雙標水(DLW)法是50年前開發(fā)的一種測量動物自由生活能量消耗的測量方法。利用這種技術,水分子中的氫原子和氧原子都被它們的穩(wěn)定同位素部分或完全地以示蹤為目的替換。當人體攝入定量的雙標水(2H218O)后,這兩種同位素與身體總水量平衡,而后被身體以不同形式消耗掉。氘(2H)以水的形式排出體外,而18O以H2O和CO2的形式排出。因此,CO2?可以用18O的消耗減去2H的消耗計算得出。
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雙標水(DLW)法原理?(From: Doubly Labeled Water for Energy Expenditure, James P. DeLany, Emerging Technologies for Nutrition Research: Potential for Assessing Military Performance Capability. Institute of Medicine (US) Committee on Military Nutrition Research; Carlson-Newberry SJ, Costello RB, editors. Washington (DC): National Academies Press (US); 1997.)
這個方法應用到人體的障礙一直是成本過高——需要大量的18O標記水(H218O)來獲得足夠的同位素富集,以計算有效的消除率。這個障礙最早被攻克是在氣體同位素質譜儀(IRMS)的改進和H218O成本降低后,這種方法也被參考方法“全室間接測熱法(IC)”驗證過。
最近,ABB LGR三參數水同位素分析儀(912-0032)評估了激光光譜與DLW在測量每日熱能消耗總量(TDEE)中的應用,并發(fā)表在《美國生理-內分泌學與代謝雜志》(雜志英文名稱:American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism)(2017年10月)“采用離軸積分腔輸出光譜技術和同位素質譜技術驗證雙標水法”(Validation of the doubly labeled water method using off-axis integratedcavity output spectroscopy and isotope ratio mass spectrometry)
ABB LGR?三參數水同位素分析儀(δ2H,δ17O,δ18O) (912-0032)
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在之前的研究中,OA-ICOS技術已經被證實其可以提供與IRMS測量相一致的結果(水和人類尿液標樣),新研究也表明:在17名受試者身上,OA-ICOS技術測量的精度和準確度與IRMS和IC證實的平均每日CO2呼出量(VCO2)相一致。
17名受試者VCO2測量對比(IC,OA-ICOS,IRMS)?
? ? ? 除了驗證ABB LGR設備的分析性能,這項研究也突顯出了OA-ICOS技術相對于IRMS技術的價格優(yōu)勢,事實上,與IRMS技術相比,OA-ICOS技術不需要訓練有素的技術人員,還可以同時測量多種同位素樣品,并且還能縮減繁瑣的樣品制備過程。作者還指出,OA-ICOS技術所需樣品量(~ 1000 NL)和測量時間(~ 100秒)比其它形式激光吸收技術(如CRDS)所需量明顯減少。因此,采用每個樣品注射多次的方法,可以更好的規(guī)避樣本間的記憶效應,無需進行數學校正。?