Тестирование методом сухой капли крови (DBS) — это форма биосэмплирования, при которой образцы крови промокают и высушивают на фильтровальной бумаге. Высушенные образцы можно легко отправить в аналитическую лабораторию и проанализировать с помощью различных методов, таких как амплификация ДНК или высокоэффективная жидкостная хроматография . [ необходима цитата ]
Ивар Банг впервые описал DBS как необычный метод взятия проб в 1913 году. [1] Концепция, согласно которой капиллярная кровь, полученная путем прокола пятки или пальца и нанесенная на фильтровальную бумагу, может быть использована для скрининга метаболических заболеваний у больших групп новорожденных, была введена в Шотландии Робертом Гатри в 1963 году. Неонатальный скрининг на фенилкетонурию стал общенациональным в 1969–70 годах. С тех пор образцы карт Гатри регулярно собирались у младенцев в более чем 20 странах для скрининга на фенилкетонурию, а в последнее время — на врожденный гипотиреоз , серповидноклеточные заболевания и ВИЧ-инфекцию. Ограничения чувствительности и специфичности при скрининге таких малых объемов крови ограничивали использование сухих пятен крови в течение многих лет. Однако недавние достижения, такие как производство моноклональных антител , экспрессия синтетических белков и внедрение полимеразной цепной реакции, преодолели многие из этих проблем. [2]
Этот тип анализа крови теперь доступен для использования на дому потребителями в США. Доступные анализы крови включают витамин D, эстроген, тестостерон, кортизол, ТТГ и липиды. Нью-Йорк — единственный штат, который запрещает домашнее тестирование капли крови. [ необходима цитата ]
К 2001 году более 175 аналитов были измерены с помощью DBS, начиная от ацилкарнитинов и С-реактивного белка до циклоспорина А, цитокинов, вируса гепатита В, глюкозы и антител к более чем 30 вирусам и микроорганизмам. Другие аналиты включали гентамицин, липопротеины, пролактин, селен, микроэлементы, витамин А и цинковый протопорфирин, которые также были измерены. [3] [4]
В 20 веке уже сообщалось об использовании крови и сыворотки, собранных и высушенных на фильтровальной бумаге, для серологического тестирования на сифилис. Были описаны как полевые, так и домашние сборы образцов. [3]
Первый отчет о крови, абсорбированной на фильтровальной бумаге для измерения ферментов, был опубликован в 1953 году. [3] [5]
В 1962 году Берри исследовал возможность использования образцов мочи на фильтровальной бумаге для программ скрининга населения. [3] [6]
В 1980 году был представлен иммунохимический тест для скрининга колоректального рака с использованием мазков кала на скрытую кровь на специально обработанной фильтровальной бумаге. [3] [7]
В 1987 году МакКейб впервые сообщил об успешном извлечении ДНК из крови, собранной на «промокательную» бумагу и высушенной. [3] [8]
Образцы высушенных пятен крови собираются путем нанесения нескольких капель крови, взятых с помощью ланцета из пальца, пятки или пальца ноги, на специально изготовленную впитывающую фильтровальную бумагу. Кровь должна полностью пропитать бумагу. Она высушивается на воздухе в течение нескольких часов. [9] Образцы хранятся в пластиковых пакетах с низкой газопроницаемостью с добавлением осушителя для снижения влажности и могут храниться при температуре окружающей среды, даже в тропическом климате. [ необходима цитата ]
Попав в лабораторию, техники отделяют небольшой диск пропитанной бумаги от листа с помощью автоматического или ручного дырокола, опуская диск в микротитрационный планшет с плоским дном. Кровь элюируется в фосфатном буферном растворе, содержащем 0,05% Твин 80 и 0,005% азида натрия , в течение ночи при 4 °C. Полученная пластина, содержащая элюаты, образует «мастер», из которого можно делать разбавления для последующего тестирования. [2]
В качестве альтернативы выдавливанию бумажного диска, последние решения по автоматизации извлекают образец путем промывки элюента через фильтр без его выдавливания. [10] [11] Швейцарская компания CAMAG разработала автоматизацию, включающую применение внутреннего стандарта перед экстракцией. [12]
Технология обещает расширить диагностические услуги для ВИЧ-инфицированных младенцев в условиях нехватки ресурсов из-за более длительного срока службы образцов с меньшей потребностью в охлаждении и менее инвазивной природой теста по сравнению с другими методами. В отличие от тестирования ELISA на антитела к ВИЧ в крови, которые могут передаваться младенцам во время беременности независимо от самого вируса, тестирование сухой капли крови может использоваться для обнаружения генетического материала фактического вируса, тем самым избегая вероятности ложноположительного результата. Тест сухой капли крови на ВИЧ не считается достаточно чувствительным для диагностического тестирования, но может быть полезным для оценки распространенности ВИЧ посредством наблюдения. Образцы DBS также представляют меньший риск биологической опасности для обработчиков и их легче транспортировать или хранить, чем жидкие образцы крови. [13]
Причиной стабильности ДНК, РНК или белка может быть тот факт, что биологический материал связывается с матрицей фильтровальной бумаги, а процесс сушки исключает воду, которая является важным фактором, необходимым для действия протеазы или нуклеазы. Связывание биологического материала также связывает несколько ингибиторов, которые могут мешать различным методам амплификации нуклеиновых кислот. [ необходима цитата ]
DBS обладает важными характеристиками, которые делают его пригодным для текущих и будущих применений. Он представляет минимальный потенциальный риск бактериального загрязнения и/или гемолиза. Это простой, неинвазивный и экономичный метод сбора. Образцы DBS можно хранить в течение длительного времени практически без ухудшения аналитов, они требуют меньше крови по сравнению с обычной венепункцией. [14]
Однако существуют некоторые опасения, связанные с биосэмплингом DBS. К ним относятся проблемы, связанные с объемом образца, восстановлением аналита, эффектом гематокрита, однородностью образца и характеристиками используемой фильтровальной бумаги. [3]