Клінічне значення ідентифікації сечових каменів пацієнтів, мешканців промислового регіону методом Mid-FTIR Spectroscopy
DOI:
https://doi.org/10.32782/2415-8127.2023.67.1Ключові слова:
сечові камені, інфрачервона спектрометрія, спектральний моніторинг.Анотація
Вступ. Фізико-хімічні, біологічні та біохімічні процеси, що відбуваються при утворенні сечових каменів, визначають особливості їх складу та структури, про що свідчать сучасні методи аналізу: спектральний, рентгенівський, поляризаційний, оптичний, імерсійний, інфрачервона спектрометрія та ін. Сучасна ІЧ-Фурьє-спектроскопія Fourier Transform Infrared (FTIR) – це потужний прилад для ідентифікації органічних і неорганічних речовин через вимірювання інфрачервоного (ІЧ) спектру поглинання. Він надає якісну інформацію про молекулярний склад матеріалу мішені. Мета дослідження. Визначити можливості і покращити результати ідентифікації сечових каменів пацієнтів, мешканців промислового регіону методом Mid-FTIR Spectroscopy. Матеріали та методи. Для виконання роботи здійснено порівняльний аналіз хімічного складу, морфології та структурних особливостей 85 сечових каменів пацієнтів, мешканців Дніпропетровської області. Аналіз мінерального складу всіх сечових каменів проводили апаратно-програмним комплексом, який поєднував FTIR спектрометр Nicolet iS10 та μ-FTIR мікроскоп Сontinuum американської фірми Thermo Scientific, ATR-Smart приставки Golden Gate з кристалом алмаза англійської фірми Specac, програмного забезпечення OMNIC FTIR Software і Spectral Library NICODOM IR Kidney Stones, яка містить 1668 transmission spectra. Результаті досліджень та їх обговорення. Більшість каменів 48% пацієнтів були оксалатами, 43% каменів належали до оксалато- містних змішаного типу. Умовно чистих уратних та фосфатних каменів було відповідно 4% і 5%. Зареєстровані спектри в цілому показали задовільне співпадіння з бібліотечними аналогами. Можливості апаратно-програмного комплексу дає змогу картирувати і візуалізувати просторовий розподіл органічних речовин і мінералів у взірцях каменів. μ-FTIR метод дає можливість доцільно зрозуміти причину мікро- структурної неоднорідності каменів і пусковий механізм пошарового відкладання складових речовин протягом зростання маси каменя. Висновок. Аналіз результатів проведення ідентифікації сечових каменів пацієнтів, мешканців промислового регіону методом Mid-FTIR Spectroscopy показав переваги серед аналогічних методів дослідження сечових каменів і довів доцільність його використання в комплексі обстеження пацієнтів із сечокам’яною хворобою. Точний аналіз основного і вторинного хімічного складу і просторовий розподіл компонентів каменів призведе до розуміння фізико-хімічних процесів, які складають основу патогенеза каменеутворення. Спектральний моніторинг хімічного складу сечі має значення для ранньої діагностики, ефективного персоналізованого лікування і попередження рецидиву каменеутворення у пацієнтів із сечокам’яною хворобою.
Посилання
Stusʹ V.P., Moiseyenko M.M., Koshtura V.V., Svitlichnyy YE.O., Mozheyko O.O., Lyulʹka D.I. Renthenstrukturnyy analiz sechovykh kameniv. Urolohyya. 2018. T.22. № 3. S. 205. [In Ukrainian]
Ishkov V.V., Koziy YE.S., Trufanova M.O. Osoblyvosti ontohenezu urolitiv zhyteliv Dnipropetrovsʹkoyi oblasti. Mineralohichnyy zhurnal Mineralogical journal (Ukraine). 2020. 42, № 4. S. 50-59. [In Ukrainian]
Barannik C., Ichkov V., Molchanov R., Barannik S. Signification pratique des caractéristiques de la composition et de la structure des pierres d'urée chez les résidents de la région industrielle développée. The ХХI International Scientific and Practical Conference «Actual priorities of modern science, education and practice», May 31 – 03 June, 2022, Paris, France. 873 p. P. 410-414.
Barannik K., Molchanov R., Barannik S. Practical significance of the features of lithogenesis of ureatic stones in residents of the developed industrial region, patients with urial stone disease. II International Scientific and Theoretical Conference (Vol. 3), June 24, 2022. Helsinki, Republic of Finland: European Scientific Platform. 110 p. P. 40-44.
Barannik K., Molchanov R., Barannik S., Kasparova M. The practical significance of preliminary study of the chemical scale, structure and strength of urinary stones for choosing a rational method of their destruction. The current state of development of world science: characteristics and features: collection of scientific papers «SCIENTIA» with Proceedings of the III International Scientific and Theoretical Conference, August 5, 2022. Lisbon, Portuguese Republic: European Scientific Platform. 200 p. P. 153-157.
Barannik C., Molchanov R., Barannik S., Kasparova M. Practical significance of chemical composition, structure and strength of urinary stones for choosing a rational method of their destruction. International scientific journal «Grail of Science» | № 20 (September, 2022). P. 170-177.
Irwin Tadeo Rodriguez-Plata, Marta Medina-Escobedo, Mario Basulto-Martinez, Azalia Avila-Nava, Ana Ligia Gutierrez- Solis, Nina Mendez-Dominguez, Roberto Lugo. Implementation of a technique based on Hounsfield units and Hounsfield density to determine the composition of kidney stones. Tomography. 2021. 7 (4). 606-613.
Zhu Wang, Ying Zhang, Jianwen Zhang, Qiong Deng, Hui Liang. Recent advances on the mechanisms of kidney stone formation (Review). International journal of molecular medicine 48: 149, 2021. P. 2-10.
