Entwicklung und Charakterisierung eines Drop-on-Demand-Aerosolgenerators für die Probenzuführung kleinster Flüssigkeitsmengen in der analytischen Atomspektroskopie

Die pneumatische Zerstäubung ist die häufigste Methode der Probenzuführung von Flüssigkeiten in der Plasmaspektrometrie. Trotz der bekannten Limitierungen dieser Systeme, wie die hohen Probenverluste, finden diese Zerstäuber aufgrund ihrer guten Robustheit eine breite Anwendung. Die flussratenabhängige Aerosolcharakteristik und pumpenbasierte Signalschwankungen limitieren bisher Weiterentwicklungen. Diese Probleme werden umso gravierender, je weiter die notwendige Miniaturisierung dieser Systeme fortschreitet. Der neuartige Ansatz dieser Arbeit basiert auf dem Einsatz modifizierter Inkjet-Druckerpatronen für die Dosierung von pL-Tropfen. Ein selbst entwickelter Mikrokontroller ermöglicht den Betrieb von matrixkodierten Patronen des Typs HP45 mit vollem Zugriff auf alle essentiellen Betriebsparameter. Durch die neuartige Aerosoltransportkammer gelang die effiziente Kopplung des Tropfenerzeugungssystems an ein ICP-MS. Das so aufgebaute drop-on-demand-System (DOD) zeigt im Vergleich zu herkömmlichen und miniaturisierten Zerstäubern eine deutlich gesteigerte Empfindlichkeit (8 - 18x, elementabhängig) bei leicht erhöhtem, aber im Grunde vergleichbarem Signalrauschen. Darüber hinaus ist die Flexibilität durch die große Zahl an Freiheitsgraden des Systems überragend. So ist die Flussrate über einen großen Bereich variabel (5 nL - 12,5 µL min-1), ohne dabei die primäre Aerosolcharakteristik zu beeinflussen, welche vom Nutzer durch Wahl der elektrischen Parameter bestimmt wird. Das entwickelte Probenzuführungssystem ist verglichen mit dem pneumatischen Referenzsystem weniger anfällig gegenüber Matrixeffekten beim Einsatz von realen Proben mit hohen Anteilen gelöster Substanzen. So gelingt die richtige Quantifizierung von fünf Metallen im Spurenkonzentrationsbereich (Li, Sr, Mo, Sb und Cs) in nur 12 µL Urin-Referenzmaterial mittels externer Kalibrierung ohne Matrixanpassung. Wohingegen beim pneumatischen Referenzsystem die aufwändigere Standardadditionsmethode sowie über 250 µL Probenvolumen für eine akkurate Bestimmung der Analyten nötig sind. Darüber hinaus wird basierend auf der Dosierfrequenz eines dualen DOD-Systems eine neuartige Kalibrierstrategie vorgestellt. Bei diesem Ansatz werden nur eine Standard- und eine Blindlösung anstelle einer Reihe unterschiedlich konzentrierter Standards benötigt, um eine lineare Kalibrierfunktion zu erzeugen. Zusätzlich wurde mittels selbst entwickelter, zeitlich aufgelöster ICP-MS umfangreiche Rauschspektren aufgenommen. Aus diesen gelang die Ermittlung der Ursache des erhöhten Signalrauschens des DOD, welches maßgeblich durch das zeitlich nicht äquidistante Eintreffen der Tropfen am Detektor verursacht wird. Diese Messtechnik erlaubt auch die Detektion einzeln zugeführter Tropfen, wodurch ein Vergleich der Volumenverteilung der mittels ICP-MS detektierten, gegenüber den generierten und auf optischem Wege charakterisierten Tropfen möglich wurde. Dieses Werkzeug ist für diagnostische Untersuchungen äußerst hilfreich. So konnte aus diesen Studien neben der Aufklärung von Aerosoltransportprozessen die Transporteffizienz des DOD ermittelt werden, welche bis zu 94 Vol.-% beträgt.

Outcomes of antiretroviral therapy in the Swiss HIV Cohort Study: latent class analysis

An in-depth understanding of the different groups that make up the HIV-infected population should inform prevention and care. Using latent class analysis (LCA) we identified seven groups with similar socio-demographic and behavioral characteristics at enrolment in the Swiss HIV Cohort Study: older gay men, younger gay men, older heterosexual men, injection drug users, single migrants, migrant women in partnerships and heterosexual men and women. Outcomes of combination antiretroviral therapy (ART) were analyzed in 1,633 patients starting ART. Compared to older gay men, the probability of a virologic response to ART was reduced in single migrants, in older heterosexual men and in IDUs. Loss to follow-up was higher in single migrants and IDUs, and mortality was increased in older heterosexual men and IDUs. Socio-behavioral groups identified by LCA allow insights above what can be gleaned from traditional transmission groups, and may identify patients who could benefit from targeted interventions.

Portal levels of latent transforming growth factor-β are related to liver function in patients with liver cirrhosis

Transforming growth factor-β1 (TGFβ1) is a short-lived immune suppressive and profibrotic protein. Its latent precursor is relatively stable and may even protect from fibrosis. Latent TGFβ1 is synthesized by various tissues including the liver and portal, hepatic, and systemic concentrations of latent TGFβ1 were determined in patients with liver cirrhosis and patients with normal liver function to find out whether circulating levels are affected by liver disease.

Improved sensitivity of an interferon-gamma release assay (T-SPOT.TB™) in combination with tuberculin skin test for the diagnosis of latent tuberculosis in the presence of HIV co-infection

Background Interferon-gamma release assays (IGRA) are more specific than the tuberculin skin test (TST) for the diagnosis of Mycobacterium tuberculosis infection. Data on sensitivity are controversial in HIV infection. Methods IGRA (T-SPOT.TB) was performed using lymphocytes stored within 6 months before culture-confirmed tuberculosis was diagnosed in HIV-infected individuals in the Swiss HIV Cohort Study. Results 64 individuals (69% males, 45% of non-white ethnicity, median age 35 years (interquartile range [IQR] 31-42), 28% with prior AIDS) were analysed. Median CD4 cell count was 223 cells/μl (IQR 103-339), HIV-RNA was 4.7 log10 copies/mL (IQR 4.3-5.2). T-SPOT.TB resulted positive in 25 patients (39%), negative in 18 (28%) and indeterminate in 21 (33%), corresponding to a sensitivity of 39% (95% CI 27-51%) if all test results were considered, and 58% (95% CI 43-74%) if indeterminate results were excluded. Sensitivity of IGRA was independent of CD4 cell count (p = 0.698). Among 44 individuals with available TST, 22 (50%) had a positive TST. Agreement between TST and IGRA was 57% (kappa = 0.14, p = 0.177), and in 34% (10/29) both tests were positive. Combining TST and IGRA (at least one test positive) resulted in an improved sensitivity of 67% (95% CI 52-81%). In multivariate analysis, older age was associated with negative results of TST and T-SPOT.TB (OR 3.07, 95% CI 1,22-7.74, p = 0.017, per 10 years older). Conclusions T-SPOT.TB and TST have similar sensitivity to detect latent TB in HIV-infected individuals. Combining TST and IGRA may help clinicians to better select HIV-infected individuals with latent tuberculosis who qualify for preventive treatment.