Uso da espectroscopia FT-IR ATR e métodos de quimiometria em biofluidos para diagnósticos clínicos: efeito da diluição da amostra no diagnóstico da doença de Fabry

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dc.contributor.advisor1Barauna, Valerio Garrone
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000328320922
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1583882564447423
dc.contributor.authorLeal, Leonardo Barbosa
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-0968-4202
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1630453093149668
dc.contributor.referee1Graeff, Carlos Frederico de Oliveira
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0162-8273
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5268607684223281
dc.contributor.referee2Mill, Jose Geraldo
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/000000020987368X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2497419234600362
dc.contributor.referee3Teixeira, Carlos Graeff
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000327250061
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0464152494769261
dc.contributor.referee4Valderrama, Patricia
dc.contributor.referee5Lima, Kassio Michell Gomes de
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:53Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:53Z
dc.date.issued2023-05-30
dc.description.abstractFourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) emerges as a powerful tool to aid the area of clinical medicine. The FTIR technique provides accurate, real-time results for clinical/diagnostic screening tests. This study aimed to study the effect of plasma sample dilution on Fabry disease classification. Fabry disease (FD), a rare X cromossome disorder with alpha-galactosidase A (α-GAL-A) deficiency. The equipment used was the Agilent Cary 630 spectrometer, equipped with a diamond crystal, Total Attenuated Reflection (ATR) system. The range between 400 to 4000 cm-1 was analyzed with a resolution of 4cm-1 with 32 raster and background scans. Analyzes of volume, drying time and dilution were carried out. Once the best dilution point was located, plasma samples from patients with SCD were analyzed in their total and diluted form. Average spectra in triplicates were obtained and analyzed in separate regions, FG fingerprint (800-1800cm-1 ) and high HW wavenumber (2800-4000cm-1 ) and pre-processed by line vector normalization. Unsupervised analyzes were performed, such as principal component analysis (PCA) and Unsupervised Random Forest (URF) and classification analysis such as GA-LDA along with Monte Carlo Method with 500 models, Support Vector Machine (SVM), K-near Neighbor (KNN) and PLS-DA (Partial Least Squres – Discriminated Analysis) were used to obtain the results. The results suggested that the ideal drying time for plasma analysis is from 18 minutes and a volume of 10µl. For dilution, the best result was 25%. Both models built with diluted and undiluted samples were able to identify patients with SCD with specificity and sensitivity above 80%. Models built with undiluted samples were able to generate the best predictive model for PD. However, it is still necessary to investigate the effect of dilution in the making of predictive models created from other biological samples, such as, for example, urine.
dc.description.resumoA espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (ATR-FTIR) surge como uma potente ferramenta no auxílio da área da clínica médica. A técnica de FTIR promove resultados precisos e em tempo real para testes de triagem clínica/diagnóstica. Esse estudo teve como objetivo estudar o efeito da diluição da amostra de plasma sobre a classificação da doença de Fabry. A doença de Fabry (DF), uma doença rara ligada ao cromossomo X com deficiência de alfa-galactosidase A (α GAL-A). O equipamento utilizado foi o espectrômetro Agilent Cary 630, equipado com um cristal de diamante, sistema de Reflexão Total Atenuada (ATR). O range entre 400 a 4000 cm-1 foi analisado com uma resolução de 4cm-1 com 32 scans de varredura e background. Foram realizadas análises de volume, tempo de secagem e diluição. Assim que foi localizado o melhor ponto de diluição, amostras de plasma de pacientes com DF foram analisadas em sua forma total e diluída. Os espectros médios em triplicatas foram obtidos e analisados em regiões separadas, fingerprint FG (800-1800cm-1 ) e alto número de ondas HW (2800-4000cm-1 ) e pré-processados por normalização vetorial por linha. Foram realizadas análises não supervisadas, como análise de componentes principais (PCA) e Unsupervised Random Forest (URF) e análise classificatória como o GA-LDA juntamente com Método de Monte Carlo com 500 modelos, Support Vector Machine (SVM), K-near Neighbour (KNN) e PLS-DA(Partial Least Squres – Discriminated Analysis) foram utilizados para obtenção dos resultados.. Os resultados sugeriram que o tempo de secagem ideal para análise do plasma é a partir de 18 minutos e volume de 10µl. Para a diluição o melhor resultado foi com 25%. Ambos os modelos construídos com as amostras diluídas e não diluídas se mostraram capazes de identificar os pacientes acometidos pela DF com especificidade e sensibilidade acima de 80%. Modelos construídos com as amostras não diluídas obtveram capacidade de gerar o melhor modelo preditivo para DF. Porém ainda se faz necessário investigar o efeito da diluição na confecção de modelos preditivos criados a partir de outras amostras biológicas, como, por exemplo, a urina.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16935
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciências Fisiológicas
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
dc.rightsopen access
dc.subjectFTIR
dc.subjectDiagnóstico clínico
dc.subjectQuimiometria
dc.subjectEspectroscopia
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqFisiologia
dc.titleUso da espectroscopia FT-IR ATR e métodos de quimiometria em biofluidos para diagnósticos clínicos: efeito da diluição da amostra no diagnóstico da doença de Fabry
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typedoctoralThesis
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