ATR-FTIR分光法によるヒト赤血球におけるマラリア寄生虫症の検出と定量化における一般的な抗凝固剤の効果

減衰総反射率フーリエ変換赤外線分光法（ATR-FTIR）は、マラリアやその他の疾患の新しい診断ツールになる可能性があります。ポイントオブケアテストでは、マラリア診断におけるATR-FTIRを使用すると、水性状態の血液の分析が可能になります。これは、細胞固定の必要性を除去することにより、サンプル調製を最小限に抑えることで大きな利点を表しています。ここでは、通常の生理学的水性状態のヒトRBCにおけるマラリア寄生虫症の定量化を報告します。血液上で行われる分光測定の潜在的な交絡変数は、凝固を防ぐために必要なさまざまな抗凝固剤です。したがって、3つの一般的な抗凝固剤の効果をテストしました。クエン酸ナトリウム（SC）、エチレンジアミン膜酢酸カリウム（EDTA）、および水性および乾燥相の血漿および全血のリチウムヘパリン。主成分分析（PCA）は、モデルが乾燥サンプルの場合の抗凝固剤の影響を強く受けていることを明らかにしましたが、全血サンプルでは、​​サンプルの水がおそらく抗凝固剤の量を希釈したため、効果はあまり顕著ではありませんでした。ATRクリスタル。寄生血症レベルを定量化する能力に対する抗凝固効果の影響の可能性は、部分的最小二乗回帰分析（PLS-R）を使用してテストされました。0-1％範囲での定量化に対する抗凝固剤の影響はありませんでしたが、他の2つの抗凝固剤と比較して、ヘパリンで低レベル（0-0.1％）で定量化しようとする試みは最もよく達成されました。結果は、湿ったRBCサンプルを使用してATR-FTIR分光法を使用してマラリアを診断する能力を示しています。また、血液収集に使用される抗凝固剤の交絡の影響を最小限に抑えるため、湿った測定を実行する望ましさを強調しています。

Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) has the potential to become a new diagnostic tool for malaria and other diseases. For point-of-care testing, the use of ATR-FTIR in malaria diagnosis enables the analysis of blood in the aqueous state, which represents an enormous advantage by minimising the sample preparation by removing the need for cell fixation. Here we report the quantification of malaria parasitemia in human RBCs in their normal physiological aqueous state. A potential confounding variable for spectroscopic measurements performed on blood are the various anticoagulants that are required to prevent clotting. Accordingly, we tested the effects of 3 common anticoagulants; Sodium Citrate (SC), Potassium Ethylenediaminetetraacetic Acid (EDTA) and lithium heparin on plasma and whole blood in the aqueous and dry phase. Principal Component Analysis (PCA) revealed the model was heavily influenced by the anticoagulants in the case of dry samples, however, in aqueous whole blood samples, the effect was less pronounced as the water in the sample presumably diluted the amount of anticoagulant in contact with the ATR crystal. The possible influence of the anticoagulant effect on the ability to quantify parasitemia levels was tested using Partial Least Squares Regression Analysis (PLS-R). There was no influence of anticoagulants on quantification in the 0-1% range, however attempts to quantify at lower levels (0-0.1%) was best achieved with heparin compared to the other two anticoagulants. The results demonstrate ability to diagnose malaria using ATR-FTIR spectroscopy using wet RBC samples as well as underscoring the desirability to perform wet measurements as these minimise the possible confounding influence of anticoagulants used in blood collection.