The SICRIT® Solution for Breath Analysis

Význam tématu

Analýza vydýchaného vzduchu se rychle prosazuje jako neinvazivní přístup ke klinické diagnostice. Identifikací a kvantifikací těkavých organických sloučenin (VOCs) lze získat biomarkery indikující onemocnění dýchacích cest, metabolické poruchy či stavy zánětu. Díky přímé masové spektrometrie (MS) je možné dosáhnout vysoké selektivity i citlivosti při minimální zátěži pacienta.

Cíle a přehled studie

Studie představuje řešení Plasmion SICRIT® pro analýzu volatolomu vydýchaného dechu s využitím vysokorozlišovací MS. Klíčovým cílem bylo ukázat možnost nefragmentační měkké ionizace, reálného časového odběru a spolehlivého rozlišení izobarických sloučenin pro biomarker discovery.

Použitá instrumentace

• SICRIT® Ion Source pro měkkou plazmovou ionizaci VOCs
• SICRIT® SC-30 Control Unit pro řízení parametrů plazmového zdroje
• SICRIT® MS Interface a Breath Interface pro bezztrátové mechanické a elektrické propojení s hmotnostním spektrometrem
• Vysokorozlišovací analyzátory QTOF, Orbitrap nebo FT-ICR s rozlišením až 1 000 000
• Napojení na kapalinovou (LC) či plynovou chromatografii (GC) pro doplňující analýzu
• Jednorázové hygienické náustky s filtry pro bezpečné odběry

Hlavní výsledky a diskuse

Soft ionizace prostřednictvím SICRIT® minimalizuje fragmentaci, což vede k čistým spektrům s jednoznačně identifikovatelným [M+H]+ iontem. Přímý odběr dechu v reálném čase umožnil detekci sloučenin jako allicin z česneku či nedienaly s rozlišením izobarů. Pokrytí ionizačního rozsahu APCI a téměř celého rozsahu EI a ESI ukazuje univerzálnost metody pro polaritu i velikost analyzátů. Plazmové zdroje vykazují stabilní přenos iontů a nízké chemické pozadí díky inertním materiálům a filtrům.

Přínosy a praktické využití metody

• Neinvazivní on-site diagnostika přímo na pracovišti bez nutnosti odběru krve
• Sledování kinetiky podávání perorálních léků a metabolismu v reálném čase
• Profilování pacientů na základě vzorců VOCs pro personalizovanou medicínu
• Monitorování aroma sloučenin v potravinářském průmyslu a výzkumu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizovaných odběrových modulů a integrace se systémy pro vysokopropustné screeny. Kombinace s umělou inteligencí a strojovým učením umožní pokročilou analýzu dat a vzorců. Vývoj nových plazmových zdrojů a modulárních rozhraní přispěje k širšímu spektru biomarkerů a k miniaturizaci zařízení pro bodové testování.

Závěr

Plasmion SICRIT® představuje inovativní platformu pro neinvazivní analýzu vydýchaného vzduchu s vysokým rozlišením a minimální fragmentací. Univerzální ionizační pokrytí a reálný čas odběru otevírají nové možnosti ve výzkumu biomarkerů, klinické diagnostice i průmyslovém monitoringu.