Orbitální pasti v klinické analýze (22. Škola hmotnostní spektrometrie)

Současná realita je však taková, že drtivá většina (a odborníci předpokládají, že je tomu ve více jak 99 % případů) analýz v rutinní klinické praxi je založena na imunochemických reakcích, jejichž užitečnost je po právu nepopiratelná. LCMS technika však může nabídnout vyšší specificitu a zvýšit tak věrohodnost kvantitativních výstupů ruku v ruce se značnou flexibilitou, co se analyzovaných typů látek týče (cílená analýza). A pokroku se bránit nikdo nechce.

Pragolab: Obr. 1: LCMS aparatury Thermo Scientific na bázi trojitých kvadrupólů s označením Medical Devices (MD) pro In Vitro Diagnostiku (IVD)

Absolutně jiná situace se ustavila v klinickém výzkumu, jež je principiálně založen na hledání biomarkerů a tedy necílené analýze označované jako multi-omics platforma (metabolomika, proteomika, lipidomika, apod.), kde se bez hmotnostní spektrometrie LCMS neobejdeme, navíc s oblibou využíváme vysoké rozlišení orbitálních pastí doplněné o značnou stabilitu hmot, rychlé přepínání polarity a kombinaci akvizičních módů.

Pragolab: Obr. 2: Schéma využití orbitálních pastí v klinickém výzkumu při hledání biomarkerů

Pragolab: Obr. 3: Tři základní důležité oblasti doplňující měření na orbitální pasti nutné k úspěšné necílené analýze v klinické praxi

Pro úspěšnou necílenou analýzu v klinické praxi je vhodné, ne-li nutné, doplnit workflow o vhodnou přípravu vzorků, předřadit separační techniku a zpracovat či vizualizovat výsledky vlastního měření. Zajímavý zástupce z oblasti přípravy vzorků PaperSpray našel komerční využití pod značkou VeriSpray. Kapka krve je nanesena na speciální papír zastřižený do špičky, na jehož konce je definovaně vloženo napětí tak, že analyty z krve se ionizují a sprejují směrem ke vstupu do hmotnostního spektrometru – jednoduché, praktické, rychlé.

Pragolab: Obr. 4: Komerčně dostupná technika paper spray pro klinické využití analýzy kapky krve

Pragolab: Obr. 5: Iontová mobilita FAIMS jakožto ortogonální separační technika k chromatografickým separacím

Pro odhalení biomarkeru schovaného jako jehla v kupce sena mezi mnoha tisící jinými přítomnými látkami na rozličných úrovních se nabízí vedle chromatografické separace použít další, nejlépe ortogonální techniku separace, kterou může být iontová mobilita FAIMS (field asymmetric-waveform ion-mobility spektrometry) umístěna za ambientního tlaku za iontovým zdrojem. Koeluované látky pak mají šanci být následně rozděleny, čímž se sníží pravděpodobnost „přehlédnutí“.

Záznamy webinářů s využitím techniky FAIMS v multi-omics aplikacích

Pragolab: Obr. 6: Schéma pokročilých automatizovaných technik akvizice AcquireX a Met-IQ.png

Pro maximální stupeň charakterizace potenciálního biomarkeru se vedle přesně určeného elementárního složení vyvozeného z vysoce rozlišeného hmotnostního spektra doplňuje MS/MS či MS vyššího stupně fragmentace. Aby se zbytečně nefragmentovaly látky z pozadí či blanku, využívá se automatizovaná utilita AcquireX, která tyto mateřské ionty vyloučí z následných operací. Nástroj Met-IQ pomáhá taktéž v reálném čase s automatizovaným rozhodováním, kdy se v drahoceném čase zabývat či nezabývat následnou fragmentací. Met-IQ kontinuálně srovnává MS/MS spektra přítomných analytů s metabolizovanou látkou a v případě podobnosti dá pokyn k vyššímu stupni fragmentace MS³.

Záznamy webinářů s využitím techniky AcquireX v multi-omics aplikacích

Všechny tyto nástroje mohou přispět k efektivním diagnostickým a terapeutickým přístupům v klinické praxi a zvýšit tak kvalitu našich životů.