Next Generation LCMS Multiplexing Platform for High Throughput Assays with Advanced Analytical Intelligence

Význam tématu

Vysokopropustné LCMS analýzy hrají klíčovou roli v diagnostických, farmaceutických a forenzních laboratořích. Zároveň představují výzvu v podobě kontaminace vzorků (carryover), časté údržby a omezené provozní doby přístrojů. Platforma Nexera QX Multiplexing LCMS nabízí řešení těchto problémů díky paralelnímu provozu, pokročilé automatizaci a umělé inteligenci pro optimalizaci procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje novou generaci LCMS systému s čtyřnásobným multiplexováním vzorků a unikátními AI funkcemi – od detekce vysokých koncentrací až po automatizované protokoly pro minimalizaci carryover. Cílem je zvýšit propustnost analýz, snížit dobu údržby a zajistit stabilní výsledky při dlouhodobém provozu.

Použitá metodika a instrumentace

• Multiplexní systém Nexera QX: autosampler, kolónová pec, čtyři binární a čtyři jednoduché pumpy.
• LPGE pumpa: až 5 ml/min pro vnitřní rinsování jehly se čtyřmi volitelnými rozpouštědly (A–D).
• LCMS: trojitý kvadrupól Shimadzu LCMS-8060NX s IonFocus zdrojem a Qarray bias pro vyšší ionizační účinnost.
• Příprava vzorků: solid-phase extraction moči, kalibrační rozsahy 0,2/0,8 ng/ml až 500/2000 ng/ml podle analyty opiátové skupiny.

Hlavní výsledky a diskuse

• Eliminace autosampler carryover: interní rinsování jehly kombinací mobilních fází A a B a organického rozpouštědla snížilo carryover z více než 10 % na pod 5 %.
• Pokročilé ternární gradientní rinsování výrazně omezilo kontaminaci kolony po injekcích vysokých koncentrací (30 000–100 000 ng/ml).
• Stabilita signálu: během nepřetržitého provozu 30 dnů zachována %RSD retenční doby 1,7/0,5 % (norfentanyl/fentanyl) a 9,7/8,9 % pro surové plošné signály kalibračních standardů.
• Žádná potřeba údržby či výměny komponent a žádná ztráta citlivosti po desítkách tisíc injekcí.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zvýšení produktivity: paralelní zpracování až čtyř cest.
• Snížení doby nečinnosti díky minimalizaci carryover a automatizovaným rinsovacím protokolům.
• Flexibilita: volitelná kombinace až čtyř rozpouštědel pro optimální čištění jehly a kolony.
• Zvýšená důvěryhodnost výsledků díky lepší linearitě kalibrace pro problematické látky (např. fentanyl).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace pokročilejších AI algoritmů pro adaptivní optimalizaci chromatografických podmínek v reálném čase.
• Rozšíření multiplexního přístupu na další třídy analytů, včetně lipidomiky a proteomiky.
• Full-flow online monitoring kvality vzorků a prediktivní údržba založená na strojovém učení.
• Propojení s laboratořskými informačními systémy (LIMS) pro plnou automatizaci pracovních postupů.

Závěr

Platforma Nexera QX Multiplexing LCMS kombinuje inovativní hardware a pokročilé AI funkce pro dosažení extrémně vysoké propustnosti analýz při minimálním carryover a údržbě. Tento systém přináší laboratorím vyšší efektivitu, spolehlivost a flexibilitu, což usnadňuje nasazení jak v rutinní produkci, tak v náročném výzkumném prostředí.