High-throughput MALDI-MS based read-out of high-density droplet microarrays facilitating next generation on-chip drug discovery
Aplikace | 2021 | BrukerInstrumentace
Miniaturizace a paralelizace syntetických i analytických postupů na jednom čipu usnadňuje rychlé zkoumání rozsáhlých knihoven kandidátních léčiv. Tento přístup významně zkracuje dobu vývoje a snižuje náklady, což je klíčové pro rychlou reakci na pandemie a další urgentní medicínské výzvy.
Cílem bylo demonstrovat integraci vysokohustotních nanokapičkových polí (Droplet Microarray) s ultrarychlým a vysoce citlivým MALDI-TOF-MS čtením pro detekci organických sloučenin až na úrovni attomolů. Studie představuje pracovní postup chemBIOS, který na jediném čipu spojuje syntézu, charakterizaci i screening.
chemBIOS představuje komplexní on-chip řešení, které spojuje syntézu, vysoce citlivou MALDI-TOF-MS detekci a screening v jediném miniaturizovaném formátu. Tím zásadně zrychluje a zefektivňuje rané fáze vývoje léčiv a snižuje spotřebu nákladných materiálů.
MALDI, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Miniaturizace a paralelizace syntetických i analytických postupů na jednom čipu usnadňuje rychlé zkoumání rozsáhlých knihoven kandidátních léčiv. Tento přístup významně zkracuje dobu vývoje a snižuje náklady, což je klíčové pro rychlou reakci na pandemie a další urgentní medicínské výzvy.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo demonstrovat integraci vysokohustotních nanokapičkových polí (Droplet Microarray) s ultrarychlým a vysoce citlivým MALDI-TOF-MS čtením pro detekci organických sloučenin až na úrovni attomolů. Studie představuje pracovní postup chemBIOS, který na jediném čipu spojuje syntézu, charakterizaci i screening.
Použitá metodika a instrumentace
- Droplet Microarray (DMA) technologie AQUARRAY na ITO pokoveném skle s omnifilními spoty a omnifobními hranami
- Ne-kontaktní dispense kapalin pomocí I-DOT Mini AQ Edition (Aquarray GmbH)
- MALDI matrix (CHCA) nanesená na kapky a ultrarychlé měření na rapifleX MALDI PharmaPulse MALDI-TOF/TOF (Bruker)
Hlavní výsledky a diskuse
- Analyzovány tři modelové lipidoidy (m/z 644,522; 672,553; 686,569) s množstvím od 0,05 do 1000 fmol na spot
- Snížení průměru spotu ze 2,83 mm na 0,9 mm vedlo ke 100násobnému zvýšení citlivosti (LOD ~0,1 fmol vs. ~10 fmol)
- Platforma umožňuje až 1152 spotů na čipu o rozměrech 76 × 25 mm, zajišťuje vysokou paralelizaci a krátké časy analýz
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a vysoce citlivá on-chip analýza s minimální spotřebou reagentů
- Beznutná další manipulace se vzorky – přímá měření z DMA čipu
- Možnost multimodálního čtení (UV-Vis, IR, fluorescenční mikroskopie, buněčné screeningy)
Budoucí trendy a možnosti využití
- Automatizace a rozšíření kapacity pro screening tisíců sloučenin
- Integrace dalších on-chip syntetických a detekčních technologií
- Personalizovaná medicína: rychlá syntéza a testování pacientsky specifických látek
Závěr
chemBIOS představuje komplexní on-chip řešení, které spojuje syntézu, vysoce citlivou MALDI-TOF-MS detekci a screening v jediném miniaturizovaném formátu. Tím zásadně zrychluje a zefektivňuje rané fáze vývoje léčiv a snižuje spotřebu nákladných materiálů.
Reference
- [1] Benz M, Asperger A, Hamester M, Welle A, Heissler S, Levkin PA. A combined high-throughput and high-content platform for unified on-chip synthesis, characterization and biological screening. Nature Communications. 2020;11:5391.
- [2] Benz M, Molla MR, Böser A, Rosenfeld A, Levkin PA. Marrying chemistry with biology by combining on-chip solution-based combinatorial synthesis and cellular screening. Nature Communications. 2019;10:2879.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Modified target surface to enhance performance during MALDI analysis
2021|Shimadzu|Aplikace
MALDI Mass Spectrometry Application News Modified target surface to enhance performance during MALDI analysis Andreas Baumeister1, Maximilian Benz2, Wolfgang Sipos2 1 Shimadzu Europa GmbH, 2 Aquarray GmbH User Benefits u Higher number of samples on the target increases the throughput.…
Klíčová slova
aquarray, aquarrayomniphilic, omniphilicomniphobic, omniphobicmaldi, maldipatterned, patternedspots, spotsmicroarray, microarraydispenser, dispensershimadzu, shimadzusurface, surfacedroplet, dropletmodified, modifiedmarrying, marryingglufib, glufibmaldimini
Kinase inhibition screening by label-free mass spectrometry employing the MALDI PharmaPulse HTS solution
2020|Bruker|Aplikace
© Title Image - Analytik Jena Kinase inhibition screening by label-free mass spectrometry employing the MALDI PharmaPulse HTS solution Bruker´s MALDI PharmaPulse solution, integrating the rapifleX high-speed MALDI-TOF instrument with the dedicated MALDI PharmaPulse software suite, represents an emerging technology…
Klíčová slova
maldi, maldipharmapulse, pharmapulsekinase, kinaseabl, ablbruker, brukerhts, htssubstrate, substrateinhibitor, inhibitormpp, mppinhibition, inhibitionrapiflex, rapiflexenzyme, enzymetof, toftyrosine, tyrosineconversion
Novel MALDI-TOF MS Workflow for Ultrahigh-Throughput Screening of Different Analytes at Each Position on a Plate
2020|Bruker|Aplikace
Novel MALDI-TOF MS Workflow for Ultrahigh-Throughput Screening of Different Analytes at Each Position on a Plate Novel Synthesis Screening workflow in MALDI PharmaPulse software that was developed for screening of synthetic chemical reactions is applied to screen a custom library…
Klíčová slova
maldi, maldiscreening, screeningsynthesis, synthesisplate, platepharmapulse, pharmapulsetof, tofultrahigh, ultrahighfailed, failedposition, positionruns, runslibrary, librarymolecule, moleculephotoredox, photoredoxnovel, novelmodule
Profiling mammalian cell differentiation by MALDI-TOF MS: Developing a highly reproducible and robust sample preparation workflow
2020|Bruker|Aplikace
Profiling mammalian cell differentiation by MALDI-TOF MS: Developing a highly reproducible and robust sample preparation workflow In this application note, we present a universal workflow for mammalian cell MALDI-TOF MS analysis in order to distinguish between ground-state naïve and differentiating…
Klíčová slova
maldi, malditof, tofrapiflex, rapiflexfreeze, freezelaser, laserpharmapulse, pharmapulsenaïve, naïvethaw, thawhts, htsassays, assayscell, cellcells, cellscellular, cellularthawing, thawingbruker