铬、砷混合暴露检测作为早产辅助诊断标志物及其应用制造技术

本发明专利技术属于分析化学及临床医学领域，公开了铬、砷混合暴露检测作为早产辅助诊断标志物及其应用。与早产辅助诊断相关的暴露生物标志物为砷和铬的混合暴露。采用ICP‑MS检测全血中的砷和铬的浓度，可用于早产的辅助诊断，用血量少、操作简单、快速、准确，具有较好的临床推广价值。

Detection of mixed exposure of chromium and arsenic as auxiliary diagnostic markers for premature delivery and its application

The invention belongs to the field of analytical chemistry and clinical medicine, and discloses the mixed exposure detection of chromium and arsenic as an auxiliary diagnostic marker for premature delivery and its application. Exposure biomarkers associated with assisted diagnosis of preterm delivery are mixed exposure to arsenic and chromium. The detection of arsenic and chromium in whole blood by ICP MS can be used for assistant diagnosis of preterm labor. It has the advantages of less blood consumption, simple operation, rapidity and accuracy, and has good clinical popularization value.

【技术实现步骤摘要】
铬、砷混合暴露检测作为早产辅助诊断标志物及其应用专利
本专利技术属于分析化学及临床医学领域，涉及一种与早产辅助诊断相关的暴露生物标志物及其检测方法和应用，该暴露生物标志物为砷铬混合暴露，其检测方法为基于ICP-MS的检测方法。
技术介绍
早产(PTD)是全球新生儿和儿童死亡的主要原因，是5岁以下儿童死亡的第二大原因，也是导致新生儿第一个月死亡的最重要的直接原因，已成为全球疾病负担的主要危险因素之一。早产儿是指妊娠满28周不足37周间分娩的新生儿，全世界早产儿发生率为9.1-13.4％，低收入国家早产儿发生率较高(11.8％)，如巴基斯坦早产率为15.8％，其次是中等收入国家(11.3％)，高收入国家早产儿发生率最低(9.4％)，中国早产儿发生率为7.1％，但早产儿数目世界排名第二。发生的原因包括子宫、胎盘因素，感染，孕妇自身疾病及环境毒物暴露等，其中环境毒物暴露由于患者认识不足和检测技术的限制，较容易被临床所忽略。重金属是一类重要的环境污染物，包括铬、铅、铬以及类金属砷等，日常生活中人们可能通过食物、水源、大气摄入，而超过一定水平的重金属暴露会对人体健康造成危害。国际癌症研究机构(IARC)将六价铬、砷归类为人类致癌物。研究表明，铬(Cr)或砷(As)可以完全或部分通过胎盘屏障进入胎儿体内，进而影响胎盘的正常功能，影响胎儿正常的生长发育。有动物实验表明，砷和铬的毒性具有协同效应，砷和铬的混合暴露比砷、铬的单独暴露的危害要大，但是，单独暴露均处于安全浓度的砷、铬，是否在混合暴露时能够导致早产有待进一步研究。目前，环境监测中常见测定重金属的方法有紫外可见光光度法(UV)、石墨炉-火焰原子吸收法(AAS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法，其中电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是用于痕量多元素分析的质谱仪，较其余几种方法有其独特的优势，主要体现为灵敏度高、检出限低、选择性好、分析速度快、动态线性范围宽，可同时检测多种元素且能快速测定同位素比值，因而被广泛应用于混合暴露特别是多种重金属混合暴露的检测当中。近年来，ICP-MS越来越多地被用于检测人类各类疾病的早期生物标志物，如心血管疾病，不良出生结局等，相关论文发表在学术期刊《EnvironHealthPerspect》、《Epidemiology》，体现出其在人类疾病诊断中的巨大潜力与价值。然而目前采用ICP-MS分析孕期全血中砷、铬混合暴露水平在早产辅助诊断中的应用还未得到相应的关注。若能发现砷、铬混合暴露作为辅助诊断标志物与早产的明确关联，并研发相应疾病的ICP-MS检测方法，提高检测结果的准确性与灵敏度，不仅可以在该领域获得国际领先的研究成果，还能创造可观的经济价值，并且为促进和提高我国新生儿健康水平做出贡献。
技术实现思路
本专利技术的目的是：1.将砷、铬混合暴露作为早产辅助诊断标志物；2.建立基于ICP-MS的孕妇全血中砷、铬混合暴露的检测方法；3.开发用于早产辅助诊断的砷、铬混合暴露检测和辅助诊断试剂盒。本专利技术的目的通过下列技术措施实现的：与早产辅助诊断相关的暴露生物标志物，该暴露生物标志物为砷和铬的混合暴露。用于检测所述暴露生物标志物的方法，该方法为采用ICP-MS检测孕妇全血中的砷和铬的浓度，特别是采用内标与标准曲线混合的ICP-MS检测孕妇全血中的砷和铬的浓度。所述的检测方法，该检测方法的具体步骤及参数为：a.ICP-MS点火启动后，稳定约半小时；泵入1ppb调谐液(由仪器厂家配套提供，Ba、Bi、Ce、Co、Ln、Li、U，每种浓度1μg/L，基质为2.5％HNO3、0.5％HCl)，根据Li、In和U的灵敏度，氧化物(CeO)以及双电荷(Ba2+)的水平，对全部质量范围(4～290amu)进行调谐并达到最佳状态；调谐要求达到以下标准：标准模式灵敏度7Li≥4000cps/ppb、115In≥15000cps/ppb；238U≥20000cps/ppb；标准模式双电荷Ba2+/Ba<3.0％；标准模式氧化物156CeO/140Ce<2.0％；优化的操作参数见表1.1；表1.1ICP-MS优化的操作参数b.仪器采集参数见表1.2，仪器在检测样本时在动能歧视(KineticEnergyDiscrimination，KED)的单一碰撞池模式下运行，采用纯氦气作为碰撞气体；使用清洗液冲洗系统。表1.2ICP-MS采集参数其他步骤详见厂商说明书。所述的暴露生物标志物在制备检测早产的辅助诊断试剂盒中的应用。一种用于检测早产的辅助诊断试剂盒，该试剂盒含有采用ICP-MS检测孕妇全血中的砷和铬的浓度的试剂。所述的辅助诊断试剂盒，该试剂盒含有下列试剂：试剂A：稀释剂(含0.1％v/v曲拉通+1％v/v硝酸+10μg/L钪+10μg/L锗，其余为去离子水)；试剂B：砷标准曲线：浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5μg/L；试剂C：铬标准曲线：浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5μg/L；试剂D：清洗液：2％v/v硝酸。(注：标准曲线采用稀释剂配置，标准曲线0浓度就是稀释剂。内标元素含量通过该元素的标准液稀释而来。)本专利技术详细描述如下：本专利技术人以标准操作程序(SOP)采集符合标准的孕妇全血样本，系统收集完整的人群基础信息和临床资料，并采用了基于ICP-MS检测方法进行分析。具体来说研究的实验方法主要包括以下几个部分：一、研究对象选择和分组依据纳入病例100人，为早产儿儿的孕母；根据年龄、BMI匹配对照100人，为足月儿的孕母，测量两组孕母孕期全血中砷和铬的浓度。A组：健康对照组(100人，育有早产儿)：1.年龄在20-35岁2.单胎3.无高血压、糖尿病等慢性病史4.无吸烟、饮酒史B组：病例组(100人，育有足月儿)：1.年龄在20-35岁2.单胎3.无高血压、糖尿病等慢性病史4.无吸烟、饮酒史二、ICP-MS检测砷、铬混合暴露与早产的分析1.样本前处理取100μl全血，加入4.9ml试剂A(即稀释50倍)，充分混匀。2.仪器检测分析仪器：ICAPRQICP-MS(Thermo)a.ICP-MS点火启动后，稳定约半小时；泵入1ppb调谐液(由仪器厂家配套提供，Ba、Bi、Ce、Co、Ln、Li、U，每种浓度1μg/L，基质为2.5％HNO3、0.5％HCl)，根据Li、In和U的灵敏度，氧化物(CeO)以及双电荷(Ba2+)的水平，对全部质量范围(4～290amu)进行调谐并达到最佳状态；调谐要求达到以下标准：标准模式灵敏度7Li≥4000cps/ppb、115In≥15000cps/ppb；238U≥20000cps/ppb；标准模式双电荷Ba2+/Ba<3.0％；标准模式氧化物156CeO/140Ce<2.0％；优化的操作参数见表1.1；表1.1ICP-MS优化的操作参数b.仪器采集参数见表1.2，仪器在检测样本时在动能歧视(KineticEnergyDiscrimination，KED)的单一碰撞池模式下运行，采用纯氦气作为碰撞气体；使用清洗液冲洗系统。表1.2ICP-MS采集参数其他步骤详见厂商说明书。进样方式：自动进样，进样及稳定时间30s，清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.与早产辅助诊断相关的暴露生物标志物，该暴露生物标志物为砷和铬的混合暴露。

【技术特征摘要】
1.与早产辅助诊断相关的暴露生物标志物，该暴露生物标志物为砷和铬的混合暴露。2.用于检测权利要求1所述暴露生物标志物的方法，其特征在于该方法为采用ICP-MS检测孕妇全血中的砷和铬的浓度。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于该方法为采用内标与标准曲线混合的ICP-MS检测孕妇全血中的砷和铬的浓度。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于该检测方法的具体步骤及参数为：a.ICP-MS点火启动后，稳定约半小时；泵入1ppb调谐液，根据Li、In和U的灵敏度，氧化物(CeO)以及双电荷(Ba2+)的水平，对全部质量范围(4～290amu)进行调谐并达到最佳状态；调谐要求达到以下标准：标准模式灵敏度7Li≥4000cps/ppb、115In≥15000cps/ppb；238U≥20000cps/ppb；标准模式双电荷Ba2+/Ba<3.0％；标准模式氧化物156CeO/140Ce<2.0％；优化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑛，杨旭，杨蕊，匡华龙，陈爱玲，夏彦恺，陈敏健，王心如，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32