Оценка корреляции сигналов «электронного носа» для носовой слизи и конденсата выдыхаемого воздуха телят с клиническими и лабораторными показателями

Abstract

In this article the “electronic nose” system (SNT LLC, Russia) with an array of 8 differently selective piezoelectric sensors (nanobio array) was used to assess the health and functioning of the respiratory organs in young cattle by the fraction of volatile compounds over bioassays (exhaled breath condensate and nasal mucus). The sorption of the volatile fraction of substances vapors from the two types of bioassays was studied for 80s with the frontal effortless injection of vapors into the near-sensor space of the detection cell of the “electronic nose” at 20 ± 1 .C with the subsequent fixation of the spontaneous desorption for 120s -total measurement time 200s . The simplest analytical signals of the “electronic nose” (S. и S neg) recorded and calculated in the software for the samples were proposed suitable for assessing the health of the respiratory organs in calves. A significant correlation was found between the analytical signals of the “electronic nose” and the established informative indicators of bovine respiratory diseases: increased activity of aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, creatinine in samples of exhaled breath condensate, respiratory failure index, and leukocyte count. The samples of nasal mucus were better used for the health assessment of the respiratory system using the nanobio array of sensors. Despite the initial small number of samples, the approach is universal and could be extended to the studies of other animals.

Обсуждается взаимосвязь первичных выходных данных массива сенсоров (площади мно­гомерных аналитических сигналов сенсоров – «визуальных отпечатков») в парах биопроб телят (носовая слизь, конденсат выдыхаемого воздуха) с клиническими и лабораторными показателями, связанными с воспалением или наличием возбудителей инфекций, сопровождающим поражение органов дыхания животных. Установлено, что многомерные аналитические сигналы массива сенсоров для разных видов биопроб не коррелируют между собой, но по показателю доли трудно десорбирующихся веществ (кислоты, разветвленные алифатические, циклические амины) в общей смеси легколетучих соединений положительно оценена возможность замены проб конденсата выдыхаемого воздуха на пробы носовой слизи, которая отбирается быстро и менее травматично, для мониторинга состояния здоровья верхних дыхательных путей молодняка крупного рогатого скота. Установлена статистически значимая корреляция между откликами массива сенсоров для проб носовой слизи и биохимическими показателями повреждения клеток респираторного тракта в конденсате выдыхаемого воздуха (активность аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы и концентрация креатинина), индексом дыхательной недостаточности, содержанием лейкоцитов в крови. Отклики сенсоров для проб носовой слизи являются более информативными для ранней диагностики респираторных заболеваний у телят.