Quantification and Identification of Microproteinuria using Ultrafiltration and ATR-FTIR Spectroscopy.

التقدير الكمي للبيلة البروتينية الدقيقة وتحديدها باستخدام الترشيح الفائق ومطيافية تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء بالانعكاس الكلي الموهن (ATR-FTIR).

Clicks: 388
ID: 78333
2020
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #23 of 194 articles by views in Analytical chemistry

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 194 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The presence of low amounts of specific proteins in urine can be an indicator of diagnosis and prognosis of several diseases including renal failure and cancer. Hence, there is an urgent need for Point-of-Care (PoC) methods, which can quantify microproteinuria levels (30-300 ppm) and identify the major proteins associated with the microproteinuria. In this study, we coupled ultracentrifugation with Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) to identify and quantify proteins in urine at low ppm levels. The process involves the pre-concentration of proteins from 500 µL of urine using an ultrafiltration device. After several washings, the isolated proteins are dried onto the ATR crystal forming a thin film. Imaging studies showed that the absorbance of the protein bands was linear with the amount of mass deposited on the crystal. The methodology was first evaluated with artificial urine spiked with 30-300 ppm of albumin. The calibration showed acceptable linearity (R2=0.97) and a limit of detection of 6.7 ppm. Linear relationships were also observed from urine of healthy subjects spiked with microproteinuria concentrations of albumin, immunoglobulin and haemoglobin giving a prediction error of the spiked concentration of 23 ppm. When multiple proteins were spiked into the real urine, multivariate analysis was able to decompose the dataset into the different proteins, but the multicomponent evaluation was challenging for proteins at low levels. Although the introduction of a pre-processing step reduces the PoC capability of the method, it largely increases its performance, showing great potential as a tool for the diagnosis and prognosis of several illnesses affecting urine proteic composition.
يمكن أن يكون وجود كميات منخفضة من بروتينات معينة في البول مؤشراً لتشخيص وتوقع مآل العديد من الأمراض، بما في ذلك الفشل الكلوي والسرطان. ومن ثم، تبرز حاجة ملحة إلى طرائق اختبارات نقطة الرعاية (PoC) القادرة على التقدير الكمي لمستويات البيلة البروتينية الزهيدة (30-300 جزء في المليون) والتعرف على البروتينات الرئيسية المرتبطة بها. قمنا في هذه الدراسة بالربط بين الطرد المركزي الفائق ومطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه بالانعكاس الكلي المخفف (ATR-FTIR) لتحديد البروتينات وتقديرها كمياً في البول عند مستويات منخفضة تقاس بأجزاء في المليون. تتضمن هذه العملية التركيز المسبق للبروتينات من 500 ميكرولتر من البول باستخدام أداة ترشيح فائق. وبعد عدة غسلات، تُجفف البروتينات المعزولة على بلورة الـ ATR لتشكيل غشاء رقيق. وأظهرت دراسات التصوير أن امتصاصية حزم البروتين كانت خطية مع مقدار الكتلة المترسبة على البلورة. جرى تقييم هذه المنهجية أولاً باستخدام بول اصطناعي مُطعَّم بـ 30-300 جزء في المليون من الألبومين، وأظهرت المعايرة خطية مقبولة (R² = 0.97) وحداً للكشف قدره 6.7 جزء في المليون. كما لُوحظت علاقات خطية أيضاً في عينات بول لأفراد أصحاء طُعّمت بتركيزات بيلة بروتينية زهيدة من الألبومين، والغلوبولين المناعي، والهيموغلوبين، مما أسفر عن خطأ تنبؤ للتركيز المُطعَّم مقداره 23 جزءاً في المليون. وعند تطعيم البول الحقيقي ببروتينات متعددة، تمكن التحليل متعدد المتغيرات من تفكيك مجموعة البيانات إلى البروتينات المختلفة، إلا أن التقييم متعدد المكونات شكل تحدياً بالنسبة للبروتينات ذات المستويات المنخفضة. ورغم أن إدخال خطوة معالجة مسبقة يقلل من قابلية تطبيق الطريقة كنقطة رعاية، فإنه يزيد من أدائها بشكل كبير، مما يُظهر إمكانات واعدة كأداة لتشخيص وتوقع مآل العديد من الأمراض التي تؤثر على التركيب البروتيني للبول.
Reference Key
perezguaita2020quantificationanalytical Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Perez-Guaita, David;Richardson, Zack;Heraud, Philip;Wood, Bayden R;
Journal Analytical chemistry
Year 2020
DOI
10.1021/acs.analchem.9b03081
URL
Keywords
sensitivity analysis density sensor quartz tuning fork viscosity sensor

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.