Быстрый и надежный анализ стула с помощью БИК-спектроскопии

Несмотря на различия, у всех нас есть кое-что общее: мы все потребляем пищу и в результате выделяем отходы. Фраза «ты то, что ты ешь» безусловно применима при обсуждении темы анализа кала. Биомедицинские лаборатории оборудованы для тестирования образцов стула с целью диагностики ряда заболеваний и других проблем, хотя обычные процедуры подготовки и анализа образцов могут быть довольно утомительными и занимать много времени. Используя спектроскопию в ближней инфракрасной области спектра (БИК) в качестве аналитического метода, лаборатории могут получать быстрые и надежные результаты без подготовки образцов.

Определение содержания жира, азота и сухого вещества без пробоподготовки

Было доказано, что анализатор твердых веществ Metrohm NIRS DS2500 является ценным прибором для простых и надежных анализов стула в биомедицинских лабораториях. Азот и жир в фекалиях, сухое вещество и многие другие ключевые параметры могут быть количественно определены с помощью БИК менее чем за минуту без какой-либо пробоподготовки.

1.  Доктор Барбо-Тристрам, не могли бы вы вкратце описать вашу лабораторию?

Лабораторию функциональной копрологии возглавляет профессор Натали Капель в отделении «BioGeM» университетской клиники University Hospital Pitié Salpêtrière - Charles Foix. Она признана во Франции эталонной лабораторией для биохимического исследования стула и исследования гомеостаза кишечника (например, всасывания питательных веществ, секреции электролитов, фекальных биомаркеров и продукции бактериальных метаболитов).

2.  Какова ваша роль в лаборатории функциональной копрологии?

Как биолог я участвую в разработке и проверке новых методов. Кроме того, я участвую в медицинском подтверждении результатов. Это включает в себя не только критический аналитический взгляд на результаты, но и медицинскую интерпретацию, основанную на сопоставлении качественных и количественных данных с данными истории болезни и симптомами пациента.

Я также отвечаю за процесс обеспечения качества и валидацию методов в соответствии с аккредитацией ISO 15189 в сотрудничестве с другими медицинскими биологами и технической командой.

3.  Какие анализы проводятся в лаборатории функциональной копрологии?

Мы анализируем несколько параметров в образцах стула. К ним относятся липиды, азот, углеводы, энергия, бактериальные метаболиты, электролиты, кальпротектин и эластаза. Такие анализы помогают нам:

• выявить механизмы хронической диареи 
  
• исследовать изменения пищеварительных функций (например, мальабсорбцию) 
• различать органические и неорганические симптомы (т. е. физически/биохимически проявляющиеся симптомы с измеримыми биомаркерами по сравнению с поведенчески/функциональными симптомами, которые сложнее диагностировать) 
• изучить серьезность различных проблем, а также оценить и адаптировать лечение (медикаментозное и/или диетическое)

4.  Что убедило вас выбрать спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона (NIRS) для анализа в вашей лаборатории?

Эталонные методы измерения содержания воды, липидов (жиров) и азота в стуле в основном выполняются вручную и требуют много времени. Они требуют длительного процесса экстракции, что приводит к проведению серийных анализов. Поэтому мы искали более быстрый аналитический метод, который позволял бы отображать результаты на разовой основе. Мы также хотели ограничить использование растворителей и упростить подготовку образцов. Технология спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (БИК) соответствует этим требованиям.

Мы выбрали БИК по нескольким причинам: аспект гигиены, его полная автоматизация, облегчающая работу техников, и скорость дозирования, позволяющая ежедневно проводить анализ. Более того, этот метод анализа дает одновременно три результата (т. е. липиды, азот и гидратация) для одного и того же образца.

6.  Какие трудности вам пришлось преодолеть при внедрении метода БИК?

Мы протестировали многие БИК анализаторы предыдущего поколения от других производителей, но результаты не были удовлетворительными, особенно для патологических образцов — либо водянистого, либо жирного стула. Поэтому мы были очень заинтересованы в оценке анализатора NIRS DS2500 от Metrohm с новым программным обеспечением для математической обработки, но нам нужно было убедиться в его эффективности для всех видов образцов (как нормальных, так и патологических).

7.  Почему вы выбрали Metrohm в качестве поставщика БИК-анализатора?

Мы выбрали Metrohm, потому что это и поставщик, и производитель. Это позволяет нам получать прямую поддержку от компании в наших процессах разработки и валидации. Такая связь имеет решающее значение для внедрения новых автоматизированных процессов, полностью изменяющих наши прежние практики. Среди всех БИК анализаторов, которые мы пробовали, анализатор DS2500 Solid Analyzer лучше всего подходит для анализа наших образцов.

Сотрудничество между инженерами Metrohm и командой лаборатории было необходимо для проверки метода на патологических образцах (например, водянистых, жирных и т. д.).

Предварительные калибровки предлагают готовый к использованию БИК-анализатор для анализа стула с самого начала:

Основываясь на данных, полученных от нескольких пользователей, использующих анализатор NIRS DS2500 Solid Analyzer для анализа стула, Metrohm может предложить предварительно откалиброванные инструменты для непосредственного использования.

8.  Где вы используете анализатор NIRS DS2500 Solid Analyzer? 

9.  Подготовка образцов с помощью БИК-спектроскопии

10.  Каково ваше профессиональное мнение об использовании анализатора твердых тел NIRS DS2500 для анализа стула?

Переход от других технологий к БИК анализатору NIRS DS2500 стал настоящим испытанием для нашей команды, поскольку мы перешли от классических аналитических методов к физическим, связанным с математической обработкой. Это привело к интересному обмену мнениями внутри всей команды, от техников до биологов.

Однако анализатор NIRS DS2500 Solid Analyzer экономит время на техническом уровне (например, подготовка образцов, измерение, обслуживание анализатора), позволяя ускорить медицинскую валидацию и в целом сократить время обработки результатов врачами.

Программное обеспечение удобно для пользователя, а пробоподготовка проста для понимания. Мы без труда обучили несколько человек, в том числе коллег без лабораторного опыта.

Поскольку анализ является неразрушающим, при необходимости образец можно извлечь для других анализов, что в некоторых случаях может быть полезно.

Простота использования не должна заставить нас забыть о необходимости критического взгляда на результаты. Этот спектроскопический метод не является классическим в биологии — прежде чем приступить к рутинной реализации, необходимо сначала рассмотреть все особенности.

Спасибо, доктор Лоуренс Барбо-Тристрам, за то, что поделились мыслями о своей работе. Мы признательны за рассказ о вашем опыте внедрения спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона в вашу лабораторию для анализа образцов фекалий человека.

Your knowledge take-aways

Application Note: Human stool analysis by near-infrared spectroscopy – Determination of moisture, fat, and nitrogen

Brochure: Pre-calibration for the analysis of human stool

Pre-calibrations for Vision Air Vis-NIR spectroscopy software

Learn more about Metrohm NIRS DS2500 Analyzers