인도의 가정용 대기 오염 개입 네트워크 시험을 위한 노출 및 바이오마커 평가의 현장 데이터 수집 절차 시각화

요약

우리는 대규모 무작위 대조 시험 동안 인도 현장 현장에서 공기 및 생물학적 샘플링 프로세스 전반에 걸쳐 사용되는 일관되고 고품질의 절차를 자세히 설명합니다. 농촌 지역의 노출 평가에 적합한 혁신적인 기술의 적용 감독에서 얻은 통찰력은 보다 신뢰할 수 있는 결과와 함께 더 나은 현장 데이터 수집 관행을 가능하게 합니다.

초록

여기에서 우리는 인도 타밀 나두의 자원이 제한된 환경에서 두 개의 다른 연구 사이트에서 가정 대기 오염(HAP)에 대한 개인 노출에 대한 인구 수준 데이터를 수집하기 위한 표준 절차의 시각적 표현을 제시합니다. 미립자 물질 PM 2.5 (공기 역학적 직경에서_2.5 미크론보다 작은 입자), 일산화탄소 (CO) 및 블랙 카본 (BC)은 임산부 (M), 기타 성인 여성 (OAW) 및 어린이 (C)에서 4 년 동안 다양한 시간에 측정되었습니다. 또한 데이터 로깅 온도계를 사용한 스토브 사용 모니터링(SUM)과 대기 오염의 주변 측정이 수행되었습니다. 또한, 현장 현장에서 연구 참가자로부터 생물학적 샘플(소변 및 건조 혈반[DBS])을 수집할 수 있는 타당성이 성공적으로 입증되었습니다. 이 연구와 이전 연구의 결과를 바탕으로 여기에 사용된 방법은 데이터 품질을 향상시키고 자원이 제한된 상황에서 가정용 대기 오염 및 생물학적 샘플 수집 문제를 방지했습니다. 확립 된 절차는 인도 및 기타 저소득 및 중간 소득 국가 (LMIC)에서 유사한 대기 오염 및 건강 연구를 수행하는 연구자에게 귀중한 교육 도구 및 자원이 될 수 있습니다.

서문

전 세계적으로 주로 고체 연료 조리로 인한 가정용 대기 오염(HAP)에 대한 노출은 이환율과 사망률의 주요 원인입니다 ^1,2,3. 고체 연료 (목재, 배설물, 농작물 잔류 물 및 석탄과 같은 바이오 매스)를 사용한 조리 및 난방은 저소득 및 중간 소득 국가 (LMIC)에서 널리 퍼져있어 다양한 건강, 환경 및 경제적 문제를 제기합니다. PM 2.5는 실내와 실외 모두에서 발생하는 '침묵의 살인자'입니다 ^4,5_. 인도의 실내 공기질은 종종 외부 공기질보다 상당히 나빠서 주요 환경 건강 위험으로 간주될 만큼 충분히 주목을 받고 있습니다⁴. 측정 기반 정량적 노출 데이터의 부족은 HAP ^6,7과 관련된 글로벌 질병 부담(GBD) 평가를 방해했습니다.

현재 연구에서는 HAP 노출의 측정이 복잡하고 연료 유형, 스토브 유형 및 많은 깨끗하고 깨끗하지 않은 스토브의 혼합 사용("스토브 스태킹"으로 알려진 현상)을 포함한 여러 요인에 따라 달라진다는 사실을 종종 무시합니다. 연료에 노출되는 다른 요인으로는 연료 소비량, 주방 환기량, 조리용 스토브 근처에서 보낸 시간, 연령, 성별^{등이 있다 8}. HAP에 대한 노출의 가장 널리 측정되고 틀림없이 가장 좋은 지표는 PM_{2.5입니다.} 그러나 저렴하고 사용자 친화적이며 신뢰할 수 있는 기기가 없기 때문에 미세먼지(PM_2.5)를 측정하는 것이 특히 어려웠습니다.

다양한 연구에서 다양한 방법 8,9,10,11,12을 사용하여 단일 또는 다중 대기 오염 물질의 수준을 측정했다고보고했습니다. 최근 몇 년 동안 실내 및 주변 환경에서 이러한 오염 물질을 측정할 수 있는 비교적 저렴한 센서가 등장하고 있습니다. 그러나 이러한 모든 센서가 유지보수 비용, 배포 문제, 기존 측정 방법과의 비교 가능성, 참조 방법에 대해 이러한 센서를 검증하기 위한 제한된 인적 자원, 정기적인 데이터 품질 검사의 어려움(클라우드를 통해), 분산된 문제 해결 시설이 제한적이거나 없음 등 다양한 이유로 현장 작업에 적합한 것은 아닙니다. 이러한 유형의 측정을 사용한 많은 연구에서는 노출에 대한 프록시로 사용하거나 시간 활동 평가 8,9,12,13,14를 사용하여 환경 측정과 노출 재구성을 결합했습니다.

공간과 시간을 통해 개인이 모니터를 수행하거나 개인이 수행하는 개인 모니터링은 '진정한' 총 노출을 더 잘 포착할 수 있습니다. 개인 노출을 측정하는 연구는 종종 과학 원고 9,12,13,14,15에 대한 보충 자료에서 정확한 프로토콜을 간략하게 전달합니다. 이 연구에서 자세히 설명된 기술이 샘플링 방법론에 대한 확고한 일반적인 감각을 제공하지만, 현장 데이터 수집 단계(^12,16)의 세부 사항이 없는 경우가 많습니다.

오염 물질 농도 외에도 수많은 추가 특성이 이러한 거주지에서 모니터링 될 수 있습니다. 가정용 에너지 기기의 사용 시간과 강도를 평가하는 방법인 스토브 사용 모니터링은 최근의 많은 영향 및 노출 평가의 주요 부분입니다(^16,17,18,19). 이러한 모니터의 대부분은 조리용 스토브의 연소 지점 또는 그 근처의 온도를 측정하는 데 중점을 둡니다. 열전대와 서미스터가 사용되지만 스토브 사용 패턴의 가변성을 포착하기 위해 쿡스토브에 가장 잘 장착하는 방법을 포함하여 모니터에 대한 작동 프로토콜이 부족합니다.

유사하게, 생물모니터링은 환경적 노출을 평가하기 위한 효과적인 도구이지만, 몇 가지 요인이 최적의 생물학적 매트릭스(²⁰)의 선택에 영향을 미친다. 이상적인 상황에서 샘플 수집은 비침습적이거나 최소 침습적이어야 합니다. 사용되는 방법은 취급 용이성, 비제한적인 운송 및 보관, 제안된 바이오마커와 생물학적 매트릭스 간의 양호한 일치, 상대적으로 저렴한 비용 및 윤리적 문제가 없음을 보장해야 합니다.

소변 샘플 수집은 생물 모니터링에 몇 가지 주요 이점이 있습니다. 다른 시료 채취 기법과 마찬가지로 다양한 방법이 있습니다. 24시간 공뇨 소변을 수집하는 것은 참가자에게 번거로울 수 있으며, 이로 인해 샘플 수집^20,21을 준수하지 않을 수 있습니다. 이러한 경우 스팟 샘플, 첫 번째 아침 보이드 또는 기타 '편리한' 샘플링이 권장됩니다. 수집된 소변의 양은 스팟 샘플을 수집할 때 주요 단점이 될 수 있으며, 이는 내인성 및 외인성 화학 물질의 농도에 변동을 초래할 수 있습니다. 이 경우, 소변 크레아티닌 농도를 이용한 조절은 희석 교정을 위해 일반적으로 사용되는 방법이다²².

일반적으로 수집되는 또 다른 생물 표본은 정맥혈입니다. 정맥혈 샘플은 종종 생체 모니터링을 위해 얻기가 어렵습니다. 침입적이고 두려움을 유발하며 적절한 샘플 취급, 보관 및 운송이 필요합니다. 건조 혈반(DBS)을 이용한 대안적 접근법은 생물 모니터링을 위해 성인과 어린이의 샘플을 채취하는 데 유용할 수 있다²³.

현장 방법에 대한 간단한 설명과 품질이 보장된 샘플의 현장 데이터 수집의 진정한 복잡성을 반영하는 모니터 사용 및 배포에 대한 상세하고 복제 가능한 지침의 게시 사이에는 상당한 문헌 격차가 존재합니다^24,25. 일부 연구에서는 대기 오염 물질(실내 및 주변)을 측정하고 스토브 사용을 모니터링하기 위한 표준 운영 절차(SOP)를 설명했습니다.

그러나, 현장 측정, 실험실 지원, 모니터링 장비 및 샘플의 운송의 이면에 있는 필수 단계는 매우 드물게 설명된다 ^8,11,25. 고자원 및 저자원 환경 모두에서 현장 기반 모니터링의 문제점과 한계는 비디오를 통해 적절하게 캡처될 수 있으며, 이는 서면 운영 절차를 보완하고 장치와 샘플링 및 분석 기술이 수행되는 방식을 보여주는 보다 직접적인 방법을 제공할 수 있습니다.

HAPIN(Household Air Pollution Intervention Network) 무작위 대조 시험에서 우리는 비디오 및 서면 프로토콜을 사용하여 스토브 사용 모니터링 및 생물 표본 수집을 위한 세 가지 오염 물질(PM_2.5, CO 및 BC)을 측정하는 절차를 설명했습니다. HAPIN은 4개의 연구 사이트(페루, 르완다, 과테말라 및 인도)에서 여러 시점에 걸쳐 수집된 샘플의 데이터 품질을 최대화하기 위해 SOP를 엄격하게 준수해야 하는 조화 프로토콜을 사용하는 것을 포함합니다.

연구 설계, 부지 선정 및 모집 기준은 앞서^{설명했다 24,26}. HAPIN 시험은 4개국에서 수행되었습니다. Clasen et al. 연구 설정을 자세히^{설명했다 26}. 각 연구 사이트는 임신 800주에서 400주 사이의 임산부인 18세에서 35세 사이의 임산부와 함께 9가구(중재 400가구 및 대조군 20가구)를 모집했으며 집에서 요리하기 위해 바이오매스를 사용하고 비흡연자입니다. 이 가구의 하위 집합(국가당 ~120명)에서 다른 성인 여성도 이 연구에 등록했습니다.

모집 후 총 8 번의 방문이 이루어졌습니다. 첫 번째는 기준선(BL)에서 무작위 배정 전에 발생했습니다. 다음 7개는 출생 전(임신 24-28주[P1], 임신 32-36주[P2]), 출생 시(B0), 출생 후(3개월[B1], 6개월[B2], 9개월[B3], 12개월[B4]). M의 경우 3개의 평가(BL, P1, P2), OAW의 경우 6개의 평가(BL, P1, P2, B1, B2, B4), C의 경우 4개의 평가(B0, B1, B2, B4)가 수행되었습니다. B0에서는 바이오마커 및 건강 평가가 수행된 반면 B3 방문에서는 건강 평가만 수행되었습니다.

4개국 모두 동일한 프로토콜을 따랐습니다. 이 원고에서는 인도에서 따랐던 단계를 설명합니다. 이 연구는 타밀 나두의 두 곳인 칼라쿠리치(KK)와 나가파티남(NP)에서 수행되었습니다. 이 사이트는 인도 첸나이에 있는 Sri Ramachandra Institute of Higher Education and Research(SRIHER)의 환경 보건 공학과의 핵심 연구 시설에서 250km에서 500km 사이에 있습니다. 현장 데이터 수집 프로토콜의 복잡성으로 인해 다양한 수준의 기술과 배경을 가진 많은 인력을 배치해야 합니다.

우리는 임산부(M), 기타/노인 여성(OAW) 및 어린이(C)의 미세 환경 및 개인 노출 샘플을 미세 입자상 물질, 일산화탄소(CO) 및 블랙 카본(BC)으로 추정하는 단계와 관련된 단계를 서면 및 시각적으로 보여줍니다. (1) 기준 등급 모니터 및 저비용 센서로 주변 공기질 모니터링, (2) 기존 및 액화 석유 가스 스토브에 대한 장기 스토브 사용 모니터링, (3) 생물학적 샘플 수집(소변 및 DBS)을 위한 현장 프로토콜도 제공됩니다. 여기에는 환경 및 생물학적 샘플을 운송, 저장 및 보관하는 방법이 포함됩니다.

프로토콜

Sri Ramachandra Institute of Higher Education and Research의 기관 윤리 위원회(IEC-N1/16/JUL/54/49), Emory University Institutional Review Board(00089799) 및 Indian Council of Medical Research-Health Ministry Screening Committee(5/8/4-30/(Env)/ Indo-US/2016-NCD-I)는 HAPIN 시험을 승인했습니다. HAPIN 시험은 clinicaltrials.gov 에 NCT02944682로 식별됩니다. 참여하기 전에 연구 참가자로부터 서면 동의서를 수집했으며 윤리적 지침에 따라 연구를 수행했습니다.

참고: 샘플링 및 데이터 수집 중에 관리되는 사례 보고서 양식(CRF)은 Emory University에 저장된 RedCap 데이터베이스에서 사용할 수 있으며 요청 시 독자에게 제공할 수 있는 모든 공동 작업자 간의 데이터 공유 계약에 따라 유지 관리됩니다.

1. 기구 및 재료

1. 대기 오염 모니터링을 위해 다음 기기를 사용하십시오: 필터 계량용 마이크로 저울, 미세 환경/개인 샘플링용 PM 2.5용 Enhanced Children's MicroPEM(ECM), 블랙 카본(BC) 측정을 위한 광학 투과계, CO 및 Bluetooth 기반 비콘용 데이터 로거, PM 2.5의 간접 측정을 위한 비콘 로거(각 방문 시-BL, P1, P2, B1, B2 및 B4), 주변 PM_2.5용 중량 및 비탁 모니터 결합 스토브 사용을 모니터링하기 위한 측정 및 온도 로거.
2. 생체 모니터링을 위해 다음 기기를 사용하십시오: 생물 표본 배송용 냉각기 및 백신 백, 단백질 세이버 카드, 습도 표시기 카드, 성인용 란셋, 유아용 안전 란셋 및 모세관(40μL).

2. 필터 컨디셔닝 및 계량

1. 깨끗하고 가루가 없는 장갑을 사용하여 필터를 다루십시오. 라이트박스를 사용하여 필터(2μm 기공 크기, 직경 15 및 47mm)에 손상이 있는지 확인하고 점검된 필터를 에어컨이 설치된 방(19-23°C 및 35%-45% 상대 습도[RH])의 깨끗한 필터 키퍼에 24시간 동안 두십시오.
2. 깨끗한 호일을 책상 위에 놓고 마이크로 저울을 켭니다. 배율 단위를 밀리그램(0.001mg)으로 설정하고 내부 보정을 따릅니다.
3. 데이터 입력 시트에 날짜/시간, 기술자 이름, RH, 온도, 필터 로트 번호, 필터 크기 및 필터 ID를 기록합니다.
4. 컨디셔닝 필터를 가지고 10초 동안 탈이온화합니다. 필터를 계량 트레이에 조심스럽게 놓고 CRF에 "중량 1"로 중량을 기록합니다(보충 그림 1).
5. 필터를 제거하고 페트리 접시/필터 키퍼에 넣고 저울이 0이 될 때까지 기다렸다가 다음 필터의 무게를 잰다.
6. 2.4단계와 2.5단계를 반복하고 CRF에 "가중치 2"로 입력합니다.

3. 미세 환경/개인 공기 샘플링

알림: 미세 환경/개인 공기 샘플링과 관련된 기기 및 단계에 대한 자세한 개요는 보충 그림 2에 나와 있습니다.

1. 개인 모니터링을 위해 기구를 조끼(그림 1 Ai)에 넣고 참가자에게 목욕 및 수면 중을 제외하고 24시간 동안 착용하도록 조언합니다.
2. 목욕과 수면 중에 참가자들에게 현장 팀이 제공하는 맞춤형 금속 스탠드(그림 1Aii)에 조끼를 <1m 떨어진 곳에 놓도록 지시합니다.
3. 미세 환경 모니터링의 경우 적절한 위치를 선택하고 금속 스탠드를 기기와 함께 배치합니다(그림 1C, D; 보충 표 1) 지상 1.5m, 가능하면 문과 창문에서 1m, 기본 쿡스토브의 연소 구역에서 1m 떨어진 곳(주방에 놓을 때).
4. 모니터링 영역에서 5분 동안 연습을 수행하고 각 CRF에 모든 모니터링 기기(PM_2.5, BC, CO, 시간 및 위치 모니터)의 START 및 END 시간을 기록합니다.
5. 제거 당일 (2 일차, 24 시간 후)에기구를 모아서 알루미늄 호일로 싸서 현장 사무실로 운반 할 수 있도록 재 밀봉 가능한 덮개에 넣으십시오. 필터가 제거될 때까지 ECM 샘플러를 쿨러 박스에 넣습니다(콜드 체인을 유지하기 위해).
6. PM_2.5 측정
   알림: 작은 크기(높이: 12cm, 너비: 6.7cm)와 무게(~150g)로 인해 이 응용 분야에 적합한 ECM을 사용하십시오. ECM은 0.3mm 폴리테트라플루오로에틸렌 필터 48이 포함된 카세트에 부착된 임팩터를 통해 공기를 흡입하여^15L/min(최대 19,26,27시간 동안)의 비탁 및 중량 측정 샘플을 수집합니다.
   1. 알코올 면봉(70% 이소프로필 알코올)을 사용하여 모든 ECM 부품(흡입구 헤드, 임팩터 부품, U자형 카세트 잠금 장치)을 청소하고 ECM 소프트웨어(예: MicroPEM 도킹 스테이션)를 사용하여 샘플러를 실행합니다.
   2. ECM의 입구 위에 교정 캡을 놓고 HEPA 필터가 있는 유량계를 교정 캡에 연결합니다.
   3. 보정 어셈블리를 설정한 후 시작 버튼을 누르고 안정화될 때까지 5분 동안 기다립니다. 유량(5L/min의 0.3% 이내)을 조정하고 CRF-H48에 기록합니다.
   4. HEPA 필터를 ECM 입구에 직접 연결하고 값이 0.0이 될 때까지 nephelometer 오프셋을 조정하고 CRF-H48에 판독값을 기록합니다.
   5. 프로그램을 24시간 동안 설정하고 교정 값 제출 버튼을 누릅니다. 이제 ECM을 샘플링할 준비가 되었습니다.
   6. 샘플링 후amples, s를 방치amples를 실온에서 최소 20분 동안 유지하고 샘플링 후 유속을 CRF-H48에 기록합니다. 파일 이름 규칙을 사용하여 ECM 데이터를 다운로드하고 저장합니다.
   7. 필터를 제거하고 필터 키퍼에 넣은 다음 -20 °C에서 보관하십시오.
7. 블랙 카본(BC) 측정
   1. 투과계를 사용하여 880nm 파장 ^19,26,27에서 필터를 통한 광 감쇠를 측정합니다.
   2. 스위치를 켜고 15분 동안 안정화합니다. 올바른 크기의 카트리지(예: 15mm 및 47mm 카트리지)를 블랭크 및 샘플 BC 기기의 슬롯에서 모두 사용할 수 있는지 확인합니다.
   3. 할당된 ID를 사용하여 중립 밀도(ND) 및 빈 필터에서 스캔을 수행합니다(보충 그림 3 및 보충 표 2).
   4. 블랭크 필터를 스캔한 후 랩 블랭크를 s에 넣습니다.ample 디퓨저 위의 카트리지 슬롯을 선택하고 기기 슬롯의 위치 2에 삽입합니다.
   5. 랩 블랭크를 제거하고 테스트 필터 및 샘플 필터로 스캔을 계속합니다.
   6. 필터 스캔을 완료한 후 필터를 제거하고 페트리 접시/필터 키퍼에게 반환합니다. 스캔한 데이터를 선택하고 수락(Accept ) 버튼을 클릭한 다음 데이터 저장(Save the data)을 클릭합니다.
8. 일산화탄소(CO) 측정
   참고: CO 기기는 작고(큰 펜 크기) ~32,000포인트 동안 연속적으로 기록할 수 있으며 범위는 0-1,000ppm이며 다양한 기타 모니터링 노력에서 노출 및 HAP를 평가하는 데 사용되었습니다 19,26,27.
   1. 소프트웨어를 사용하여 1분 동안 CO 데이터 로거를 시작하고 설정합니다. 화면에 'CO 로거가 성공적으로 구성되었습니다'라는 메시지가 표시됩니다. 계측기는 샘플링할 준비가 되었습니다.
   2. sampling, 소프트웨어를 사용하여 CO 로거를 열고 중지를 눌러 USB 데이터 로거를 중지 하고 다운로드 후 데이터를 저장합니다.
   3. CO 로거 보정
      1. CO 로거를 1분 s로 설정amp링 속도를 높이고 센서의 입구 통풍구가 보정 상자의 공기 흡입구 포트를 향하도록 하여 보정 상자에 넣습니다.
      2. 5분 동안 0등급 공기 또는 실내 공기의 유량을 2L/min으로 설정합니다. 시작 및 종료 시간을 기록해 둡니다. 공기 흐름을 1L/min으로 줄입니다. 다시 시작 시간과 종료 시간을 기록해 둡니다.
      3. 스팬 가스(0등급 공기에서 CO 표준 50-150ppm)로 절차를 반복한 다음 이전 단계에서 설명한 대로 제로 등급 공기를 사용합니다.
      4. 보정된 데이터를 특정 폴더에 다운로드합니다. 교정 데이터 열기 file CO 로거 모니터의 데이터를 CRF-H47에 입력합니다.
9. 시간 및 위치 로거(TLL)
   알림: 두 가지 유형의 Bluetooth 기기를 사용하여 어린이의 시간과 위치를 모니터링하십시오. 그림 1Aiii와 같이 ECM 근처에 있는 로거와 어머니의 샘플링 조끼에 연결된 두 개의 동전 크기의 시간 및 위치 모니터(TLM)가 포함된 조끼를 어린이에게 착용하게 합니다. 해당 위치에서 보낸 시간 동안 해당 영역 농도를 통합하여 아동의 노출을 계산합니다 19,26,27.
   1. 보조 배터리를 충전하고 연결하여 로거가 작동하는지 확인하십시오.
   2. 시간 및 위치 모니터(TLM)
      1. CR2032 배터리를 모니터에 삽입합니다(배터리 전원이 충분하면 표시등이 몇 번 깜박여야 함).
      2. 'O' 모델 TLM의 경우 소프트 커버를 누르면 딸깍 소리가 들리고 녹색 표시등이 깜박여 TLM이 현재 'ON' 상태이고 신호를 전송하고 있음을 나타냅니다. 'EM' 모델 TLM의 경우 소프트 커버를 눌러 첫 번째 모드를 켭니다(표시등이 녹색으로 깜박여야 함). 다시 누르면 중간 모드로 들어갑니다(표시등이 다시 녹색으로 깜박여야 함).
      3. sampling, 로거의 SD 카드에 나타나는 '부팅' 드라이브에서 데이터를 다운로드합니다. 지정된 'TLL' 폴더에서 파일을 복사하여 저장합니다.

4. 스토브 사용 모니터링

1. 설문 조사 및 객관적인 센서 기반 측정의 배포를 통해 스토브 사용 패턴에 대한 세부 정보를 수집합니다. LPG 및 바이오매스 스토브^18,19,28 모두에 온도 로거를 배치합니다. 중앙 실험실, 현장 실험실 및 현장 활동에서 데이터 수집의 스토브 사용 모니터링과 관련된 기기 및 단계에 대한 자세한 개요는 보충 그림 4에 나와 있습니다.
2. 보충 그림 5와 같이 쿡스토브의 번거로운 영역 근처에 열전대 프로브를 놓고 Dots를 설치합니다.
3. Geocene 앱을 열고 임무 이름, 샘플링 간격, 세대 ID, 스토브 유형, 무작위 세부 정보, 캠페인, 태그 및 메모를 입력합니다. 새 임무 시작을 누릅니다. CRF-H40에 설치 세부 정보를 기록합니다.
4. 2주마다 앱을 사용하여 데이터를 다운로드하고 Bluetooth를 통해 Dot에서 클라우드 서버로 전송합니다. CRF-H40에 정보를 기록합니다.

5. 주변 모니터링

알림: 주변 PM 2.5 기기는 실시간 공기 중 PM 2.5를 기록하고 중량 측정 평가를 위해 PM_2.5를 수집할 수 있는 19,26,29mm 필터가 내장되어 있습니다_. 중앙 연구실, 현장 연구실 및 현장 활동에서 데이터 수집의 주변 모니터링과 관련된 계측 및 단계에 대한 자세한 개요는 보충 그림 6에 나와 있습니다.

1. 기기 및 입구 배치에 대한 US EPA 지침³⁰ 을 따르십시오: a) 벽에서 >2m; b) 나무에서 >10m; c) 지상 2-7m; d) 도로에서 >2m 떨어져 있습니다.
2. 주변 PM_2.5 기기를 접지가 있는 콘크리트 플랫폼에 장착합니다. 주변 배경 공기 오염이 없는지 확인하고 샘플링 세부 정보를 CRF-H46에 입력합니다.
   1. 메뉴 옵션에서 샘플링 간격을 5분으로 설정합니다. 시작 시간을 기록하고 null 필터를 사용하여 유량 보정을 수행합니다. 6일 동안 실시간 데이터를 수집합니다.
   2. 중량 측정 샘플링 시작일에 실시간 데이터를 다운로드하여 저장합니다.
   3. 이전에 설치된 널 필터를 제거하고 실험실 티슈를 사용하여 필터 홀더를 청소합니다. 미리 칭량된 필터를 놓고 CRF-H46을 채웁니다.
   4. 24시간 후 샘플러를 중지하고 실시간 데이터를 다운로드합니다. CRF-H46에 샘플링 정보를 기록합니다. 필터를 제거하고 알루미늄 호일로 싸서 콜드 체인 운송 중에 다시 밀봉할 수 있는 백에 넣습니다.

6. 생물 모니터링

1. 소변 샘플 수집, 처리 및 보관
   참고: 미국 CDC 지침 ^19,31,32에 따라 참가자의 집에서 아침 공뇨 샘플 수집과 관련된 단계를 따르십시오. 임산부(BL, P1 및 P2 방문) 및 기타 성인 여성(BL, P1, P2, B1, B2 및 B4 방문)으로부터 소변 샘플을 수집합니다. 소아(B1, B2 및 B4 방문)에서 2일째에 각각의 CRF-B10을 투여합니다. 중앙 실험실, 현장 실험실 및 현장 활동에서 생물 모니터링과 관련된 단계에 대한 자세한 개요는 보충 그림 7에 나와 있습니다.
   1. 소변 샘플 수집을 위해 1일째에 소변 수집 컵(M 및 OAW)을 제공합니다. 마찬가지로, 어머니에게 다음날 아침에 아이의 소변 샘플을 소변 주머니에 넣거나 컵에 직접 모아 백신 주머니에 보관하도록 지시하십시오.
   2. 현장 실험실에서 수집된 소변 샘플을 1-8 °C 사이에 보관하십시오. 분취하기 전에 소변 컵을 해동하십시오.
   3. 분취하려면 한 번에 하나의 소변 샘플을 처리하십시오. 시료 2mL를 흡인하고, 4 mL 극저온 2개, 10 mL 극저온 2개에 5 mL, 보관 튜브에 15 mL를 첨가하고, -20°C에서 보관한다.
   4. 필드 블랭크 샘플(물)에 대해 동일한 분취 절차를 따릅니다.
2. DBS 수집, 건조 및 보관
   참고: WHO 권장 사항^33,34에 따라 임산부(BL, P1 및 P2 방문) 및 기타 성인 여성(BL, P1, P2, B1, B2 및 B4 방문)의 손가락 찌르기 및 어린이의 발뒤꿈치 찌르기 또는 손가락 찌르기(B0, B1^, B2 및 ^B4 방문)를 통해 DBS를 수집하도록 조사관을 교육합니다. M 및 OAW에서 DBS를 수집하는 자세한 절차는 보충 파일의 Annexure-H에 나와 있습니다.
   1. 어린이의 경우 적절한 란셋을 사용하여 WHO 지침에 따라 발뒤꿈치 찌르기 DBS를 수집합니다.
   2. 왼쪽 또는 오른쪽 발 뒤꿈치를 선택하고 알코올 면봉으로 천자 부위를 닦습니다.
   3. 란셋을 피부 천자 위치에서 수평 위치에 유지하고 찌릅니다. 찌른 후 멸균 면봉으로 첫 번째 혈액 한 방울을 닦아냅니다.
   4. 모세관을 혈액층의 천자 부위 근처에 놓고 모세관 작용을 통해 혈액이 관으로 흐르도록 합니다.
   5. 모세관에 충분한 혈액량을 채운 후 즉시 단백질 세이버 카드의 원 안에 혈액을 바르십시오.
   6. 시편을 실온에서 수평 방향으로 자연 건조(하룻밤)합니다.
   7. 핏자국이 짙은 갈색이고 빨간색 부분이 보이지 않는지 확인하십시오.
   8. 건조 후 DBS 카드를 습도 표시기 카드와 함께 건조제(최소 2봉지)가 들어 있는 재밀봉 가능한 생물 표본 백에 넣고 -20°C에서 보관합니다.

7. 샘플링된 필터의 관리 연속성(COC)

1. 자세한 단계는 보충 파일을 참조하십시오. 필터 컨디셔닝을 설명하는 단계는 부록 A에_{, 미세 환경}/개인 공기 샘플링은 부록 B에, BC 측정은 부록 C에, CO 측정은 부록 D에, 시간 및 위치 모니터링은 부록 E에, 스토브 사용 모니터링은 부록 F에, 주변 모니터링은 부록 G에, 생물 모니터링은 부록 H에, 샘플 운송은 부록 I에 설명되어 있습니다 . 사용된 CRF 목록은 보충 표 3에 나와 있습니다.
   알림: 그림 2A 는 샘플링 후 수집된 ECM을 보여줍니다.amp알루미늄 호일로 싸서 포장합니다. 포장된 필터는 별도의 생물 표본 백에 포장되고 사전 냉동 겔 팩이 들어 있는 백신 백에 넣었습니다. 샘플링된 필터는 현장 실험실로 이송되었습니다(그림 2B). 그림 2C에서 볼 수 있듯이 현장 현장에서 이송된 필터는 현장 실험실의 급속 냉동고(- 20°C)에 보관하고 중앙 실험실로 이송될 때까지 방해받지 않고 보관했습니다. 15일에서 30일마다 샘플을 육로로 중앙 실험실로 운송했습니다. 샘플링된 필터는 COC가 포함된 드라이아이스와 젤 팩에 포장되었습니다. 현장 사무소에서 샘플을 받으면 샘플을 COC와 교차 확인하고 냉동고(-20°C)에 보관했습니다.

결과

미세 환경/개인 공기 샘플링 방법론:
그림 1ai 는 24시간 샘플링 기간 동안 맞춤형 조끼를 입은 임산부를 보여줍니다. 조끼에는 ECM, CO 로거, 보조 배터리가 있는 시간 및 위치 로거가 포함됩니다. 참가자들은 목욕과 수면을 제외하고 샘플링 기간 내내 조끼를 착용했습니다. 수면 주변에 조끼를 걸기 위해 제공된 스탠드는 그림 1Aii

토론

우리는 다국적 HAPIN 시험^19,24에서 가정 대기 오염에 대한 개인 노출에 대한 인구 수준 데이터를 수집하기 위한 표준 절차를 시연하고 시각적으로 표현했습니다. 여기에 설명된 현장 기반 환경 및 바이오마커 샘플링 방법은 특히 PM_2.5 노출이 WHO 대기 질 가이드라인(AQG) 값(연간 평균 5μg/m 3 및 24시간 평균 15μg/m³)보다 몇 배 더 높은 ...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
BD adult lancet	BD Biosciences	366594	DBS collection from finger
BD Quikheek infant safety lancet	BD Biosciences	368100 & 368101	Heel prick DBS collection
Beacon	Roximity	O/EM	Time and location monitor [TLM] (Personal monitor)
Beacon Logger	Berkley Air Monitoring group	xxxx	Time and location logger [TLL] (Indirect measurement)
Crdo ProMed Pelican Bag	Peli Biothermal USA		Cooler bag
Enhanced Children MicroPEM (ECM)	RTI International, Durham, NC, US	xxxx	Personal monitor of PM2.5
E-sampler	Met One Instruments	9800	Indirect measurement of ambient PM2.5
Geocene	Geocene Inc., Vallejo,CA	xxxx	for stove use monitoring
Humidity indicating card	DESSICARE, INC.	04BV14C10	Sample integrity indicator
Lascar	Lascar Electronics	EL-USB-300	Carbon monoxide (CO) data logger
PTS collect capillary tubes- 40 µL	PTS collect	2866	To collect heel prick DBS from children
Sartorius	Sartorius Lab Instruments, GmbH & Co, Germany	MSA6-6S-000-DF	Microbalance (Weighing filters)
SootScanTM	Magee Scientific Co, Berkeley, USA	OT21	Black carbon measurement
Vaccine Bag	Apex International, India	AIVC-46	Vaccine Bag
Whatman 903 Protein Saver card	GE Healthcare Life Sciences	10534612	Collection of capillary blood samples (Dried Blood Spot)