García Poyo, María del carmen
Resano Ezcaray, Martin (dir.) ; Pecheyran, Christophe (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2021
Abstract: El cobre es un metal esencial involucrado en muchas reacciones metabólicas. En particular, está relacionada con la enfermedad de Wilson (WD), causada por una mutación del gen ATP7B que provoca una acumulación de cobre en los órganos (hígado, cerebro, riñones, ojos, etc.). Esta enfermedad puede ser mortal si no se trata. Aunque el tratamiento es relativamente sencillo y eficaz, el problema es poder diagnosticar la enfermedad con suficiente antelación, antes de que aparezcan los síntomas.
Habitualmente, el biomonitoreo se lleva a cabo mediante muestras de sangre extraídas mediante punción venosa. Sin embargo, para compensar este método relativamente invasivo (especialmente para los recién nacidos) y que generalmente requiere una visita a un laboratorio de análisis médicos, han surgido nuevos dispositivos de micromuestra que permiten tomar sólo unos pocos microlitros, inicialmente desarrollados para el seguimiento de biomarcadores ( En esta tesis se utilizaron anticuerpos, ADN, proteínas, etc.).
En este contexto, en el marco de esta tesis se han desarrollado diferentes métodos analíticos para la determinación elemental del cobre y su composición isotópica, basados en técnicas de micromuestreo.
En particular, se han desarrollado y evaluado dos métodos para el análisis elemental del cobre. El primero, dedicado al análisis directo de sólidos mediante HR CS GFAAS, permitió la evaluación de diferentes dispositivos de toma de muestras de sangre seca. Se desarrolló y aplicó al análisis de muestras líquidas y sólidas un nuevo algoritmo de corrección de interferencias basado en el perfil de absorbancia resuelto en el tiempo (TAP). El segundo método se aplicó al análisis de muestras líquidas mediante ICP-MS utilizando solo 1 µl de muestra.
También se desarrollaron y evaluaron tres métodos para el análisis isotópico del cobre, el primero mediante láser de femtosegundo, el segundo mediante vaporización electrotérmica (ETV) y el último mediante microinyección directa de líquido.
Estos métodos se utilizaron para estudiar el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de la enfermedad de Wilson.
Finalmente, se observó que el cobre intercambiable relativo (REC) parece ser un buen parámetro para diferenciar a los pacientes con enfermedad de Wilson de otros grupos. Los demás parámetros, especialmente la composición isotópica del cobre, pueden utilizarse para el seguimiento de la enfermedad.
Abstract (other lang.): Copper is an essential metal involved in many metabolic reactions. In particular, it is linked to Wilson's disease (WD) caused by a mutation of the ATP7B gene which leads to an accumulation of copper in the organs (livers, brains, kidneys, eyes, etc.). This disease can be fatal if left untreated. Although the treatment is relatively simple and effective, the problem is to be able to diagnose the disease early enough, before the symptoms appear. Usually, biomonitoring is carried out using blood samples taken by venipuncture. However, in order to compensate for this relatively invasive method (especially for newborns) and which generally requires a trip to a medical analysis laboratory, new micro-sampling devices allowing only a few microlitres to be taken, initially developed for the monitoring of biomarkers (antibodies, DNA, protein, etc.) were used in this thesis. In this context, different analytical methods have been developed in the framework of this thesis for the elemental determination of copper and its isotopic composition, based on micro-sampling techniques. In particular, two methods have been developed and evaluated for the elemental analysis of copper. The first one, dedicated to the direct analysis of solids by HR CS GFAAS, allowed the evaluation of different dried blood spot sampling device. A new interference correction algorithm based on the time resolved absorbance profile (TAP) was developed and applied to the analysis of liquid and solid samples. The second method was applied to the analysis of liquid samples by ICP-MS using only 1 µl of sample. Three methods were also developed and evaluated for the isotopic analysis of copper, the first using a femtosecond laser, the second using Electro Thermal Vaporisation (ETV) and the last using direct liquid micro-injection. These methods were used to study the diagnosis, prognosis and follow-up of Wilson's disease. Finally, it was observed that relative exchangeable copper (REC) seems to be a good parameter to differentiate Wilson's disease patients from other groups. The other parameters, especially copper isotopic composition, can be used for the follow-up of the disease.
Habitualmente, el biomonitoreo se lleva a cabo mediante muestras de sangre extraídas mediante punción venosa. Sin embargo, para compensar este método relativamente invasivo (especialmente para los recién nacidos) y que generalmente requiere una visita a un laboratorio de análisis médicos, han surgido nuevos dispositivos de micromuestra que permiten tomar sólo unos pocos microlitros, inicialmente desarrollados para el seguimiento de biomarcadores ( En esta tesis se utilizaron anticuerpos, ADN, proteínas, etc.).
En este contexto, en el marco de esta tesis se han desarrollado diferentes métodos analíticos para la determinación elemental del cobre y su composición isotópica, basados en técnicas de micromuestreo.
En particular, se han desarrollado y evaluado dos métodos para el análisis elemental del cobre. El primero, dedicado al análisis directo de sólidos mediante HR CS GFAAS, permitió la evaluación de diferentes dispositivos de toma de muestras de sangre seca. Se desarrolló y aplicó al análisis de muestras líquidas y sólidas un nuevo algoritmo de corrección de interferencias basado en el perfil de absorbancia resuelto en el tiempo (TAP). El segundo método se aplicó al análisis de muestras líquidas mediante ICP-MS utilizando solo 1 µl de muestra.
También se desarrollaron y evaluaron tres métodos para el análisis isotópico del cobre, el primero mediante láser de femtosegundo, el segundo mediante vaporización electrotérmica (ETV) y el último mediante microinyección directa de líquido.
Estos métodos se utilizaron para estudiar el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de la enfermedad de Wilson.
Finalmente, se observó que el cobre intercambiable relativo (REC) parece ser un buen parámetro para diferenciar a los pacientes con enfermedad de Wilson de otros grupos. Los demás parámetros, especialmente la composición isotópica del cobre, pueden utilizarse para el seguimiento de la enfermedad.
Abstract (other lang.): Copper is an essential metal involved in many metabolic reactions. In particular, it is linked to Wilson's disease (WD) caused by a mutation of the ATP7B gene which leads to an accumulation of copper in the organs (livers, brains, kidneys, eyes, etc.). This disease can be fatal if left untreated. Although the treatment is relatively simple and effective, the problem is to be able to diagnose the disease early enough, before the symptoms appear. Usually, biomonitoring is carried out using blood samples taken by venipuncture. However, in order to compensate for this relatively invasive method (especially for newborns) and which generally requires a trip to a medical analysis laboratory, new micro-sampling devices allowing only a few microlitres to be taken, initially developed for the monitoring of biomarkers (antibodies, DNA, protein, etc.) were used in this thesis. In this context, different analytical methods have been developed in the framework of this thesis for the elemental determination of copper and its isotopic composition, based on micro-sampling techniques. In particular, two methods have been developed and evaluated for the elemental analysis of copper. The first one, dedicated to the direct analysis of solids by HR CS GFAAS, allowed the evaluation of different dried blood spot sampling device. A new interference correction algorithm based on the time resolved absorbance profile (TAP) was developed and applied to the analysis of liquid and solid samples. The second method was applied to the analysis of liquid samples by ICP-MS using only 1 µl of sample. Three methods were also developed and evaluated for the isotopic analysis of copper, the first using a femtosecond laser, the second using Electro Thermal Vaporisation (ETV) and the last using direct liquid micro-injection. These methods were used to study the diagnosis, prognosis and follow-up of Wilson's disease. Finally, it was observed that relative exchangeable copper (REC) seems to be a good parameter to differentiate Wilson's disease patients from other groups. The other parameters, especially copper isotopic composition, can be used for the follow-up of the disease.
Pal. clave: química analítica
Titulación: Programa de Doctorado en Ciencia Analítica en Química
Plan(es): Plan 487
Knowledge area: Ciencias
Nota: Presentado: 15 12 2021
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2021
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