8th CONFERENCE OF THE CZECH SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY - BOOK OF ABSTRACTS

Význam tématu

Masová spektrometrie se stává klíčovou technologií v moderní analytické chemii, protože umožňuje vysoce citlivou, selektivní a rychlou charakterizaci malých molekul, peptidů a proteinů. Díky inovacím v ionizačních zdrojích (ESI, MALDI, ASAP, SIFT, APCI) a novým platformám (Orbitrap, Q-TOF, FT-ICR, timsTOF Pro) lze analyzovat složité biologické i environmentální vzorky bez rozsáhlých předúprav. Aplikace sahají od metabolomiky a proteomiky přes analýzu potravin, farmaceutik a toxikologii až po archeologii a materiálové vědy.

Cíle a přehled konference

Devátá konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii přinesla přes 100 sdělení z následujících oblastí:

• In silico interpretace MS/MS spekter (GNPS, Sirius)
• Metabolomika a exposomika (SRM, UHPLC-QqQ, HR-AM)
• Proteomický výzkum exozomů, buněčných interakcí, posttranslačních modifikací
• Imaging MS (MALDI-TOF, MRMS) a rychlá separace (GC×GC, fast GC–SIFT-MS)
• Strukturální studie proteinových komplexů (native MS, IM-MS, top-down, HDX, hydroxyl-radical footprinting)
• Analytické metody ve farmaceutické, potravinářské a environmentální oblasti
• Nové přístupy pro detekci biomarkerů v klinických vzorcích

Metodika

Konferenční příspěvky představily kombinaci pokročilých technik:

• Selektivní reakční monitoring (SRM) na triple kvadrupólech pro cílenou metabolomiku
• HR-AM spektrometry (Orbitrap, FTICR) pro neomezené screenování a detailní fragmentaci
• Ion-mobility MS (TIMS-PASEF, driftová IM) pro rozlišení konformerů a kolizní průřezy
• Fast GC a GC×GC spojené s TOF-MS, SIFT-MS či QqQ pro rychlé sledování těkavých látek
• MALDI imaging na tkáních, rostlinných i materiálových površích
• Native MS a mikroESI pro studium protein–protein a protein–DNA komplexů
• XL-MS, top-down a HDX pro mapování interakcí a strukturní dynamiky

Použitá instrumentace

• Orbitrap Fusion, Q-Exactive, Synapt G2-S, timsTOF Pro, SolariX (12T) FT-ICR
• Triple kvadrupóly Agilent 6495, 6500, Thermo TSQ Access Max
• GC×GC-TOF, fast GC capillary (5 m), headspace-SPME, ASAP, SIFT, μPAC kolony
• XL-MS nástroje: StavroX, Kojak, SIM-XL; bioinformatické platformy: Proteome Discoverer, GNPS, Sirius

Hlavní výsledky a diskuse

Mezi klíčová zjištění konference patří:

• Nové přístupy k identifikaci a kvantifikaci metabolitů tryptofanu/kynureninu, markery expozomu a inflammaging
• Objasnění strukturních vztahů protein–DNA a protein–protein interakcí (FOXO4/DAF16, HIV NC, M-PVM GPD)
• Rychlé rozlišení monoterpenů a toxikologických markerů (SIFT-MS + fast GC)
• Imaging MS v biomedicíně: lokalizace lipidových remodelací v melanomu, amyloidních depozit
• Nové biomarkery dědičných poruch metabolismu (HMGCLD, organické acidurie, akylkarnitiny) z DBS i moči
• Proteomické mapování odpovědi na léky (oxaliplatin, doxycyklin) a detekce mechanismů rezistence či tolerance
• Analytika environmentálních a farmaceutických látek v odpadních vodách a potravinách
• Archeologické aplikace: detekce organických zbytků (oleje, pryskyřice, cukry) ASAP a LDI imaging

Přínosy a praktické využití metody

Nové MS metodologie umožňují:

• Včasnou diagnostiku a monitoring onemocnění (biomarkery v krvi, moči, exhalátu)
• Sledování reziduí pesticidů, antibiotik a kontaminantů v potravinách a vodách
• Detailní charakterizaci proteinových komplexů pro vývoj cílených terapií
• Rychlé screeningové vyšetření kriminalistických vzorků (podpalovače, toxiny)
• Studium historických artefaktů a materiálů při ochraně kulturního dědictví

Budoucí trendy a možnosti využití

Perspektivy dalšího rozvoje:

• Integrace multi-omics dat (metabolomika, proteomika, lipidomika, genomika) a AI-based analýza
• Miniaturizace a on-site zařízení pro rychlou detekci ve zdravotnictví a polyanalytické stanice
• Nové iontové mobility (SLIM, cyclic IM) a ultra-rychlé separační techniky
• Vyšší automatizace, autonomní workflow, datové platformy pro sdílení a reanalýzu spektrálních knihoven
• Personalizovaná medicína založená na pečlivém mapování biochemických signatur pacientů

Závěr

Konference demonstrovala dynamický rozvoj hmotnostní spektrometrie a její rychlou adaptaci na nejrůznější vědecké i aplikované výzvy. Pevné propojení analytické chemie s bioinformatikou, výpočetními přístupy a novými iontovými technologiemi otevírá široké možnosti pro budoucí inovace v medicíně, průmyslu, ekologii i archeologii.