Влияние преаналитических факторов на алгоритм мультиплексного спектроскопического анализа образцов плаценты

Цель. Оценка влияния преаналитической подготовки плаценты на результаты рамановской спектроскопии.
Материалы и методы. Проспективно исследованы 30 образцов плаценты. Образцы исследовались при помощи спектрометра «ИнСпектр М» (ООО «РамМикс», Россия) на трех этапах преаналитической обработки материала: нативная ткань, после фиксации в формалине, после депарафинирования среза. Статистический анализ включал описательную статистику, тест Шапиро – Уилка, тест Фридмана с пост-хок тестом и корреляцию Спирмена.
Результаты. Исследование образцов выявило 33 рамановских пика (415–2915 см–1), большинство из которых распределялись ненормально (критерий Шапиро – Уилка, p < 0,05). Тест Фридмана с пост-хок тестом Дурбина – Коновера выявил группу стабильных аналитов: 19 аналитов сохранили интенсивность после фиксации, 6 – после депарафинирования, а 10 – на всех этапах обработки. Тест Спирмена выявил избирательные взаимосвязи между этапами обработки для отдельных аналитов (890, 1117, 1204, 753, 830 и 2225 см–1).
Заключение. Исследование выявило значительное влияние преаналитической подготовки образцов на спектральные характеристики плацентарной ткани, перспективность клинического использования рамановской спектроскопии и необходимость разработки стандартизированных протоколов.

1. Громова О.А., Торшин И.Ю., Чучалин А.Г., Лазебник Л.Б. Ферритин как биомаркер полиорганной патологии: противовоспалительные и антиоксидантные пептиды стандартизированного гидролизата плаценты человека. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2024;(8):113–122. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-228-8-113-122.

2. Чернышова А.Л., Черняков А.А., Трущук Ю.М., Юнусова Н.В., Севостьянова Н.В., Архипова Я.И. и др. Молекулярно-генетический и биохимический профили злокачественных новообразований на фоне беременности. Успехи молекулярной онкологии. 2024;11(3):32–40. DOI: 10.17650/2313-805X-2024-11-3-32-40.

3. Zhuang Z., Zhu M., Huang Y., Liu J., Guo Z., Xiong K. et al. Study of molecule variation in various grades of human nuclear cataracts by confocal micro-Raman spectroscopy. Appl. Phys. Lett. 2012;101(17):173701. DOI: 10.1063/1.4762838.

4. Zhuang Z., Li N., Guo Z., Zhu M., Xiong K., Chen S. Study of molecule variations in renal tumor based on confocal micro-Raman spectroscopy. J. Biomed. Opt. 2012;18(3):031103. DOI: 10.1117/1.JBO.18.3.031103.

5. Zhuo S., Chen J., Wu G., Xie S., Zheng L., Jiang X. et al. Quantitatively linking collagen alteration and epithelial tumor progression by second harmonic generation microscopy. Appl. Phys. Lett. 2010;96(21):213704. DOI: 10.1063/1.3441337.

6. Zheng-Fei Z., Han-Ping L., Zhou-Yi G., Shuang-Mu Z., BiYing Y., Xiao-Yuan D. Second-harmonic generation as a DNA malignancy indicator of prostate glandular epithelial cells. Chinese Physics B. 2010;19(4):049501. DOI: 10.1088/1674-1056/19/4/049501.

7. Chen S.J., Zhang Y., Ye X.P., Hu K., Zhu M.F., Huang Y.Y. et al. Study of the molecular variation in pre-eclampsia placenta based on micro-Raman spectroscopy. Archives of Gynecology and Obstetrics. 2014;290(5):943–946. DOI: 10.1007/s00404-014-3282-9.

8. Pielesz A., Bobiński R., Biniaś D., Gawłowski A., Waksmańska W., Ulman-Włodarz I. et al. FT Raman spectroscopy in the evaluation of biomarkers of normal and pathological placenta tissue. Molecular and Cellular Biochemistry. 2019;458(1):125–132. DOI: 10.1007/s11010-019-03536-5.

9. Başar G., Parlatan U., Şeninak Ş., Günel T., Benian A., Kalelioğlu İ. Investigation of preeclampsia using raman spectroscopy. Journal of Spectroscopy. 2012;27(4):376793. DOI: 10.1155/2012/376793.

10. Monaghan J.F., Cullen D., Wynne C., Lyng F.M., Meade A.D. Effect of pre-analytical variables on Raman and FTIR spectral content of lymphocytes. Analyst. 2023;148(21):5422–5434. DOI: 10.1039/D3AN00686G.

11. Bocklitz T., Walter A., Hartmann K., Rösch P., Popp J. How to pre-process Raman spectra for reliable and stable models? Analytica Chimica Acta. 2011;704(1):47–56. DOI: 10.1016/j.aca.2011.06.043.

12. Campanella B., Legnaioli S., Onor M., Benedetti E., Bramanti E. The role of the preanalytical step for human saliva analysis via vibrational spectroscopy. Metabolites. 2023;13(3):393. DOI: 10.3390/metabo13030393.

13. Movasaghi Z., Rehman, S., Rehman Ihtesham U. Raman spectroscopy of biological tissues. Applied Spectroscopy Reviews. 2007;42(5):493–541. DOI: 10.1080/05704920701551530.

14. Roy A., Mantay M., Brannan C., Griffiths S. Placental tissues as biomaterials in regenerative medicine. BioMed Research International. 2022;2022(1):6751456. DOI: 10.1155/2022/6751456.

15. Howat W.J., Wilson B.A. Tissue fixation and the effect of molecular fixatives on downstream staining procedures. Methods. 2014;70(1):12–19. DOI: 10.1016/j.ymeth.2014.01.022.

16. Alturkistani H., Faris T., Zuhair M. Histological Stains: A Literature Review and Case Study. Global Journal of Health Science. 2015;8:72–72. DOI: 10.5539/gjhs.v8n3p72.