位相コントラストと蛍光顕微鏡を使用したアスベストの微分カウント

さまざまなアスベスト代替品の使用の増加を考慮すると、多くの業界でのアスベストリスク管理は、アスベスト繊維とアスベストを検出し、区別するための正確な技術を必要とする場合があります。蛍光標識されたアスベスト結合タンパク質を使用して、蛍光顕微鏡（FM）の下でアスベスト繊維の検出とカウントのための新しい方法を以前に開発しました。この方法は、アスベスト繊維の迅速なオンサイト検出と識別を提供することができ、相コントラスト顕微鏡（PCM）よりも感度が高くなります。ただし、現在のアスベスト暴露限界は、PCMファイバー数を使用して実施された疫学研究に基づくリスク評価から導き出されます。したがって、これらの制限値のコンプライアンスを適切に評価するために、アスベストテストの感度をPCMレベルで維持する必要があります。ここでは、PCM分析を補完し、PCMベースの疫学データと完全に互換性のある微分カウント方法としてFMの新しいアプリケーションを開発およびテストしました。組み合わせたPCM-FMメソッドでは、フィルターのクリアの前に蛍光アスベスト結合プローブが適用されます。この方法により、同じ視野を分析しながら2つの顕微鏡技術を簡単に切り替えることができます。PCMは繊維のカウントに使用され、Asbestos以外の繊維のアスベストを区別するためにFMが使用されます。日本の解体サイトの空中粉塵サンプルを使用して、PCM-FMを走査型電子顕微鏡（SEM）ベースの微分カウント法と比較しました。統計分析では、PCM-FM法のわずかな保守的なバイアスが示され、サンプルセットのあらゆる繊維濃度にわたって比較的高い変動性が組み合わされています。相関顕微鏡を使用して、FM染色の特異性も評価しました。これは、2つの方法間のばらつきの潜在的な原因です。エネルギー分散型X線分析は、解体サイトのサンプル内の蛍光染色繊維の約95％がアスベストとして正しく識別されたことを示しました。FMベースとSEMベースの微分カウント間の変動性の原因を完全に明確にするには、さらなる研究が必要ですが、PCM-FMは、フィールドサンプルのアスベスト繊維の迅速かつ選択的検出に使用できます。

Considering the increasing use of various asbestos substitutes, asbestos risk management in many industries may require accurate techniques for detecting and distinguishing asbestos from non-asbestos fibers. Using fluorescently labeled asbestos-binding proteins, we previously developed a novel method for detection and counting of asbestos fibers under fluorescence microscopy (FM). This method can provide speedy, on-site detection and identification of the asbestos fibers and has higher sensitivity than phase contrast microscopy (PCM). However, current asbestos exposure limits are derived from risk assessments based on epidemiological studies that were conducted using PCM fiber counts. Therefore, the sensitivity of asbestos testing should be maintained at PCM level to properly assess compliance with these limit values. Here, we developed and tested a novel application of FM as a differential counting method that complements PCM analysis and is fully compatible with the PCM-based epidemiological data. In the combined PCM-FM method, the fluorescent asbestos-binding probe is applied prior to filter clearing. The method makes it possible to easily switch between two microscopic techniques while analyzing the same fields of view: PCM is used for counting fibers, and FM for differentiating asbestos from non-asbestos fibers. Using airborne dust samples from demolition sites in Japan, we compared PCM-FM with scanning electron microscopy (SEM)-based differential counting method. Statistical analysis indicated a slight conservative bias of PCM-FM method, combined with relatively high variability across the full range of fiber concentrations in our sample set. Using correlative microscopy, we also evaluated the specificity of FM staining, which is a potential cause of variability between the two methods. The energy-dispersive X-ray analysis indicated that ~95% of fluorescently stained fibers in the demolition site samples were correctly identified as asbestos. While further research is needed to fully clarify the causes of variability between FM- and SEM-based differential counting, PCM-FM could be used for rapid and selective detection of asbestos fibers in field samples.