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Sep 10, 2023

손

과학 보고서 12권,

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 10859(2022) 이 기사 인용

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대변 ​​분석은 많은 위장병(GI) 질환에 대한 간단하고 비침습적인 모니터링과 장내 미생물군집에 대한 접근을 제공합니다. 그러나 대변 샘플링 프로토콜을 준수하는 것은 배설물을 다루는 것을 싫어하는 사람들이 많기 때문에 여전히 큰 과제로 남아 있습니다. 분변 단백질 및 분자 분석을 위해 화장실 폐수에서 개별 대변 검체 채취가 가능한 기술을 제시합니다. 사람의 대변 표본과 상업용 화장실과 통합된 벤치탑 테스트 플랫폼을 사용하여 고체/액체 분리 후 분무 침식을 통해 광범위한 대변 일관성에 걸쳐 신뢰할 수 있는 표본 수집을 입증했습니다. 얻은 대변 현탁액을 사용하여 위장관 암 검사 및 미생물군유전체 16S rRNA 분석을 위한 잠혈 검사를 수행했습니다. 잠혈 홈 테스트 키트를 사용하여 표준 샘플링과 전체적으로 90% 일치, 96% 민감도 및 86% 특이성을 발견했습니다. 미생물군유전체 분석에서는 표준 샘플링과 비교하여 샘플 내 종 다양성에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났으며 검체 교차 오염은 분석의 검출 한계 미만이었습니다. 또한, 우리는 설사 추적을 위해 실시간으로 묽은 변을 평가하기 위해 아날로그 탁도 센서를 사용하는 방법에 대해 보고합니다. 주거 환경에서 이 기술을 구현하면 일상적인 대변 모니터링에 대한 준수가 향상되어 위장 건강 관리의 질이 향상될 것입니다.

스마트폰, 웨어러블 및 홈 센서를 통해 수행되는 비침습적 개인 건강 모니터링은 객관적이고 보다 빈번한 데이터 수집, 원격 모니터링의 편리성이라는 이점을 제공하며 이 데이터를 질병 진행 및 치료 반응에 대한 의미 있는 임상 평가에 통합할 수 있는 가능성을 제공합니다1,2. 기능성 GI 질환, 자가면역 질환, 대장암 등 널리 만연한 질환에 대한 위장(GI) 의학 분야의 원격 건강 모니터링에 대한 관심이 높아지고 있습니다3,4. 이러한 질환은 전 세계적으로 10명 중 1명에게 영향을 미치는 것으로 추산되며, 삶의 질, 업무 능력 및 의료 비용에 큰 영향을 미칩니다5,6,7,8.

전통적으로 활용도가 낮은 대변은 비침습적 및 종방향 수집이 가능하기 때문에 원격 위장관 질환 모니터링을 위한 매력적인 생물학적 표본입니다. 대장내시경보다 덜 침습적이고 비용이 많이 드는 대변 기반 생화학적 분석을 통해 GI 암9,10, Clostridium difficile과 같은 장 감염11, 염증성 장 질환 치료에 대한 반응12,13 및 글루텐 소비와 같은 많은 급성 및 만성 GI 상태를 감지할 수 있습니다. 체강 질병 환자에 의해14. 질병 진단 외에도 분변 표본에 대한 접근과 분자 분석 및 염기서열 분석을 통해 장내 미생물 분석이 가능하며, 다양한 장 및 장외 조건에서 질병의 원인과 새로운 치료 접근법에 대한 새로운 이해를 추구할 수 있습니다15, 16,17,18. 미생물군 구성에 대한 시간 밀도가 높은 대변 분석은 식습관, 약물 치료 및 장 운동성과 같은 환경 요인으로부터 병태생리학의 영향을 식별할 수 있는 능력을 제공할 수 있습니다19.

비침습적이며 효과적임에도 불구하고 대변 기반 분석의 구현은 실제로 심각하게 제한됩니다. 환자는 임상적 만남 동안 대변 표본을 거의 생성할 수 없으며20,22,23,24,25,26,27 및 다수의 연구 다양한 지역의 사람들은 정기적인 대변 검사20,21,22,23,24를 기반으로 위장관 질환 감시에 대한 낮은 흡수율과 준수율을 발견했습니다. 대변 ​​검사에 의한 감시 장벽을 조사한 연구에서는 혈액 검사가 대변 검사보다 선호되는 것으로 나타났으며 활동성 질환이 있는 환자만이 대변 검사를 따를 가능성이 있음을 시사합니다20,25. 환자가 안정적일 때 수행된 감시 연구에서는 4회 이상의 반복 대변 검사를 완료하는 데 있어 순응도가 30%에 불과한 것으로 일관되게 나타났습니다21,22,26. 설문 조사 연구에 따르면 반복적인 대변 검사에 대한 순응도가 낮은 주요 원인은 회피/망각이었습니다27,28. 응답자의 60% 이상이 대변 검사의 낮은 수용도 이유가 대변 수집에 대한 혐오감/당황이라고 밝혔습니다23,25,29.