Abstrakty přednášek v sekci Mládí vpřed a plakátových sdělení (24. Škola MS)

Význam tématu

Analytická chemie založená na hmotnostní spektrometrii (MS) se stala nepostradatelnou pro charakterizaci biologických systémů, identifikaci proteinů a lipidů, screening metabolitů, diagnostiku nemocí i kontrolu kvality v průmyslové praxi. Pokročilé přístupy v proteomice, lipidomice a metabolomice umožňují odhalit biomarkery, optimalizovat terapeutické strategie a zrychlit odhalování kontaminantů či stopových organických látek ve vzduchu, vodě či potravinách.

Cíle a přehled akce

24. ročník Školy hmotnostní spektrometrie se konal v Milovech (11.–15. září 2023) a nabídl:

• sekci „Mládí vpřed“: šest krátkých přednášek mladých výzkumníků věnujících se proteomickým, lipidomickým a mikroanalytickým metodám,
• posterovou sekci: přes čtyřicet sdělení pokrývajících široké spektrum aplikací MS v biologii, potravinářství, environmentální analýze i forenzních disciplínách.

Použitá metodika a instrumentace

Prezentované práce využívají moderní MS hyphenace:

• pro proteomiku: eFASP, SP3, LC-MS/MS, MALDI-TOF, Orbitrap, Q-TOF;
• pro lipidomiku a metabolomiku: HILIC/MS, RP-UHPLC/MS, SFC-MS, GC-MS, SPE-LC-MS, FIA-MS;
• speciální přístupy: ASAP-MS pro přímé analýzy pevných vzorků, IR LA SP ICP MS pro digitální zobrazování nanočástic, SIFT-MS a DBDI-MS pro vysokocitlivý screening VOC;
• nové nástroje: open-source knihovny, Galaxy pipelines, umělé neuronové sítě pro optimalizaci ionizace a kompozice make-up solventů.

Hlavní výsledky a diskuse

Klíčové objevy mládí vpřed:

• vylepšení identifikace hydrofobních membránových peptidů úpravou eFASP protokolu a zařazením chymotrypsinu,
• špičkové rozlišení isomerů sfingolipidů v plazmě i buňkách metodou HILIC/MS,
• mikroanalytická přímá identifikace pylových zrn metoda ASAP-MS při počtu i jednoho zrna,
• kvantifikace 246 nízkopostupných lipidů v lidské plazmě RP-UHPLC/MS a aplikace na vzorky od pacientů s pankreatickým karcinomem,
• semi-automatizovaný LC-MS/MS protokol pro 146 biomarkerů organických kyselin, acylglycinů a karnitinů v moči,
• digitální mapování 20 nm AuNP v buněčných agregátech IR LA SP ICP MS s detekcí jednotlivých částic.

Vybraná posterová sdělení doplnila poznatky o metabolomickém fingerprintingu Fusarium po PEF, charakterizaci derivátů hyaluronanu, sledování metabolismu kyseliny salicylové v rostlinách, lipidomických změnách u dny, sledování cyklu S-adenosylmethioninu, budování evropské infrastruktury exposomu a řadu dalších aplikací v klinické chemii i environmentálním výzkumu.

Přínosy a praktické využití metod

Prezentované postupy přispívají k:

• hlubší molekulární charakterizaci biomedicínských vzorků,
• časnějšímu a spolehlivějšímu klinickému screeningu onemocnění,
• efektivnímu monitoringu environmentálních kontaminantů a expozomu,
• optimalizaci potravinářských a farmaceutických výrobních procesů,
• rozvoji forenzních metod pro toxikologii a původ výzkumných vzorků,
• high-throughput zobrazování tkání a nanoznačky pro cílené analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Následující směry budou klíčové:

• integrace MS dat s umělou inteligencí a neuronovými sítěmi pro automatickou optimalizaci workflow,
• single-cell a single-particle zobrazovací MS,
• rozvoj ultra-vysokorozlišovacích hybridních analyzátorů,
• otevřené spektrální datové banky a reproducibilní cloudové platformy pro zpracování HRMS dat,
• rozšíření exposomu na kombinované studie expozice a biologické odpovědi,
• miniaturní a přenosné MS systémy pro in-field a klinické použití.

Závěr

24. ročník Školy hmotnostní spektrometrie potvrdil dynamiku a šíři současných MS metod v analytické chemii. Příspěvky mladých vědců i zkušených laboratoří ilustrují rychlý rozvoj nových přístupů, které umožní v následujícím období ještě efektivněji odhalovat molekulární mechanizmy, diagnostikovat choroby a monitorovat kvalitu životního prostředí, potravin i léčiv.

Reference

Souhrnný přehled primárních literárních odkazů je uveden u jednotlivých abstraktů. Standardně se opírá o články v časopisech Anal. Chem., J. Proteome Res., Nature Protocols, Anal. Bioanal. Chem., Clin. Chem. Lab. Med., Metabolites a další.