Y=0.97, Q2Y=0.96, p<0.001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上收集的呼吸和室内空气 VOC 曲线明显分离（ ， 0 0 R = 0 . 01）.使用 PLS-DA Контролируемый анализ с использованием PLS-DA показал четкое разделение профилей ЛОС дыхания и воздуха в воздуха в , помин и воздуха в , померски 97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Ang kinokontrol na pagsusuri gamit ang PLS-DA ay nagpakita ng isang malinaw na paghihiwalay ng mga profile ng VOC ng hininga at panloob na hangin na nakolekta sa umaga (R2Y = 0.97, Q2Y = 0.96, p <0.001).Ang mga paulit-ulit na sukat ay binawasan sa mean bago itayo ang modelo.Ang mga ellipse ay nagpapakita ng 95% na agwat ng kumpiyansa at mga sentroid ng pangkat ng asterisk.
Ang mga pagkakaiba sa pamamahagi ng mga pabagu-bago ng organikong compound sa panloob na hangin sa umaga at hapon ay sinisiyasat gamit ang PLS-DA. Tinukoy ng modelo ang makabuluhang paghihiwalay sa pagitan ng dalawang timepoint (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001) (Fig. 2). Tinukoy ng modelo ang makabuluhang paghihiwalay sa pagitan ng dalawang timepoint (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001) (Fig. 2). Модель выявила значительное разделение между двумя временными точками (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,002) (halimbawa 0,002). Ang modelo ay nagsiwalat ng isang makabuluhang paghihiwalay sa pagitan ng dalawang mga punto ng oras (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001) (Larawan 2).该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0.46，Q2Y = 0.22，p < 0.001）（图2）。该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0.46，Q2Y = 0.22，p < 0.001）（图2）。 Модель выявила значительное разделение между двумя временными точками (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,002) (halimbawa 0,002). Ang modelo ay nagsiwalat ng isang makabuluhang paghihiwalay sa pagitan ng dalawang mga punto ng oras (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001) (Larawan 2). Ito ay hinimok ng 47 VOC na may VIP na marka > 1. Ang mga VOC na may pinakamataas na marka ng VIP na nagpapakilala sa mga sample ng umaga ay kinabibilangan ng maraming branched alkanes, oxalic acid at hexacosane, habang ang mga sample sa hapon ay nagpakita ng higit pang 1-propanol, phenol, propanoic acid, 2-methyl- , 2-ethyl-3-hydroxyhexyl ester, isoprene at nonanal. Ito ay hinimok ng 47 VOC na may VIP na marka > 1. Ang mga VOC na may pinakamataas na marka ng VIP na nagpapakilala sa mga sample ng umaga ay kinabibilangan ng maraming branched alkanes, oxalic acid at hexacosane, habang ang mga sample sa hapon ay nagpakita ng higit pang 1-propanol, phenol, propanoic acid, 2-methyl- , 2-ethyl-3-hydroxyhexyl ester, isoprene at nonanal. Это было обусловлено наличием 47 летучих органических соединений с оценкой VIP > 1. ЛОС с самой высококой высокран утренние образцы, включали несколько разветвленных алканов, щавелевую кислоту и гексакозан, в то вседен лица больше 1-пропанола, фенола, пропановой кислоты, 2-метил- , 2-этил-3-гидроксигексиловый эфир, изопрен и нонаналь. Ito ay dahil sa pagkakaroon ng 47 volatile organic compounds na may VIP na marka > 1. Ang mga VOC na may pinakamataas na marka ng VIP para sa mga sample ng umaga ay kinabibilangan ng ilang branched alkanes, oxalic acid, at hexacosane, habang ang mga sample sa araw ay naglalaman ng higit pang 1-propanol, phenol, propanoic acid, 2-methyl-, 2-ethyl-3-hydroxyhexyl ether, isoprene at nonanal.这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的。这是由47 种VIP 评分> 1 的VOC 驱动的。 Этому способствуют 47 VOC с оценкой VIP > 1. Ito ay pinadali ng 47 VOC na may VIP score > 1.Kasama sa pinakamataas na VIP-rated na VOC sa sample ng umaga ang iba't ibang branched alkanes, oxalic acid, at hexadecane, habang ang sample ng hapon ay naglalaman ng higit pang 1-propanol, phenol, propionic acid, 2-methyl-, 2-ethyl-3-hydroxyhexyl.ester, isoprene at nonanal.Ang isang kumpletong listahan ng mga volatile organic compound (VOCs) na nagpapakilala sa mga pang-araw-araw na pagbabago sa panloob na komposisyon ng hangin ay matatagpuan sa Karagdagang Talahanayan 2.
Ang pamamahagi ng mga VOC sa panloob na hangin ay nag-iiba sa buong araw. Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa PLS-DA ay nagpakita ng paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hangin sa silid na nakolekta sa umaga o sa hapon (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001). Ang pinangangasiwaang pagsusuri sa PLS-DA ay nagpakita ng paghihiwalay sa pagitan ng mga sample ng hangin sa silid na nakolekta sa umaga o sa hapon (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001). Контролируемый анализ с помощью PLS-DA показал разделение между пробами воздуха в помещении, собранными у2YER0, 2 , p < 0,001). Ang kinokontrol na pagsusuri sa PLS-DA ay nagpakita ng paghihiwalay sa pagitan ng mga panloob na sample ng hangin na nakolekta sa umaga at hapon (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示，早上或下午收集的室内空气样本之间存在分离，2Y0 = 2 Y. 001）.使用 PLS-DA Анализ эпиднадзора с использованием PLS-DA показал разделение проб воздуха внутри помещений, собранных утром или 2, = 0 0,001). Ang pagsusuri sa pagsubaybay gamit ang PLS-DA ay nagpakita ng isang paghihiwalay ng mga panloob na sample ng hangin na nakolekta sa umaga o hapon (R2Y = 0.46, Q2Y = 0.22, p <0.001).Ang mga ellipse ay nagpapakita ng 95% na agwat ng kumpiyansa at mga sentroid ng pangkat ng asterisk.
Ang mga sample ay nakolekta mula sa limang magkakaibang lokasyon sa St Mary's Hospital sa London: isang endoscopy room, isang clinical research room, isang operating room complex, isang outpatient clinic at isang mass spectrometry laboratory.Regular na ginagamit ng aming pangkat ng pananaliksik ang mga lokasyong ito para sa pangangalap ng pasyente at pagkolekta ng hininga.Tulad ng dati, ang panloob na hangin ay nakolekta sa umaga at hapon, at ang mga exhaled air sample ay nakolekta lamang sa umaga. Itinampok ng PCA ang isang paghihiwalay ng mga sample ng hangin sa silid ayon sa lokasyon sa pamamagitan ng permutational multivariate analysis ng variance (PERMANOVA, R2 = 0.16, p <0.001) (Fig. 3a). Itinampok ng PCA ang isang paghihiwalay ng mga sample ng hangin sa silid ayon sa lokasyon sa pamamagitan ng permutational multivariate analysis ng variance (PERMANOVA, R2 = 0.16, p <0.001) (Fig. 3a). PCA выявил разделение проб комнатного воздуха по местоположению с помощью перестановочного многомерногого многомерногого ди ( RADIO 2 0,16, p <0,001) (halimbawa 3а). Inihayag ng PCA ang paghihiwalay ng mga sample ng hangin sa silid ayon sa lokasyon gamit ang permutational multivariate analysis ng variance (PERMANOVA, R2 = 0.16, p <0.001) (Fig. 3a). PCA 通过置换多变量方差分析（PERMANOVA，R2 = 0.16，p < 0.001）强调了房间空气样本的位羮物。PCA PCA подчеркнул локальную сегрегацию проб комнатного воздуха с помощью перестановочного многомерногогого воздуха с помощью перестановочного многомерногогого ди 0,16, p <0,001) (halimbawa 3а). Itinampok ng PCA ang lokal na paghihiwalay ng mga sample ng hangin sa silid gamit ang permutational multivariate analysis ng variance (PERMANOVA, R2 = 0.16, p <0.001) (Fig. 3a).Samakatuwid, ang mga ipinares na modelo ng PLS-DA ay nilikha kung saan ang bawat lokasyon ay inihambing sa lahat ng iba pang mga lokasyon upang matukoy ang mga tampok na lagda. Ang lahat ng mga modelo ay makabuluhan at ang mga VOC na may marka ng VIP> 1 ay nakuha na may kaukulang paglo-load upang makilala ang kontribusyon ng grupo. Ang lahat ng mga modelo ay makabuluhan at ang mga VOC na may marka ng VIP> 1 ay nakuha na may kaukulang paglo-load upang makilala ang kontribusyon ng grupo. Все модели были значимыми, и ЛОС с оценкой VIP > 1 были извлечены с соответствующей нагрузкой длягорукпо для опред Ang lahat ng mga modelo ay makabuluhan, at ang mga VOC na may marka ng VIP na > 1 ay nakuha na may naaangkop na paglo-load upang matukoy ang kontribusyon ng grupo.所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC 被提取并分别加载以识别组贡献。所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC Все модели были значимыми, и VOC с баллами VIP> 1 были извлечены и загружены отдельно для определения груплад Ang lahat ng mga modelo ay makabuluhan at ang mga VOC na may mga marka ng VIP na > 1 ay kinuha at na-upload nang hiwalay upang matukoy ang mga kontribusyon ng grupo.Ipinapakita ng aming mga resulta na nag-iiba-iba ang komposisyon ng hangin sa paligid ayon sa lokasyon, at natukoy namin ang mga feature na partikular sa lokasyon gamit ang consensus ng modelo.Ang yunit ng endoscopy ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na antas ng undecane, dodecane, benzonitrile at benzaldehyde.Ang mga sample mula sa Clinical Research Department (kilala rin bilang Liver Research Department) ay nagpakita ng mas maraming alpha-pinene, diisopropyl phthalate, at 3-carene.Ang halo-halong hangin ng operating room ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mataas na nilalaman ng branched decane, branched dodecane, branched tridecane, propionic acid, 2-methyl-, 2-ethyl-3-hydroxyhexyl ether, toluene at 2 - ang pagkakaroon ng crotonaldehyde.Ang outpatient clinic (Paterson Building) ay may mas mataas na content ng 1-nonanol, vinyl lauryl ether, benzyl alcohol, ethanol, 2-phenoxy, naphthalene, 2-methoxy, isobutyl salicylate, tridecane, at branched chain tridecane.Sa wakas, ang panloob na hangin na nakolekta sa mass spectrometry laboratoryo ay nagpakita ng mas maraming acetamide, 2'2'2-trifluoro-N-methyl-, pyridine, furan, 2-pentyl-, branched undecane, ethylbenzene, m-xylene, o- xylene, furfural at ethylanisate.Ang iba't ibang antas ng 3-carene ay naroroon sa lahat ng limang mga site, na nagmumungkahi na ang VOC na ito ay isang karaniwang contaminant na may pinakamataas na naobserbahang antas sa lugar ng klinikal na pag-aaral.Ang isang listahan ng mga napagkasunduang VOC na nagbabahagi ng bawat posisyon ay makikita sa Karagdagang Talahanayan 3. Bilang karagdagan, ang isang univariate na pagsusuri ay isinagawa para sa bawat VOC ng interes, at ang lahat ng mga posisyon ay inihambing laban sa isa't isa gamit ang isang pairwise na Wilcoxon test na sinusundan ng isang Benjamini-Hochberg correction .Ang mga block plot para sa bawat VOC ay ipinakita sa Karagdagang Larawan 1. Ang mga pabagu-bago ng paghinga na organic compound curves ay lumilitaw na independyente sa lokasyon, tulad ng naobserbahan sa PCA na sinusundan ng PERMANOVA (p = 0.39) (Larawan 3b). Bilang karagdagan, ang mga pares na modelo ng PLS-DA ay nabuo sa pagitan ng lahat ng iba't ibang lokasyon para sa mga sample ng hininga, ngunit walang mga makabuluhang pagkakaiba ang natukoy (p> 0.05). Bilang karagdagan, ang mga pares na modelo ng PLS-DA ay nabuo sa pagitan ng lahat ng iba't ibang mga lokasyon para sa mga sample ng hininga, ngunit walang mga makabuluhang pagkakaiba ang natukoy (p> 0.05). Кроме того, парные модели PLS-DA также были созданы между всеми разными местоположениями образцов дывсляния, нхич дывистания ено не было (p > 0,05). Bilang karagdagan, ang mga ipinares na modelo ng PLS-DA ay nabuo din sa pagitan ng lahat ng iba't ibang mga lokasyon ng sample ng hininga, ngunit walang nakitang makabuluhang pagkakaiba (p > 0.05).此外，在呼吸样本的所有不同位置之间也生成了成对PLS-DA 模型，但未发现显着巴 。 PLS-DA 模型，但未发现显着差异(p > 0.05). Кроме того, парные модели PLS-DA также были сгенерированы между всеми различными местоположениями образцов сгенерированы парные модели обнаружено не было (p > 0,05). Bilang karagdagan, ang mga ipinares na modelo ng PLS-DA ay nabuo din sa pagitan ng lahat ng iba't ibang mga lokasyon ng sample ng hininga, ngunit walang nakitang makabuluhang pagkakaiba (p > 0.05).
Ang mga pagbabago sa ambient indoor air ngunit hindi sa exhaled air, VOC distribution ay iba depende sa sampling site, unsupervised analysis gamit ang PCA ay nagpapakita ng paghihiwalay sa pagitan ng indoor air samples na nakolekta sa iba't ibang lokasyon ngunit hindi katumbas na exhaled air sample.Ang mga asterisk ay tumutukoy sa mga sentroid ng pangkat.
Sa pag-aaral na ito, sinuri namin ang pamamahagi ng mga panloob na hangin na VOC sa limang karaniwang mga site ng sampling ng hininga upang makakuha ng mas mahusay na pag-unawa sa epekto ng mga antas ng background ng VOC sa pagsusuri ng hininga.
Ang paghihiwalay ng mga panloob na sample ng hangin ay naobserbahan sa lahat ng limang magkakaibang lokasyon.Maliban sa 3-carene, na naroroon sa lahat ng mga lugar na pinag-aralan, ang paghihiwalay ay sanhi ng iba't ibang mga VOC, na nagbibigay sa bawat lokasyon ng isang tiyak na karakter.Sa larangan ng endoscopy evaluation, ang separation-inducing volatile organic compounds ay pangunahing monoterpenes tulad ng beta-pinene at alkanes tulad ng dodecane, undecane at tridecane, na karaniwang matatagpuan sa mga mahahalagang langis na karaniwang ginagamit sa mga produktong panlinis 13. Isinasaalang-alang ang dalas ng paglilinis ng endoscopic mga device, ang mga VOC na ito ay malamang na resulta ng madalas na proseso ng paglilinis sa loob ng bahay.Sa mga laboratoryo ng klinikal na pananaliksik, tulad ng sa endoscopy, ang paghihiwalay ay higit sa lahat dahil sa mga monoterpene tulad ng alpha-pinene, ngunit malamang na mula sa mga ahente ng paglilinis.Sa kumplikadong operating room, ang lagda ng VOC ay pangunahing binubuo ng mga branched alkanes.Ang mga compound na ito ay maaaring makuha mula sa mga surgical instrument dahil mayaman sila sa mga langis at pampadulas14.Sa surgical setting, ang mga tipikal na VOC ay kinabibilangan ng isang hanay ng mga alkohol: 1-nonanol, na matatagpuan sa mga langis ng gulay at mga produktong panlinis, at benzyl alcohol, na matatagpuan sa mga pabango at lokal na anesthetics.15,16,17,18 Ang mga VOC sa isang mass spectrometry laboratory ay ibang-iba sa inaasahan sa ibang mga lugar dahil ito ang tanging non-clinical area na tinasa.Habang naroroon ang ilang monoterpenes, isang mas homogenous na grupo ng mga compound ang nagbabahagi ng lugar na ito sa iba pang mga compound (2,2,2-trifluoro-N-methyl-acetamide, pyridine, branched undecane, 2-pentylfuran, ethylbenzene, furfural, ethylanisate).), orthoxylene, meta-xylene, isopropanol at 3-carene), kabilang ang mga aromatic hydrocarbon at alkohol.Ang ilan sa mga VOC na ito ay maaaring pangalawa sa mga kemikal na ginagamit sa laboratoryo, na binubuo ng pitong mass spectrometry system na tumatakbo sa TD at liquid injection mode.
Sa PLS-DA, isang malakas na paghihiwalay ng panloob na hangin at mga sample ng hininga ang naobserbahan, sanhi ng 62 sa 113 na nakitang VOC.Sa panloob na hangin, ang mga VOC na ito ay exogenous at may kasamang diisopropyl phthalate, benzophenone, acetophenone at benzyl alcohol, na karaniwang ginagamit sa mga plasticizer at pabango19,20,21,22 ang huli ay matatagpuan sa mga produktong panlinis16.Ang mga kemikal na matatagpuan sa exhaled air ay pinaghalong endogenous at exogenous VOCs.Ang mga endogenous VOC ay pangunahing binubuo ng mga branched alkanes, na mga byproduct ng lipid peroxidation23, at isoprene, isang byproduct ng cholesterol synthesis24.Kasama sa mga exogenous VOC ang mga monoterpenes gaya ng beta-pinene at D-limonene, na maaaring masubaybayan pabalik sa citrus essential oils (malawakang ginagamit sa mga produktong panlinis) at mga preservative ng pagkain13,25.Ang 1-Propanol ay maaaring maging endogenous, na nagreresulta mula sa pagkasira ng mga amino acid, o exogenous, na nasa mga disinfectant26.Kung ikukumpara sa paglanghap ng panloob na hangin, mas mataas na antas ng pabagu-bago ng isip na mga organic compound ang matatagpuan, ang ilan sa mga ito ay natukoy na posibleng mga biomarker ng sakit.Ang Ethylbenzene ay ipinakita bilang isang potensyal na biomarker para sa ilang mga sakit sa paghinga, kabilang ang kanser sa baga, COPD27 at pulmonary fibrosis28.Kung ikukumpara sa mga pasyenteng walang kanser sa baga, ang mga antas ng N-dodecane at xylene ay natagpuan din sa mas mataas na konsentrasyon sa mga pasyenteng may kanser sa baga29 at metacymol sa mga pasyenteng may aktibong ulcerative colitis30.Kaya, kahit na ang mga pagkakaiba sa panloob na hangin ay hindi nakakaapekto sa pangkalahatang profile ng paghinga, maaari silang makaapekto sa mga partikular na antas ng VOC, kaya maaaring mahalaga pa rin ang pagsubaybay sa panloob na hangin sa background.
Nagkaroon din ng paghihiwalay sa pagitan ng mga panloob na sample ng hangin na nakolekta sa umaga at hapon.Ang mga pangunahing tampok ng mga sample sa umaga ay mga branched alkanes, na kadalasang matatagpuan nang exogenously sa mga produkto ng paglilinis at waxes31.Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang lahat ng apat na mga klinikal na silid na kasama sa pag-aaral na ito ay nalinis bago ang sampling ng hangin sa silid.Ang lahat ng mga klinikal na lugar ay pinaghihiwalay ng iba't ibang VOC, kaya ang paghihiwalay na ito ay hindi maaaring maiugnay sa paglilinis.Kung ikukumpara sa mga sample sa umaga, ang mga sample sa hapon sa pangkalahatan ay nagpakita ng mas mataas na antas ng pinaghalong mga alkohol, hydrocarbon, ester, ketone, at aldehydes.Ang parehong 1-propanol at phenol ay matatagpuan sa mga disinfectant26,32 na inaasahang bibigyan ng regular na paglilinis ng buong klinikal na lugar sa buong araw.Ang hininga ay nakolekta lamang sa umaga.Ito ay dahil sa maraming iba pang mga kadahilanan na maaaring makaapekto sa antas ng pabagu-bago ng isip na mga organic compound sa exhaled na hangin sa araw, na hindi makontrol.Kabilang dito ang pagkonsumo ng mga inumin at pagkain33,34 at iba't ibang antas ng ehersisyo35,36 bago ang breath sampling.
Ang pagtatasa ng VOC ay nananatiling nangunguna sa non-invasive diagnostic development.Ang standardisasyon ng sampling ay nananatiling isang hamon, ngunit ang aming pagsusuri ay malinaw na nagpakita na walang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga sample ng hininga na nakolekta sa iba't ibang mga lokasyon.Sa pag-aaral na ito, ipinakita namin na ang nilalaman ng mga pabagu-bagong organic compound sa ambient indoor air ay depende sa lokasyon at oras ng araw.Gayunpaman, ipinapakita din ng aming mga resulta na hindi ito makabuluhang nakakaapekto sa pamamahagi ng mga pabagu-bago ng organikong compound sa exhaled na hangin, na nagmumungkahi na ang pag-sample ng hininga ay maaaring isagawa sa iba't ibang mga lokasyon nang hindi gaanong naaapektuhan ang mga resulta.Ibinibigay ang kagustuhan sa pagsasama ng maraming site at pagdoble ng mga koleksyon ng specimen sa mas mahabang panahon.Sa wakas, ang paghihiwalay ng panloob na hangin mula sa iba't ibang mga lokasyon at ang kakulangan ng paghihiwalay sa exhaled air ay malinaw na nagpapakita na ang sampling site ay hindi makabuluhang nakakaapekto sa komposisyon ng hininga ng tao.Ito ay naghihikayat para sa pananaliksik sa pagsusuri ng hininga dahil inaalis nito ang isang potensyal na nakakalito na salik sa standardisasyon ng pangongolekta ng data ng hininga.Bagama't ang lahat ng mga pattern ng paghinga mula sa isang paksa ay isang limitasyon ng aming pag-aaral, maaari itong mabawasan ang mga pagkakaiba sa iba pang nakakalito na mga kadahilanan na naiimpluwensyahan ng pag-uugali ng tao.Ang mga single-disciplinary research projects ay dati nang matagumpay na nagamit sa maraming pag-aaral37.Gayunpaman, kinakailangan ang karagdagang pagsusuri upang makagawa ng matatag na konklusyon.Inirerekomenda pa rin ang regular na indoor air sampling, kasama ang breath sampling upang maalis ang mga exogenous compound at matukoy ang mga partikular na pollutant.Inirerekomenda namin na alisin ang isopropyl alcohol dahil sa laganap nito sa mga produktong panlinis, lalo na sa mga setting ng pangangalagang pangkalusugan.Ang pag-aaral na ito ay nililimitahan ng bilang ng mga sample ng hininga na nakolekta sa bawat site, at nangangailangan ng karagdagang trabaho na may mas malaking bilang ng mga sample ng hininga upang kumpirmahin na ang komposisyon ng hininga ng tao ay hindi gaanong nakakaapekto sa konteksto kung saan matatagpuan ang mga sample.Bilang karagdagan, ang data ng relative humidity (RH) ay hindi nakolekta, at habang kinikilala namin na ang mga pagkakaiba sa RH ay maaaring makaapekto sa pamamahagi ng VOC, ang mga logistical challenge sa parehong RH control at RH data collection ay makabuluhan sa malalaking pag-aaral.
Sa konklusyon, ipinapakita ng aming pag-aaral na ang mga VOC sa nakapaligid na panloob na hangin ay nag-iiba ayon sa lokasyon at oras, ngunit hindi ito ang kaso para sa mga sample ng hininga.Dahil sa maliit na sukat ng sample, hindi posibleng gumawa ng mga tiyak na konklusyon tungkol sa epekto ng panloob na ambient air sa breath sampling at kailangan ng karagdagang pagsusuri, kaya inirerekomenda na kumuha ng indoor air sampling habang humihinga upang matukoy ang anumang potensyal na contaminant, VOCs.
Naganap ang eksperimento sa loob ng 10 magkakasunod na araw ng trabaho sa St Mary's Hospital sa London noong Pebrero 2020. Bawat araw, dalawang sample ng hininga at apat na sample ng hangin sa loob ng bahay ang kinuha mula sa bawat isa sa limang lokasyon, para sa kabuuang 300 sample.Ang lahat ng mga pamamaraan ay isinagawa alinsunod sa mga nauugnay na alituntunin at regulasyon.Ang temperatura ng lahat ng limang sampling zone ay kinokontrol sa 25°C.
Limang lokasyon ang napili para sa panloob na sampling ng hangin: Mass Spectrometry Instrumentation Laboratory, Surgical Ambulatory, Operating Room, Evaluation Area, Endoscopic Evaluation Area, at Clinical Study Room.Napili ang bawat rehiyon dahil madalas silang ginagamit ng aming research team para mag-recruit ng mga kalahok para sa breath analysis.
Ang hangin sa silid ay na-sample sa pamamagitan ng inert coated na Tenax TA/Carbograph thermal desorption (TD) tubes (Markes International Ltd, Llantrisan, UK) sa 250 ml/min sa loob ng 2 minuto gamit ang air sampling pump mula sa SKC Ltd., kabuuang Difficulty Apply 500 ml ng ambient room air sa bawat TD tube.Ang mga tubo ay pagkatapos ay tinatakan ng mga tansong takip para sa transportasyon pabalik sa mass spectrometry laboratory.Ang mga panloob na sample ng hangin ay kinuha sa bawat lokasyon araw-araw mula 9:00 hanggang 11:00 at muli mula 15:00 hanggang 17:00.Ang mga sample ay kinuha sa duplicate.
Ang mga sample ng hininga ay nakolekta mula sa mga indibidwal na paksa na sumailalim sa panloob na sampling ng hangin. Ang proseso ng breath sampling ay isinagawa ayon sa protocol na inaprubahan ng NHS Health Research Authority—London—Camden & Kings Cross Research Ethics Committee (reference 14/LO/1136). Ang proseso ng breath sampling ay isinagawa ayon sa protocol na inaprubahan ng NHS Health Research Authority—London—Camden & Kings Cross Research Ethics Committee (reference 14/LO/1136). Процесс отбора проб дыхания проводился в соответствии с протоколом, одобренным Управлением медицинских — NHS медицинских медицинских тет по этике исследований Camden & Kings Cross (ссылка 14/LO/1136). Ang proseso ng breath sampling ay isinagawa alinsunod sa protocol na inaprubahan ng NHS Medical Research Authority - London - Camden & Kings Cross Research Ethics Committee (Ref. 14/LO/1136).Ang pamamaraan ng breath sampling ay isinagawa alinsunod sa mga protocol na inaprubahan ng NHS-London-Camden Medical Research Agency at ng King's Cross Research Ethics Committee (ref 14/LO/1136).Ang mananaliksik ay nagbigay ng kaalamang nakasulat na pahintulot.Para sa mga layunin ng normalisasyon, ang mga mananaliksik ay hindi kumain o uminom mula hatinggabi noong nakaraang gabi.Kinokolekta ang hininga gamit ang isang custom-made na 1000 ml Nalophan™ (PET polyethylene terephthalate) na disposable bag at isang polypropylene syringe na ginamit bilang isang selyadong mouthpiece, tulad ng inilarawan dati ni Belluomo et al.Ang Nalofan ay ipinakita na isang mahusay na daluyan ng imbakan ng paghinga dahil sa kawalang-kilos at kakayahang magbigay ng katatagan ng tambalan nang hanggang 12 oras38.Nananatili sa posisyong ito nang hindi bababa sa 10 minuto, ang tagasuri ay humihinga sa sample bag sa normal na tahimik na paghinga.Pagkatapos ng pagpuno sa maximum na dami, ang bag ay sarado na may isang syringe plunger.Tulad ng indoor air sampling, gamitin ang SKC Ltd. air sampling pump sa loob ng 10 minuto para kumuha ng hangin mula sa bag sa pamamagitan ng TD tube: ikonekta ang isang malaking diameter na karayom na walang filter sa air pump sa kabilang dulo ng TD tube sa pamamagitan ng plastic tubo at SKC.Acupuncture ang bag at huminga ng hininga sa bilis na 250 ml/min sa bawat TD tube sa loob ng 2 min, na naglo-load ng kabuuang 500 ml na paghinga sa bawat TD tube.Ang mga sample ay muling nakolekta nang doble upang mabawasan ang pagkakaiba-iba ng sampling.Ang mga hininga ay nakolekta lamang sa umaga.
Ang mga tubo ng TD ay nalinis gamit ang isang TC-20 TD tube conditioner (Markes International Ltd, Llantrisant, UK) sa loob ng 40 minuto sa 330 ° C na may daloy ng nitrogen na 50 ml/min.Ang lahat ng mga sample ay nasuri sa loob ng 48 oras ng koleksyon gamit ang GC-TOF-MS.Ang isang Agilent Technologies 7890A GC ay ipinares sa isang TD100-xr thermal desorption setup at isang BenchTOF Select MS (Markes International Ltd, Llantrisan, UK).Ang TD tube ay una nang na-preflushed sa loob ng 1 minuto sa rate ng daloy na 50 ml/min.Ang paunang desorption ay isinagawa sa 250°C sa loob ng 5 minuto na may daloy ng helium na 50 ml/min upang i-desorb ang mga VOC sa isang malamig na bitag (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, UK) sa split mode (1:10) sa 25 °C.Ang malamig na bitag (pangalawang) desorption ay isinagawa sa 250 ° C (na may ballistic heating 60 ° C / s) sa loob ng 3 min sa isang rate ng daloy ng He na 5.7 ml / min, at ang temperatura ng daloy ng landas sa GC ay patuloy na pinainit.hanggang sa 200 ° С.Ang column ay isang Mega WAX-HT column (20 m×0.18 mm×0.18 μm, Chromalytic, Hampshire, USA).Ang rate ng daloy ng haligi ay itinakda sa 0.7 ml / min.Ang temperatura ng oven ay unang itinakda sa 35° C. sa loob ng 1.9 minuto, pagkatapos ay itinaas sa 240° C. (20° C./min, hawak ng 2 minuto).Ang linya ng paghahatid ng MS ay pinananatili sa 260°C at ang pinagmulan ng ion (70 eV electron impact) ay pinananatili sa 260°C.Ang MS analyzer ay nakatakdang magtala mula 30 hanggang 597 m/s.Ang desorption sa isang cold trap (walang TD tube) at desorption sa isang nakakondisyon na malinis na TD tube ay isinagawa sa simula at dulo ng bawat assay run upang matiyak na walang mga carryover effect.Ang parehong blangko na pagsusuri ay isinagawa kaagad bago at kaagad pagkatapos ng desorption ng mga sample ng hininga upang matiyak na ang mga sample ay maaaring patuloy na masuri nang hindi inaayos ang TD.
Pagkatapos ng visual na inspeksyon ng mga chromatograms, sinuri ang mga raw data file gamit ang Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.).Natukoy ang mga compound ng interes mula sa kinatawan ng hininga at mga sample ng hangin sa silid.Anotasyon batay sa VOC mass spectrum at retention index gamit ang NIST 2017 mass spectrum library. Ang mga indeks ng pagpapanatili ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsusuri ng isang halo ng alkane (nC8-nC40, 500 μg / mL sa dichloromethane, Merck, USA) 1 μL na naka-spike sa tatlong nakakondisyon na TD tubes sa pamamagitan ng isang calibration solution loading rig at nasuri sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng TD-GC-MS at mula sa listahan ng hilaw na tambalan, tanging ang may reverse match factor na > 800 ang itinago para sa pagsusuri. Ang mga indeks ng pagpapanatili ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsusuri ng isang halo ng alkane (nC8-nC40, 500 μg / mL sa dichloromethane, Merck, USA) 1 μL na naka-spike sa tatlong nakakondisyon na TD tubes sa pamamagitan ng isang calibration solution loading rig at nasuri sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng TD-GC-MS at mula sa listahan ng hilaw na tambalan, tanging ang may reverse match factor na > 800 ang itinago para sa pagsusuri.Ang mga indeks ng pagpapanatili ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsusuri sa 1 µl ng pinaghalong alkanes (nC8-nC40, 500 µg/ml sa dichloromethane, Merck, USA) sa tatlong nakakondisyon na TD tube gamit ang isang calibration solution loading unit at sinuri sa ilalim ng parehong TD-GC-MS kundisyon.и из исходного списка соединений для анализа были оставлены только соединения с коэффициентом обратного 0енив > at mula sa orihinal na listahan ng mga compound, tanging mga compound na may reverse match coefficient > 800 ang itinago para sa pagsusuri.通过分析烷烃混合物（nC8-nC40，500 μg/mL 在二氯甲烷中，Merck，USA）计算保留标子过教标子家装置将1 μL 加标到三个调节过的TD 管上，并在相同的TD-GC-MS 条件下进行分析并且从原始化合物列表中，仅保留反向匹配因子> 匹配因子> 800 。通过 分析 烷烃 （（nc8-nc40，500 μg/ml 在 中 ， ， merck ， USA） 保留 指数 ， 通过 校函 劆 准 1三 调节 过 的 的 管 ， 并 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在在 在 在 在800 的化合物进行分析。Ang mga indeks ng pagpapanatili ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagsusuri ng isang halo ng mga alkanes (nC8-nC40, 500 μg / ml sa dichloromethane, Merck, USA), 1 μl ay idinagdag sa tatlong nakakondisyon na TD tubes sa pamamagitan ng pag-calibrate ng solution loader at idinagdag doon.выполненных в тех же условиях TD-GC-MS at из исходного списка соединений, для анализа были оставлены только никоця ратного соответствия > 800. ginanap sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng TD-GC-MS at mula sa orihinal na listahan ng tambalan, ang mga compound lamang na may inverse fit factor> 800 ang napanatili para sa pagsusuri.Tinatanggal din ang oxygen, argon, carbon dioxide at siloxane. Sa wakas, ang anumang mga compound na may ratio ng signal sa ingay <3 ay hindi rin kasama. Sa wakas, ang anumang mga compound na may ratio ng signal sa ingay <3 ay hindi rin kasama. Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 также были исключены. Sa wakas, ang anumang mga compound na may ratio ng signal-to-noise <3 ay hindi rin kasama.最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。 Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 также были исключены. Sa wakas, ang anumang mga compound na may ratio ng signal-to-noise <3 ay hindi rin kasama.Ang kamag-anak na kasaganaan ng bawat tambalan ay kinuha mula sa lahat ng mga file ng data gamit ang nagresultang listahan ng tambalan.Kumpara sa NIST 2017, 117 compound ang natukoy sa mga sample ng hininga.Ang pagpili ay isinagawa gamit ang MATLAB R2018b software (bersyon 9.5) at Gavin Beta 3.0.Pagkatapos ng karagdagang pagsusuri sa data, 4 pang mga compound ang hindi kasama sa pamamagitan ng visual na inspeksyon ng mga chromatograms, na nag-iiwan ng 113 na compound na isasama sa kasunod na pagsusuri.Ang kasaganaan ng mga compound na ito ay nakuhang muli mula sa lahat ng 294 na mga sample na matagumpay na naproseso.Anim na sample ang inalis dahil sa mahinang kalidad ng data (leaky TD tubes).Sa natitirang mga dataset, ang mga one-sided correlations ni Pearson ay kinakalkula sa 113 VOC sa paulit-ulit na mga sample ng pagsukat upang masuri ang reproducibility.Ang koepisyent ng ugnayan ay 0.990 ± 0.016, at ang halaga ng p ay 2.00 × 10–46 ± 2.41 × 10–45 (arithmetic mean ± standard deviation).
Ang lahat ng istatistikal na pagsusuri ay isinagawa sa R bersyon 4.0.2 (R Foundation para sa Statistical Computing, Vienna, Austria).Ang data at code na ginamit upang suriin at buuin ang data ay available sa publiko sa GitHub (https://github.com/simonezuffa/Manuscript_Breath).Ang pinagsama-samang mga taluktok ay unang na-log-transform at pagkatapos ay na-normalize gamit ang kabuuang area normalization.Ang mga sample na may paulit-ulit na mga sukat ay pinagsama sa average na halaga.Ang mga package na "ropls" at "mixOmics" ay ginagamit upang lumikha ng mga hindi pinangangasiwaang modelo ng PCA at mga pinangangasiwaang modelo ng PLS-DA.Binibigyang-daan ka ng PCA na tumukoy ng 9 na sample na outlier.Ang sample ng pangunahing hininga ay pinagsama-sama sa sample ng hangin sa silid at samakatuwid ay itinuturing na isang walang laman na tubo dahil sa error sa sampling.Ang natitirang 8 sample ay room air samples na naglalaman ng 1,1′-biphenyl, 3-methyl.Ang karagdagang pagsusuri ay nagpakita na ang lahat ng 8 sample ay may makabuluhang mas mababang produksyon ng VOC kumpara sa iba pang mga sample, na nagmumungkahi na ang mga emisyon na ito ay sanhi ng pagkakamali ng tao sa pagkarga ng mga tubo.Ang paghihiwalay ng lokasyon ay sinubukan sa PCA gamit ang PERMANOVA mula sa isang pakete ng vegan.Binibigyang-daan ka ng PERMANOVA na tukuyin ang paghahati ng mga pangkat batay sa mga sentroid.Ang pamamaraang ito ay dati nang ginamit sa mga katulad na pag-aaral ng metabolismo39,40,41.Ang ropls package ay ginagamit upang suriin ang kahalagahan ng mga modelo ng PLS-DA gamit ang random na pitong-tiklop na cross-validation at 999 permutations. Ang mga compound na may variable na kahalagahan projection (VIP) na marka na > 1 ay itinuturing na may kaugnayan para sa pag-uuri at pinanatili bilang makabuluhan. Ang mga compound na may variable na kahalagahan projection (VIP) na marka na > 1 ay itinuturing na may kaugnayan para sa pag-uuri at pinanatili bilang makabuluhan. Соединения с показателем проекции переменной важности (VIP) > 1 считались подходящими для классификацьи и сохранкялись Ang mga compound na may variable na kahalagahan projection score (VIP) > 1 ay itinuturing na karapat-dapat para sa pag-uuri at pinanatili bilang makabuluhan.具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 的化合物被认为与分类相关并保留为显着。具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 Соединения с оценкой переменной важности (VIP) > 1 считались подходящими для классификации и оставались з.начими Ang mga compound na may marka ng variable na kahalagahan (VIP) > 1 ay itinuturing na karapat-dapat para sa pag-uuri at nanatiling makabuluhan.Ang mga load mula sa modelo ng PLS-DA ay kinuha din upang matukoy ang mga kontribusyon ng grupo.Ang mga VOC para sa isang partikular na lokasyon ay tinutukoy batay sa pinagkasunduan ng mga ipinares na modelo ng PLS-DA. Upang gawin ito, ang lahat ng mga lokasyon ng mga profile ng VOC ay sinubukan laban sa isa't isa at kung ang isang VOC na may VIP > 1 ay patuloy na makabuluhan sa mga modelo at iniuugnay sa parehong lokasyon, pagkatapos ay itinuturing itong partikular sa lokasyon. Upang gawin ito, ang lahat ng mga lokasyon ng mga profile ng VOC ay sinubukan laban sa isa't isa at kung ang isang VOC na may VIP > 1 ay patuloy na makabuluhan sa mga modelo at iniuugnay sa parehong lokasyon, pagkatapos ay itinuturing itong partikular sa lokasyon. Для этого профили ЛОС всех местоположений были проверены друг против друга, и если ЛОС с VIP> 1 был постоятмично осился к одному и тому же месту, тогда он считался специфичным для местоположения. Upang gawin ito, ang mga profile ng VOC ng lahat ng mga lokasyon ay sinubukan laban sa isa't isa, at kung ang isang VOC na may VIP > 1 ay patuloy na makabuluhan sa mga modelo at tinutukoy ang parehong lokasyon, kung gayon ito ay itinuturing na partikular sa lokasyon.为此，对所有位置的VOC 配置文件进行了相互测试，如果VIP > 1 的VOC 在模型中始绒佌中始绒住是置，则将其视为特定位置。voc置 ， 将 其 视为 特定。。 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 佮位置 位置С этой целью профили ЛОС во всех местоположениях были сопоставлены друг с другом, и ЛОС с VIP> 1 счивистоя , если он был постоянно значимым в модели и относился к одному и тому же местоположению. Sa layuning ito, ang mga profile ng VOC sa lahat ng mga lokasyon ay inihambing sa isa't isa, at ang isang VOC na may VIP > 1 ay itinuturing na depende sa lokasyon kung ito ay patuloy na makabuluhan sa modelo at tinutukoy sa parehong lokasyon.Ang paghahambing ng mga sample ng hininga at panloob na hangin ay ginawa lamang para sa mga sample na kinuha sa umaga, dahil walang mga sample ng hininga na kinuha sa hapon.Ang Wilcoxon test ay ginamit para sa univariate analysis, at ang false discovery rate ay kinakalkula gamit ang Benjamini-Hochberg correction.
Ang mga dataset na nabuo at nasuri sa panahon ng kasalukuyang pag-aaral ay makukuha mula sa kani-kanilang mga may-akda sa makatwirang kahilingan.
Oman, A. et al.Mga pabagu-bagong sangkap ng tao: Mga pabagu-bagong organikong compound (VOC) sa ibinubuga na hangin, mga pagtatago ng balat, ihi, dumi at laway.J. Breath res.8(3), 034001 (2014).
Belluomo, I. et al.Selective ion current tube mass spectrometry para sa naka-target na pagsusuri ng pabagu-bago ng isip na mga organikong compound sa hininga ng tao.Pambansang protocol.16(7), 3419–3438 (2021).
Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Katumpakan at metodolohikal na mga hamon ng pabagu-bago ng isip na organic compound-based exhaled breath test para sa diagnosis ng cancer. Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Katumpakan at metodolohikal na mga hamon ng pabagu-bago ng isip na organic compound-based exhaled breath test para sa diagnosis ng cancer.Khanna, GB, Boshire, PR, Markar, SR.at Romano, A. Katumpakan at metodolohikal na mga isyu ng pabagu-bago ng isip na organic compound-based exhaust air tests para sa diagnosis ng cancer. Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Hanna, GB, Boshier, PR, Markar, SR & Romano, A. Mga hamon sa katumpakan at pamamaraan sa diagnosis ng kanser batay sa pabagu-bago ng isip na mga organikong compound.Khanna, GB, Boshire, PR, Markar, SR.at Romano, A. Katumpakan at metodolohikal na mga isyu ng pabagu-bago ng isip na organic compound breath testing sa cancer diagnosis.JAMA Oncol.5(1), e182815 (2019).
Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Pagkakaiba-iba sa mga antas ng pabagu-bago ng mga bakas na gas sa loob ng tatlong kapaligiran ng ospital: Mga implikasyon para sa klinikal na pagsusuri sa paghinga. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Pagkakaiba-iba sa mga antas ng pabagu-bago ng mga bakas na gas sa loob ng tatlong kapaligiran ng ospital: Mga implikasyon para sa klinikal na pagsusuri sa paghinga.Boshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. at Khanna, GB.Mga pagkakaiba sa mga antas ng pabagu-bago ng mga bakas na gas sa tatlong setting ng ospital: kahalagahan para sa klinikal na pagsusuri sa paghinga. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB 三种医院环境中挥发性微量气体水平的变化：对临床的。 Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GBBoshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. at Khanna, GB.Mga pagbabago sa mga antas ng pabagu-bago ng mga bakas na gas sa tatlong setting ng ospital: kahalagahan para sa klinikal na pagsusuri sa paghinga.J. Relihiyosong Res.4(3), 031001 (2010).
Trefz, P. et al.Real-time, tuluy-tuloy na pagsubaybay sa mga respiratory gas sa mga klinikal na setting gamit ang time-of-flight mass spectrometry ng reaksyon ng paglipat ng proton.anus.Kemikal.85(21), 10321-10329 (2013).
Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM Ang mga konsentrasyon ng Breath gas ay nagpapakita ng pagkakalantad sa sevoflurane at isopropyl alcohol sa mga kapaligiran ng ospital sa mga kondisyong hindi pangtrabaho. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM Ang mga konsentrasyon ng Breath gas ay nagpapakita ng pagkakalantad sa sevoflurane at isopropyl alcohol sa mga kapaligiran ng ospital sa mga kondisyong hindi pangtrabaho.Castellanos, M., Xifra, G., Fernandez-Real, JM at Sanchez, JM Ang mga inilabas na konsentrasyon ng gas ay nagpapakita ng pagkakalantad sa sevoflurane at isopropyl alcohol sa isang setting ng ospital sa isang setting na hindi trabaho. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM丙醇. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JMAng mga konsentrasyon ng gas ng Castellanos, M., Xifra, G., Fernandez-Real, JM at Sanchez, JM Airway ay nagpapakita ng pagkakalantad sa sevoflurane at isopropanol sa isang setting ng ospital sa isang lay setting.J. Breath res.10(1), 016001 (2016).
Markar SR et al.Suriin ang mga non-invasive na pagsusuri sa paghinga para sa diagnosis ng kanser sa esophagus at tiyan.JAMA Oncol.4(7), 970-976 (2018).
Salman, D. et al.Pagkakaiba-iba ng mga pabagu-bagong organikong compound sa panloob na hangin sa isang klinikal na setting.J. Breath res.16(1), 016005 (2021).
Phillips, M. et al.Pabagu-bago ng hininga marker ng kanser sa suso.Dibdib J. 9 (3), 184–191 (2003).
Phillips, M., Greenberg, J. & Sabas, M. Alveolar gradient ng pentane sa normal na hininga ng tao. Phillips, M., Greenberg, J. & Sabas, M. Alveolar gradient ng pentane sa normal na hininga ng tao.Phillips M, Greenberg J at Sabas M. Alveolar pentane gradient sa normal na paghinga ng tao. Phillips, M., Greenberg, J. & Sabas, M. 正常人呼吸中戊烷的肺泡梯度。 Phillips, M., Greenberg, J. at Sabas, M.Phillips M, Greenberg J at Sabas M. Alveolar pentane gradients sa normal na paghinga ng tao.mga libreng radikal.tangke ng imbakan.20(5), 333–337 (1994).
Harshman SV et al.Paglalarawan ng standardized breath sampling para sa offline na paggamit sa field.J. Breath res.14(1), 016009 (2019).
Maurer, F. et al.I-flush ang ambient air pollutants para sa pagsukat ng ibinubuga na hangin.J. Breath res.8(2), 027107 (2014).
Salehi, B. et al.Ang therapeutic potential ng alpha- at beta-pinene: ang mahimalang regalo ng kalikasan.Biomolecules 9 (11), 738 (2019).
Panel ng impormasyon ng kemikal ng CompTox – benzyl alcohol.https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID5020152#chemical-functional-use (na-access noong Setyembre 22, 2021).
Alfa Aesar - L03292 Benzyl alcohol, 99%.https://www.alfa.com/en/catalog/L03292/ (na-access noong Setyembre 22, 2021).
Good Scents Company – Benzyl Alcohol.http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1001652.html (na-access noong Setyembre 22, 2021).
Ang panel ng kemikal ng CompTox ay diisopropyl phthalate.https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/results?search=DTXSID2040731 (na-access noong Setyembre 22, 2021).
Humans, IARC Working Group on Carcinogenic Risk Assessment.Benzophenone.: International Agency for Research on Cancer (2013).
Good Scents Company – Acetophenone.http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1000131.html#tooccur (na-access noong Setyembre 22, 2021).
Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath alkanes bilang index ng lipid peroxidation. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath alkanes bilang index ng lipid peroxidation.Van Gossum, A. at Dekuyper, J. Alkane respiration bilang indicator ng lipid peroxidation. Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath 烷烃作为脂质过氧化的指标。 Van Gossum, A. & Decuyper, J. Breath alkanes bilang tagapagpahiwatig ng 脂质过过化的的剧情。Van Gossum, A. at Dekuyper, J. Alkane respiration bilang indicator ng lipid peroxidation.EURO.bansa Journal 2(8), 787–791 (1989).
Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD Mga potensyal na aplikasyon ng breath isoprene bilang isang biomarker sa modernong medisina: Isang maigsi na pangkalahatang-ideya. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD Mga potensyal na aplikasyon ng breath isoprene bilang isang biomarker sa modernong medisina: Isang maigsi na pangkalahatang-ideya. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KDPosibleng mga aplikasyon ng isoprene sa paghinga bilang isang biomarker sa modernong gamot: isang maikling pagsusuri. Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KD 呼吸异戊二烯作为现代医学生物标志物的潜在应用：简明概述。 Salerno-Kennedy, R. & Cashman, KDSalerno-Kennedy, R. at Cashman, KD Mga potensyal na aplikasyon ng respiratory isoprene bilang isang biomarker para sa modernong gamot: isang maikling pagsusuri.Wien Klin Wochenschr 117 (5–6), 180–186 (2005).
Kureas M. et al.Ang naka-target na pagsusuri ng mga pabagu-bagong organikong compound sa ibinubuga na hangin ay ginagamit upang ibahin ang kanser sa baga mula sa iba pang mga sakit sa baga at sa mga malulusog na tao.Metabolites 10(8), 317 (2020).
Oras ng post: Set-28-2022