DE102022122197A1 - Diagnostic method for prostate cancer - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur frühzeitigen Diagnose der Pathologie einer möglichen Erkrankung bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs, umfassend die folgenden Schritte:i. Bestimmen von Isotopenverhältnissen oder Mengenverhältnissen von Calciumisotopen in einer Probe von Blut des Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs.ii. Vergleich des in Schritt i ermittelten Wertes mit dem durch einen Schwellenwert definiertem Intervall−0,91‰<δ44/42CaSerum−Wert<−0,79‰iii. Zuordnung anhand des Vergleichs aus Schritt ii zu einem von drei definierten Situationen M0, M1 und M2 wobeiM0: -0,91‰ < δ44/42Caserum-Wert < -0,79 ‰M1: δ44/42Caserum-Wert < -0,91‰M2: δ44/42Caserum-Wert > -0,79‰ darstellt.The present invention relates to a method for early diagnosis of the pathology of a possible disease in patients suspected of having prostate cancer, comprising the following steps:i. Determine isotope ratios or quantitative ratios of calcium isotopes in a sample of blood from the patient with suspected prostate cancer.ii. Comparison of the value determined in step i with the interval defined by a threshold value −0.91‰<δ44/42CaSerum value<−0.79‰iii. Assignment based on the comparison from step ii to one of three defined situations M0, M1 and M2 whereM0: -0.91‰ < δ44/42caserum value < -0.79‰M1: δ44/42caserum value < -0.91‰ M2: δ44/42Caserum value > -0.79‰ represents.
Description
Die Erfindung betrifft eine Methode zur frühzeitigen Diagnose der Pathologie einer Erkrankung bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs.The invention relates to a method for early diagnosis of the pathology of a disease in patients suspected of having prostate cancer.
Gemäß der Deutschen Krebsgesellschaft ist Prostatakrebs mit 22,7% die häufigste Krebserkrankung von Männern in Deutschland. Im Jahr 2017 wurden in Deutschland 62.230 Neuerkrankungen diagnostiziert.According to the German Cancer Society, prostate cancer is the most common cancer among men in Germany at 22.7%. In 2017, 62,230 new cases were diagnosed in Germany.
Zur Früherkennung von Prostatakarzinomen wird heute der Prostataspezifische-Antigen (PSA)-Wert genutzt, obwohl die Aussagekraft des PSA-Wertes aufgrund der geringen Spezifität häufig in Frage gestellt wird. So schlägt die
Dem Problem der geringen Spezifität des PSA-Testes wird durch eine abgestuft abwartende Diagnostik, die auf das Auftreten von Knochenmetastasen gerichtet ist, begegnet. Der Nachweis der Knochenmetastasen erfolgt dabei durch bildgebende Verfahren wie die Dual X-ray Absorptiometry (DXA) oder die Magnetresonanztomographie (MRT). Problematisch bei diesen bildgebenden Verfahren ist es, dass kein allgemeingültiger objektiver Wert ermittelt wird, sondern die richtige Interpretation der Bilder sehr viel Erfahrung voraussetzt. Hinzu kommt auch, dass sich in der DXA häufig erst dann Auffälligkeiten zeigen, wenn bereits ein erheblicher Teil der Knochenmasse verschwunden ist. Eine frühzeitigere Diagnose der Pathologie einer möglichen Erkrankung bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs ist daher wünschenswert.The problem of the low specificity of the PSA test is addressed by a phased wait-and-see diagnosis that is aimed at the occurrence of bone metastases. Bone metastases are detected using imaging methods such as dual X-ray absorptiometry (DXA) or magnetic resonance imaging (MRI). The problem with these imaging procedures is that no generally valid objective value is determined; the correct interpretation of the images requires a great deal of experience. In addition, DXA often only reveals abnormalities when a significant portion of the bone mass has already disappeared. Therefore, earlier diagnosis of the pathology of a possible disease in patients with suspected prostate cancer is desirable.
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren zur frühzeitigen Diagnose der Pathologie einer möglichen Erkrankung bei Patienten, zur Verfügung zu stellen. Dies soll bevorzugt für solche Patienten gelten, bei denen auf Basis einer vorherigen Anamnese und/oder eines vorherigen Tests mit proteinbasiertem Marker der Verdacht auf Prostatakrebs besteht.It is the object of the invention to provide a new method for the early diagnosis of the pathology of a possible disease in patients. This should preferably apply to patients in whom prostate cancer is suspected based on a previous medical history and/or a previous test with a protein-based marker.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur frühzeitigen Diagnose der Pathologie einer möglichen Erkrankung bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs, umfassend die folgenden Schritte:
- i. Bestimmen von Isotopenverhältnissen oder Mengenverhältnissen von Calciumisotopen in einer Probe von Blut des Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs.
- ii. Vergleich des in Schritt i ermittelten Wertes mit dem durch einen Schwellenwert definiertem Intervall
- iii. Zuordnung anhand des Vergleichs aus Schritt ii zu einem der drei definierten Situationen M0, M1 und M2 wobei
- M0: -0,91‰ < δ44/42 Caserum-Wert < -0,79 ‰
- M1: δ44/42 Caserum-Wert < -0,91‰
- M2: δ44/42 Caserum-Wert > -0,79‰ darstellt.
- i. Determining isotope ratios or quantitative ratios of calcium isotopes in a sample of blood from the patient with suspected prostate cancer.
- ii. Comparison of the value determined in step i with the interval defined by a threshold value
- iii. Assignment based on the comparison from step ii to one of the three defined situations M0, M1 and M2 where
- M0: -0.91‰ < δ 44/42 Ca serum value < -0.79‰
- M1: δ 44/42 Ca serum value < -0.91‰
- M2: δ 44/42 Ca serum value > -0.79‰.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet die Zuordnung M0, dass keine Änderung der Knochendichte und damit keine Metastasierung vorliegt und die Zuordnung M1 bedeutet, dass ein osteolytisches Stadium (osteoporotisches oder knochenauflösendes Geschehen) erreicht ist, Calcium Verlust vorliegt und Metastasen im Skelett bereits gebildet wurden und die Zuordnung M2 bedeutet, dass ein osteoblastischer Metastasen-Befund mit wuchernden und stark mineralisierenden Metastasen vorliegt.In the sense of the present invention, the assignment M0 means that there is no change in bone density and therefore no metastasis and the assignment M1 means that an osteolytic stage (osteoporotic or bone-dissolving event) has been reached, there is calcium loss and metastases in the skeleton have already been formed and The assignment M2 means that there is an osteoblastic metastasis finding with proliferating and heavily mineralizing metastases.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff der Pathologie einer möglichen Erkrankung bei Patienten mit Verdacht auf Prostatakrebs insbesondere die Abwesenheit, das Vorliegen eines osteolytischen oder osteoblastischen Metastasen-Stadiums verstanden.For the purposes of the present invention, the term pathology of a possible disease in patients with suspected prostate cancer is understood in particular to mean the absence or presence of an osteolytic or osteoblastic metastasis stage.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Isotopenverhältnisse oder Mengenverhältnisse von Calciumisotopen mit Hilfe der Massenspektrometrie.In a preferred embodiment of the invention, the isotope ratios or quantitative ratios of calcium isotopes are determined using mass spectrometry.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Isotopenverhältnisse oder Mengenverhältnisse von Calciumisotopen mit Hilfe der Laserinduzierten Fluoreszenz.In an alternative embodiment of the invention, the isotope ratios or quantitative ratios of calcium isotopes are determined using laser-induced fluorescence.
Das Vorgehen bei der Bestimmung der Isotopenverhältnisse oder Mengenverhältnisse von Calciumisotopen mit Hilfe der Laserinduzierten Fluoreszenz kann der Fachmann beispielsweise der
Es zeigte sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den zurzeit genutzten Verfahren zur Erkennung von Prostatakrebs bestehend aus Anamnese, positivem PSA-Test und der Überwachung von möglicherweise auftretenden Knochenmetastasen deutliche Vorteile bringt.It has been shown that the method according to the invention has significant advantages over the methods currently used for detecting prostate cancer, consisting of anamnesis, positive PSA test and monitoring of possible bone metastases.
Überraschenderweise kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr viel frühzeitiger und richtiger die Pathologie in Bezug auf die Bildung von osteolytischen, d.h. knochenauflösenden, und osteoblastischen, d.h. knochenbildenden, Metastasen diagnostiziert werden.Surprisingly, with the help of the method according to the invention, the pathology in relation to the formation of osteolytic, i.e. bone-dissolving, and osteoblastic, i.e. bone-forming, metastases can be diagnosed much earlier and more correctly.
Gegenüber Verfahren der Frühdiagnose, die einzig auf dem Einsatz proteinbasierter Marker beruhen ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit der Zuordnung nicht nur zu gutartigen und bösartigen Veränderungen der Prostata, sondern im letzteren Fall auch zu der Pathologie in Bezug auf die Bildung von osteolytischen und osteoblastischen Metastasen.Compared to early diagnosis methods that are based solely on the use of protein-based markers, the method according to the invention makes it possible to assign not only benign and malignant changes in the prostate, but in the latter case also to the pathology in relation to the formation of osteolytic and osteoblastic Metastases.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können vor Schritt i zusätzlich folgende Schritte ausgeführt werden: eine Anamnese und/oder ein Test mit proteinbasiertem Marker.In a further embodiment of the method according to the invention, the following steps can additionally be carried out before step i: an anamnesis and/or a test with a protein-based marker.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren ist damit bevorzugt einzusetzen, um einen vorher festgestellten Verdacht aufgrund einer Anamnese und/oder positiv ausgewertetem proteinbasiertem Marker-Test weiter zu diagnostizieren und/oder diese zu ergänzen.The diagnostic method according to the invention is therefore preferably used to further diagnose and/or supplement a previously established suspicion based on anamnesis and/or a positive protein-based marker test.
Die δm3/m2Ca Werte lassen sich nach der folgenden Formel auch auf andere Ca-Isotopenverhältnisse (beispielsweise unter Beteiligung von 40Ca, 41Ca, 46Ca, 48Ca, 43Ca) übertragen:
Auf diese Weise können in Sinne der Erfindung auch andere Calciumisotopenverhältnisse bestimmt werden, die dann auf den beanspruchten δ44/42 Caserum-Wert des Schrittes ii) umgerechnet werden.In this way, within the meaning of the invention, other calcium isotope ratios can also be determined, which are then converted to the claimed δ 44/42 Ca serum value of step ii).
Im Folgenden soll die Allgemeinheit der Lehre nicht einschränkend das erfindungsgemäße Verfahren und seine Vorteile erläutert werden.The following is intended to explain the method according to the invention and its advantages without restricting the generality of the teaching.
Die
Die Zuordnung zu den Situationen M0, M1 und M2 erfolgte vor der Messung der Ca-Isotopenverhältnisse anhand der dem derzeitigen Stand der Technik entsprechenden Diagnoseverfahren (Anamnese und positiver PSA Test) und zusätzlich durch bildgebende Verfahren.The assignment to the situations M0, M1 and M2 was carried out before the measurement of the Ca isotope ratios using the current state of the art diagnostic procedures (anamnesis and positive PSA test) and additionally using imaging procedures.
Die dicke gestrichelte Linie zeigt den Gleichgewichtswert δ44/42CaGleichgewicht= -0,85 %o an.The thick dashed line indicates the equilibrium value δ 44/42 Ca equilibrium = -0.85%o.
Die beiden gepunkteten Linien zeigen den Toleranzbereich (±0.06 %o) des Schwellenwerts (-0.85 ‰).The two dotted lines show the tolerance range (±0.06 %o) of the threshold value (-0.85 ‰).
Es sind zwei Fälle, bezeichnet mit A und B zuerkennen, in denen eine Zuordnung aufgrund der traditionellen Verfahren (Anamnese, PSA-Wert, Bildgebende Verfahren) zur Situation M0 nicht zutreffend ist.There are two cases, designated A and B, in which an assignment based on the traditional procedures (anamnesis, PSA value, imaging procedures) to the M0 situation is not correct.
Im Fall A zeigt sich eine Verminderung der Knochendichte, die möglicherweise auf nicht erkanntem osteolytischen Metastasen Befall zurückzuführen ist (M1).In case A there is a reduction in bone density, which may be due to unrecognized osteolytic metastases (M1).
Im Fall B zeigt sich eine nicht erkannte und nicht altersgerechte Mineralisierung der Knochen, so dass von einem wuchernden osteoblastischen Metastasen-Befund (M2) ausgegangen werden muss, der durch die traditionellen Verfahren jedoch noch als „ohne Befund, M0“ fälschlich klassifiziert wurde.In case B, there is unrecognized and age-appropriate mineralization of the bones, so it must be assumed that there is a proliferating osteoblastic metastasis finding (M2), which was, however, incorrectly classified as “no findings, M0” by traditional methods.
Material und Methodenmaterial and methods
Probenentnahme für Blut:Blood sampling:
Dem Patienten wird durch den Arzt eine Blutprobe mit einer normalen für Blutuntersuchungen benötigten Blutmenge (ca. 8 ml) entnommen. Die Blutprobe wird eine halbe Stunde stehen gelassen danach zentrifugiert. Das so entstandene Blutserum wird vom Blutkuchen getrennt. Für die weiteren chemischen Aufbereitungen wird ausschließlich Blutserum verwendet.The doctor will take a blood sample from the patient with a normal amount of blood required for blood tests (approx. 8 ml). The blood sample is left to stand for half an hour and then centrifuged. The resulting blood serum is separated from the blood cake. Only blood serum is used for further chemical preparation.
Für die weitere chemische Aufbereitung wird eine Serummenge entnommen, die einer absoluten Menge von 50 µg Calcium entspricht.For further chemical preparation, an amount of serum is removed that corresponds to an absolute amount of 50 µg calcium.
Extraktion des Calciums aus den Proben:Extraction of calcium from the samples:
In einem chemischen Verfahren wird das Calcium aus dem Blut extrahiert bis eine Lösung mit einer Konzentration von ca. 5 ppm zur massenspektrometrischen Messung zur Verfügung steht.In a chemical process, the calcium is extracted from the blood until a solution with a concentration of approx. 5 ppm is available for mass spectrometric measurement.
Die Aufbereitung des Blutes zur chemischen Extraktion des Calciums kann nach dem folgenden Verfahren erfolgen:The blood can be prepared for chemical extraction of calcium using the following procedure:
Chemische Probenaufbereitung zur Calcium Isotopenbestimmung in Blut
- Tag 1
- • Die für den Mikrowellen(MW)aufschluss vorgeschriebenen Gefäße werden mit HNO3 und H2O2 befüllt.
- • Die vorbereiteten Proben und Standards werden zu dem jeweiligen Gefäß pipettiert.
- • Gefäße werden verschlossen, das Mikrowellengerät wird gestartet und für 1.5 Stunden in die MW gestellt.
- • Die aufgeschlossenen Proben werden aus der MW geholt. Im Abzug werden die Lösungen nacheinander in Becher umgefüllt und auf die Heizplatte zum Trocknen (über Nacht) gestellt.
- Tag 2
- • Die aufgeschlossenen und über Nacht getrockneten Proben werden mit 1ml HNO3 +0.5ml H2O2 aufgenommen und wieder verschlossen für 3 Stunden gekocht.
- • Becher öffnen und Lösung eintrocknen.
- • Getrocknete Proben werden in 1ml 2M HNO3 aufgenommen.
- Tag 3
- • Die Konzentration des Calciums (Ca) wird an der Q-ICP-MS mittels Standardverfahren gemessen.
- Tag 4
- • Um für die Säulenchromatographie immer die gleiche absoluten Ca Mengen (50 µgCa) zu haben, wird die Menge an Säure, die für die automatisierte Messung an einer ESI PrepFast benötigt wird, berechnet und die Proben entsprechend verdünnt.
- • Die Proben werden aus den Bechern in die PrepFAST® Röhrchen (Fa. Elemental Scientific) überführt.
- • Die Abtrennung der Erdalkalielemente erfolgt automatisch mittels des prepFAST® Gerätes (Fa. Elemental Scientific).
- Tag 5
- • Die nach Elementen getrennten Proben werden aus den Röhrchen wieder in die Becher überführt und zum Eintrocknen auf die Heizplatte gestellt.
- • Nach Eintrocknung werden diese mit 1ml HNO3 und 0.5ml H2O2 erneut aufgenommen und für weitere 3 Stunden geschlossen gekocht.
- Tag 6
- • Die Becher mit den Proben werden geöffnet und eingetrocknet.
- • Die Proben werden in10 ml HNO3 aufgenommen und 4 Stunden zur Equilibrierung stehen gelassen.
- • Die Proben werden in die Röhrchen für die massenspektrometrische Messung an der Neptune® (Plasmamassenspektrometer, Fa. ThermoFisher) überführt und dort gemessen.
- day 1
- • The vessels prescribed for microwave (MW) digestion are filled with HNO 3 and H 2 O 2 .
- • The prepared samples and standards are pipetted into the respective vessel.
- • Vessels are closed, the microwave oven is started and placed in the MW for 1.5 hours.
- • The digested samples are taken from the MW. In the hood, the solutions are transferred one after the other into beakers and placed on the hot plate to dry (overnight).
- day 2
- • The digested and dried overnight samples are taken up with 1ml HNO 3 +0.5ml H 2 O 2 and closed again and boiled for 3 hours.
- • Open the beaker and let the solution dry.
- • Dried samples are taken up in 1ml 2M HNO 3 .
- Day 3
- • The concentration of calcium (Ca) is measured on the Q-ICP-MS using standard methods.
- Day 4
- • In order to always have the same absolute Ca amounts (50 µg Ca ) for column chromatography, the amount of acid required for the automated measurement on an ESI PrepFast is calculated and the samples are diluted accordingly.
- • The samples are transferred from the beakers into the PrepFAST® tubes (Elemental Scientific).
- • The alkaline earth elements are separated automatically using the prepFAST® device (Elemental Scientific).
- Day 5
- • The samples, separated according to elements, are transferred from the tubes back into the beakers and placed on the heating plate to dry.
- • After drying, they are taken up again with 1ml HNO 3 and 0.5ml H 2 O 2 and boiled closed for another 3 hours.
- Day 6
- • The beakers with the samples are opened and dried.
- • The samples are taken up in 10 ml HNO 3 and left to equilibrate for 4 hours.
- • The samples are transferred to the tubes for mass spectrometric measurement on the Neptune® (plasma mass spectrometer, ThermoFisher) and measured there.
Zur Bestimmung der Isotopenverhältnissen oder Mengenverhältnisse von Calciumisotopen können neben den massenspektrometrischen Verfahren auch spektroskopische Verfahren verwendet werden, welche mittels Lichtemission die Masseabhängigkeit der Hyperfeinstruktur der Spektrallinien nutzen.In addition to mass spectrometric methods, spectroscopic methods can also be used to determine the isotope ratios or quantitative ratios of calcium isotopes, which use the mass dependence of the hyperfine structure of the spectral lines by means of light emission.
Das Vorgehen bei der Bestimmung der Isotopenverhältnisse oder Mengenverhältnisse von Calciumisotopen mit Hilfe der Laserinduzierten Fluoreszenz kann der Fachmann beispielsweise der
Alle Messwerte werden insbesondere relativ zum internationalen Standard SRM915a angegeben.In particular, all measured values are given relative to the international standard SRM915a.
Die Allgemeingültigkeit des Verfahrens nicht einschränkend wird im Folgenden die massenspektroskopische Ermittlung der Werte beschrieben.Without limiting the generality of the method, the mass spectroscopic determination of the values is described below.
Massenspektrometrische Messung:Mass spectrometric measurement:
Diese Lösung wird in der Regel in einem Plasma-Massenspektrometer (MC-ICP-MS: Multi-Collector-Ionization Coupled - Mass-spectrometer) (z.B. ThermoFisher, Neptune) gemessen (Dieses Verfahren ist im Folgenden kurz beschrieben), können alternativ aber auch in einem Thermionenmassenspektrometer gemessen werden. Das Ziel ist es die Calciumisotopenzusammensetzung in Blutserum zu bestimmen. Im TIMS werden 44Ca/40Ca Verhältnisse und in dem MC-ICP-MS 44Ca/42Ca oder alternative Verhältnisse gemessen. Beide Isotopenverhältnisse sind in ihrer Aussage gleichwertig. Die Werte unterscheiden sich nur durch einen Faktor: 44Ca/40Ca ≅ 2.05 · 44Ca/42Ca.This solution is usually measured in a plasma mass spectrometer (MC-ICP-MS: Multi-Collector-Ionization Coupled - Mass spectrometer) (e.g. ThermoFisher, Neptune) (This procedure is briefly described below), but can also be used as an alternative measured in a thermionic mass spectrometer. The aim is to determine the calcium isotope composition in blood serum. In the TIMS, 44 Ca/ 40 Ca ratios are measured and in the MC-ICP-MS, 44 Ca/ 42 Ca or alternative ratios are measured. Both isotope ratios are equivalent in their statement. The values differ by only one factor: 44 Ca/ 40 Ca ≅ 2.05 · 44 Ca/ 42 Ca.
Bestimmung der Calciumisotopenzusammensetzung 44Ca/42Ca unter Verwendung eines Plasma-Masspektrometers:Determination of the calcium isotope composition 44 Ca/ 42 Ca using a plasma mass spectrometer:
Calciumisotopenmessungen werden an einem MC-ICPMS (Neptune®, Thermo Fisher Scientific) durchgeführt. Der Massenspektrometer ist mit neun Faraday-Bechern ausgestattet, von denen acht beweglich sind. Diese werden so eingerichtet, dass die atomaren Massen (u) 42, 43, 43.5 und 44 simultan gemessen werden können. Um störende Ca- und Ar-Hydride (z. B. 40Ar1H2 auf 42Ca) zu unterdrücken, wird ein Probeneinführungssystem APEX IR (Elemental Scientific®) verwendet. Alle Messungen werden in mittlerer Auflösung (m/Δm - 4000) auf dem störungsfreien Plateau der massearmen Seite des zentralen Mess-Peaks durchgeführt. Dies wird erreicht, indem eine geeignete mittlere Bechermasse von 4.687±0.001 u ausgewählt und täglich verifiziert wird. Die instrumentelle Fraktionierung („Mass-bias“) wird durch Anwendung des „Standard-Sample-Bracketing, (SSB)“ Verfahrens korrigiert. Die Messung einer Probe wird durch Messungen einer 5 µg/ml Ca Lösung, die aus einer 10000 µg/ml Ca-ICP-Standardlösung hergestellt wurde, korrigiert. Jede Probe wird mindestens vier Mal während einer Sitzung gemessen und deren Durchschnittswert für das weitere Vorgehen verwendet. Die Ca-Isotopenzusammensetzung wird als δ44/42Ca in Teilen pro Tausend (%o) angegeben:
Die gemessene Ca-ICP-Standardlösung dient als primäres Referenzmaterial. Die δ44/42CaICP-Werte werden dann unter Verwendung des gemessenen δ44/42CaICP-Wertes von NIST SRM 1486 in NIST SRM 915a umgewandelt:
Während jeder Sitzung wird zu Beginn und am Ende jeder Sitzung chemisch unverarbeitetes NIST SRM 915a Material gemessen und diese Ergebnisse mit denen von chemisch bearbeitetem NIST SRM 915a verglichen. Der durchschnittliche Unterschied zwischen prozessiertem und unverarbeitetem SRM 915a soll in der Regel weniger als 0.01 ‰, so dass die Ca-Isotopenfraktionierung während der chemischen Reinigung vernachlässigbar angesehen werden kann. During each session, chemically unprocessed NIST SRM 915a material is measured at the beginning and end of each session and these results are compared to those of chemically processed NIST SRM 915a. The average difference between processed and unprocessed SRM 915a should generally be less than 0.01‰, so that Ca isotope fractionation during chemical cleaning can be considered negligible.
Für die Hintergrundkorrektur wird der „On-Peak“-Ansatz verwendet. Die gemessenen Intensitäten einer 1% HNO3 -Lösung werden von den Intensitäten der nachfolgenden Probenmessungen subtrahiert.The “on-peak” approach is used for background correction. The measured intensities of a 1% HNO 3 solution are subtracted from the intensities of the subsequent sample measurements.
Zusätzlich werden die Messungen auf Reste von doppelt geladenem Strontium (84Sr, 86Sr und 88Sr) überprüft, um die korrekte Messung der Intensitäten der Massen von 42Ca, 43Ca und 44Ca sicherzustellen. Dazu wird zu Beginn jeder Sitzung die Intensitätsverhältnisse der Massen 42/43.5, 43/43.5 und 44/43.5 einer 2 µg/ml Sr - Lösung gemessen. Diese Verhältnisse werden dann verwendet, um die Intensitäten von doppelt geladenem Sr aus den gemessenen Intensitäten der Masse 43.5 einer gegebenen Probe zu berechnen.Additionally, the measurements are checked for residual doubly charged strontium ( 84 Sr, 86 Sr and 88 Sr) to ensure correct measurement of the intensities of the 42 Ca, 43 Ca and 44 Ca masses. For this purpose, the intensity ratios of the masses 42/43.5, 43/43.5 and 44/43.5 of a 2 µg/ml Sr solution are measured at the beginning of each session. These ratios are then used to calculate the intensities of doubly charged Sr from the measured intensities of mass 43.5 of a given sample.
Zur Qualitätssicherung werden die während der Messphase gemessenen δ44/42Ca-Werte von NIST SRM 1486 und IAPSO Meerwasserstandard mit publizierten Werten verglichen. Die Langzeit-Reproduzierbarkeit (2 SD = Standardabweichung) über einen Zeitraum von etwa zwei Monaten ist in der Regel besser als ±0.06 ‰ für alle analysierten Referenzmaterialien.For quality assurance, the δ 44/42 Ca values of NIST SRM 1486 and IAPSO seawater standard measured during the measurement phase are compared with published values. The long-term reproducibility (2 SD = standard deviation) over a period of approximately two months is usually better than ±0.06 ‰ for all reference materials analyzed.
Zur weiteren Qualitätssicherung werden mehrere Kriterien angewendet, um Daten einer einzelnen Messung, einer einzelnen Probe und ganzer Sequenzen abzulehnen. Eine einzelne Messung oder Sequenz wird verworfen, wenn:
- • |δ44/42Ca - 2.δ43/42Ca|>0.2 %o gilt.
- • Eine Probenmessung wird verworfen, wenn die durchschnittliche Intensität außerhalb eines Intensitätsfensters von 70 bis 130 % liegt, verglichen mit der durchschnittlichen Intensität der 5µg/ml Ca ICP -Lösung oder NIST SRM 915a-Lösung derselben Charge.
- • Eine vollständige Sequenz wird abgelehnt, wenn mehr als eines der gemessenen internationalen Referenzmaterialien mehr als 0.2 ‰ vom Literaturwert entfernt ist oder die Daten nicht entlang der massenabhängigen Fraktionierungslinie fielen.
- • |δ 44/42 Ca - 2.δ 43/42 Ca|>0.2 %o applies.
- • A sample measurement is rejected if the average intensity is outside of an intensity window of 70 to 130% compared to the average intensity of the 5µg/mL Ca ICP solution or NIST SRM 915a solution of the same lot.
- • A complete sequence will be rejected if more than one of the measured international reference materials is more than 0.2‰ away from the literature value or the data did not fall along the mass-dependent fractionation line.
Auswertung der Calcium-Isotopendaten:Evaluation of the calcium isotope data:
Die gemessenen Calcium Isotopenwerte werden in der üblichen δ-Notation berichtet:
Verzeichnis der Abbildungen:List of illustrations:
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20140322740 A1 [0003]US 20140322740 A1 [0003]
- DE 1020182146608 [0005]DE 1020182146608 [0005]
- US 10302565 B2 [0012, 0034]US 10302565 B2 [0012, 0034]
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140273248A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Application of Ca Isotope Analysis to the Early Detection of Metastatic Cancer |
US20140322740A1 (en) | 2010-05-21 | 2014-10-30 | Northwestern University, An Illinois Not For Profit Corporation | Psa peptidase activity (ppa) as a prostate cancer biomarker |
US10302565B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-05-28 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | System and method for isotopic analysis of calcium using laser induced fluorescence |
DE102018214660A1 (en) | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel | Diagnostic method for diseases that are associated with a reduced bone density |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE62230C (en) | C. STEINBRENNER in Harn, bürg, St. Pauli, Hopfenstr. 19 | Fireproof ceiling with application of corrugated iron | ||
US8846550B1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-30 | Asm Ip Holding B.V. | Silane or borane treatment of metal thin films |
-
2022
- 2022-09-01 DE DE102022122197.0A patent/DE102022122197A1/en active Pending
-
2023
- 2023-08-29 WO PCT/EP2023/073662 patent/WO2024047035A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140322740A1 (en) | 2010-05-21 | 2014-10-30 | Northwestern University, An Illinois Not For Profit Corporation | Psa peptidase activity (ppa) as a prostate cancer biomarker |
US20140273248A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Application of Ca Isotope Analysis to the Early Detection of Metastatic Cancer |
US10302565B2 (en) | 2014-02-19 | 2019-05-28 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | System and method for isotopic analysis of calcium using laser induced fluorescence |
DE102018214660A1 (en) | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Geomar Helmholtz-Zentrum Für Ozeanforschung Kiel | Diagnostic method for diseases that are associated with a reduced bone density |
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