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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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利用穩(wěn)定同位素技術(shù)評估母乳喂養(yǎng)嬰兒的母乳攝入量 (PDF)
2022-4-10 閱讀(212)
前言：世界衛(wèi)生組織建議嬰兒出生后的前六個月內(nèi)應(yīng)通過母乳進(jìn)行喂養(yǎng)，之后才可攝入其他食物，這一建議與千年發(fā)展目標(biāo)一致。一直以來，嬰兒實(shí)際母乳攝入量的評估都存在一定的困難，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法通過稱量嬰兒進(jìn)食前后的體重進(jìn)行的評估比較耗時且可能影響喂養(yǎng)方式。20 世紀(jì) 80 年代，人們開發(fā)出一種使用非放射性氧化氘作為追蹤分析物測定嬰兒母乳攝入量的方法 [1]。在該方法中，由母親服下氧化氘 (2H2O) 藥丸，然后取母親和嬰兒的唾液樣品，測量母親體內(nèi) 2H2O 同位素的減少量與嬰兒體內(nèi)同位素的含量隨時間的變化。
氧化氘隨母乳喂養(yǎng)過程傳遞給嬰兒，由此可以測定嬰兒攝入的母乳量?？刹捎脙煞N分析方法測定唾液中氧化氘的含量：同位素比質(zhì)譜儀 (IRMS) 和傅立葉變換紅外光譜儀 (FTIR)。前一種技術(shù)更靈敏，但儀器非常昂貴且需要較強(qiáng)的專業(yè)知識才可操作。FTIR 方法需要消耗大量的氧化氘，但示蹤物成本較低，該方法所用儀器的成本也比較低，且更易于維護(hù)。因此，在預(yù)算有限的地區(qū)優(yōu)選 FTIR紅外光譜 方法。
國際原子能機(jī)構(gòu) (IAEA) 的其中一部分使命是提供有關(guān)使用原子能技術(shù)的信息以促進(jìn)人類健康，因此 IAEA 發(fā)布了關(guān)于原子能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中大量實(shí)際應(yīng)用的信息，其中包括穩(wěn)定（非放射性）同位素示蹤技術(shù)。《IAEA 人類健康叢書》第 7 冊 [2] 詳細(xì)描述了通過氧化氘方法評估嬰兒母乳攝入量的流程。此書第 4 章專門討論了使用 FTIR 技術(shù)測定唾液中氧化氘含量的方法。該方法在世界范圍內(nèi)的廣大區(qū)域中獲得應(yīng)用。如書中所述，該方法采用實(shí)驗(yàn)室臺式 FTIR 和傳統(tǒng)的液體透射池進(jìn)行測量。本應(yīng)用簡報將討論采用電池供電的全便攜式 Agilent 4500 系列FTIR 系統(tǒng)搭配安捷倫的TumblIR 采樣附件測量唾液中氧化氘含量時表現(xiàn)出的眾多優(yōu)勢（圖 1）。
儀器在人們開發(fā)出測定唾液中氧化氘含量的方法時，市面上已存在有一種比較經(jīng)濟(jì)的 FTIR 技術(shù)，該技術(shù)采用常規(guī)的臺式 FTIR 并配有內(nèi)置的 CaF2 液體透射池。這一老式技術(shù)需要滿足特定的使用和環(huán)境要求才可確保分析的準(zhǔn)確度和精度。例如，F(xiàn)TIR 儀器需要安放在溫控房間中，置于無振動的臺面上。由于該儀器具有內(nèi)置的采樣室，因此必須清除任何溢出的液體并吹掃樣品室以消除大氣中二氧化碳和水蒸氣的干擾。操作中必須小心填充 CaF2 密封池確保無氣泡存在，否則將可能影響分析結(jié)果。另外，此類傳統(tǒng)的液體透射池容易被劃傷和發(fā)生滲漏。
TumblIR 和 DialPath 附件——一種用于測定人體液中氧化氘的更優(yōu)質(zhì)液體分析附件Agilent TumblIR 和 DialPath 液體分析附件已獲得認(rèn)證，這款創(chuàng)新型方法適用于測定液體，相比于傳統(tǒng)的密封透射池具有諸多優(yōu)勢。TumblIR 技術(shù)可提供單通路、100 µm 光程的傳輸功能，可測定唾液中的氧化氘。DialPath 液體分析附件包括一個可以旋轉(zhuǎn)的光學(xué)頭，可從三種經(jīng)工廠校準(zhǔn)的固定光程（30 至 200 µm）中進(jìn)行選擇。分析時，將一滴液體樣品滴在安裝于分析儀頂部的固定式紅外透明窗片上，然后轉(zhuǎn)動第二個窗片進(jìn)入相應(yīng)位置，從而將樣品夾在兩個窗片之間（圖 2）。這在兩個窗片之間形成了一個高重現(xiàn)性的固定樣品光程。完成一次分析后，通過擦拭即可清潔兩個窗片，并準(zhǔn)備分析下一個樣品。該方法與過去的透射池技術(shù)相比具有許多優(yōu)勢：* 無需隔片，可避免液體池滲漏和散射問題* 無需使用注射器引入樣品* 不同粘度的液體都能等效處理* 能夠準(zhǔn)確測量揮發(fā)性溶質(zhì)和溶劑* 樣品凈化非常迅速* 樣品分析極其快捷* 不需要備件或消耗品（樣品池窗片、隔片、清潔溶劑等等）* DialPath 技術(shù)可以根據(jù)需要立刻選擇三種不同的光程* 改變光程不需要拆卸
配有 TumblIR 液體分析附件的 Agilent 4500 系列 FTIR 創(chuàng)造了一種通過 FTIR 測量體液中氧化氘的全新方法。此款安捷倫系統(tǒng)具有*的設(shè)計和構(gòu)造，能夠克服傳統(tǒng)臺式 FTIR 的諸多限制（如原始方法所遇到的問題）。其優(yōu)勢包括：• 耐用的光機(jī)和電子元件 — 4500 系列 FTIR 設(shè)計用于野外分析，便于攜帶， 無需放置在無振動的臺面上• 該系統(tǒng)能夠始終保持最高運(yùn)行效率，無需嚴(yán)格控制環(huán)境的溫濕度• 不含內(nèi)置采樣室——所有樣品測量均在儀器外表面進(jìn)行。樣品不會像使用內(nèi)置樣品室的傳統(tǒng) FTIR 那樣污染儀器內(nèi)部• 由于采用機(jī)載電池供電，因此當(dāng)?shù)氐碾娫床▌訉x器或測量結(jié)果準(zhǔn)確度沒有任何影響• TumblIR 技術(shù)是一種高度便捷的透射 IR 液體分析附件，遠(yuǎn)勝于前文所述的傳統(tǒng) CaF2 密封液體池。安捷倫的此項(xiàng)技術(shù)能夠避免傳統(tǒng)密封液體池相關(guān)的所有問題。由于該新型采樣技術(shù)極易使用，因此也有效降低了操作者出錯的可能性• TumblIR 技術(shù)所需的樣品量少于傳統(tǒng)的 CaF2 液體透射池。TumblIR 只需 50 µL 樣品即可提供準(zhǔn)確的分析結(jié)果，而傳統(tǒng)液體池則需要 1 mL。這一特點(diǎn)非常實(shí)用，因?yàn)閷?shí)際操作時很難從嬰兒口中獲取較多的唾液樣品• TumblIR 技術(shù)所用的 ZnSe 窗片材料適用于分析唾液、水、血液、血漿和尿液• 液體分析附件無需像 CaF2 密封池那樣必須從儀器上取下才可進(jìn)行樣品裝載或分析后清理。分析準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性已經(jīng)過優(yōu)化且無需重新校準(zhǔn)，通常重新校準(zhǔn)操作可能會影響分析結(jié)果• 該儀器通過便攜式計算機(jī)和軟件進(jìn)行控制，操作過程全程可視、直觀且易于使用
結(jié)論：本應(yīng)用簡報陳述了使用 Agilent 4500 系列 FTIR 和 DialPath 液體分析附件測定唾液中 2H2O 含量的優(yōu)勢，該方法適用于母乳喂養(yǎng)攝入量的研究。這款最新應(yīng)用技術(shù)的主要優(yōu)勢如下：• Agilent 4500 FTIR 是一款簡潔、由電池供電的便攜式FTIR，適用于野外的現(xiàn)場檢測。該系統(tǒng)比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室型FTIR 系統(tǒng)耐用，可應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)，不會受到當(dāng)?shù)仉娫床▌踊蚱渌鬃儹h(huán)境條件的影響。此項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)直接的現(xiàn)場分析并最大限度降低樣品的運(yùn)輸需求，無需將分析對象運(yùn)送到遙遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)室• 配備 TumblIR 或 DialPath 附件的 Agilent 4500 FTIR 系統(tǒng)具有出色的總體性能，能夠提供等同或優(yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室 FTIR 和密封液體池方法所得的數(shù)據(jù)質(zhì)量• TumblIR 液體分析附件可避免傳統(tǒng)密封透射池相關(guān)的所有問題，以及這些固有問題對測量準(zhǔn)確度帶來的影響• 總體而言，Agilent 4500 FTIR 系統(tǒng)及相應(yīng)的分析方法使用簡便、易于實(shí)施和維護(hù)，不僅提高了獲取準(zhǔn)確分析結(jié)果的可能性，而且能夠在單位時間內(nèi)處理更多的樣品這一新型技術(shù)改善了體液中 2H2O 含量的分析，為 FTIR 技術(shù)提供了新的應(yīng)用機(jī)遇。此外，對于其他需要測量水溶性基質(zhì)中 2H2O含量的應(yīng)用（例如，體液組分分析）而言，也有望從這一新技術(shù)中獲益。
