Selection Guide Metabolite Analysis - Metabolomics Product Portfolio

Význam tématu

Metabolomika poskytuje systematický pohled na změny malých molekul (metabolitů) vznikajících během biologických procesů ve zdraví, nemoci, v potravinářství či biotechnologiích. Kvalitativní a kvantitativní profilace metabolitů pomáhá odhalovat biomarkery, optimalizovat chuť a kvalitu potravin, zlepšovat fermentaci a biofarmaceutickou výrobu. Rozvoj MS technologií a rozsáhlých databází umožňuje efektivní cílené i ne-cílené analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Text shrnuje produktové portfolio Shimadzu pro široce cílenou kvantitativní metabolomiku, konstrukci regresních modelů, ne-cílenou analýzu s Q-TOF, zobrazovací metabolomiku, profilaci lipidových mediátorů, fázovou separaci fosfolipidů, sledování buněčných kultur i multi-omics přístupy. Představuje přístroje, databáze i softwarová řešení pokrývající LC-MS/MS, GC-MS/MS, Q-TOF, MALDI-imaging či PESI-MS.

Použitá metodika a instrumentace

• Triple-quadrupólové LC-MS/MS (LCMS-8060, TQ-MS; GCMS-TQ8050 NX)
• Q-TOF LC/MS (LCMS-9030) pro vysokou citlivost a přesnost
• MALDI-imaging MS (iMScope TRIO)
• Probe electrospray ionization MS (DPiMS-8060) pro přímou analýzu vzorků
• Softwarové nástroje Traverse MS, Signpost MS, LabSolutions Insight, Multi-omics Analysis Package
• Databáze Smart Metabolites Database, metodické balíčky pro primární metabolity, lipid mediátory, fosfolipidy a další

Hlavní výsledky a diskuse

• Wide-target kvantitativní metabolomika: MRM analýza až 475 metabolitů pomocí GC-MS/MS a ~150 primárních metabolitů LC-MS/MS v jediné běžné metodě
• Regresní model pro senzorickou evaluaci kávy pomocí GC-MS/MS a PLS
• Ne-cílená/cílená Q-TOF analýza: SIM + full scan pro profilaci buněčných kultur, detekce N′-formylkynureninu
• Imaging metabolomika: lokalizace strictininu v ledvinách myší a distribuce imidaclopridu v rostlinných pletivech
• Profilace lipidových mediátorů: simultánní kvantifikace 214 kyselin a mediátorů
• Fosfolipidová MRM knihovna: rozlišení izomerů a profilace PUFA-obsahujících PC v tkáních myší
• Multi-omics vizualizace: mapování časových změn metabolitů v kultivačních médiích

Přínosy a praktické využití metody

Workflowy zkracují dobu analýzy a zvyšují spolehlivost v medicínském výzkumu, potravinářství, biotechnologiích i QA/QC. Podporují objev biomarkerů, kontrolu kvality potravin, optimalizaci fermentace, monitoring buněčných kultur a vývoj funkčních potravin či biofiducialních produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Nasazení AI pro automatické rozpoznání a dekonvoluci piků bez ručních parametrů
• Rozvoj real-time a vizualizační MS imaging metod
• Integrace multi-omics dat a cloudových analytických platforem
• Automatizace předzpracování vzorků a datových workflowů

Závěr

Shimadzu nabízí komplexní řešení propojující výkonnou MS instrumentaci, připravené databáze a softwarové balíčky, které usnadňují a urychlují cílené i ne-cílené metabolomické, zobrazovací i multi-omics analýzy v různých vědních i průmyslových oborech.

Reference

• Shimadzu Corporation. GC-MS Data Sheet No.104, LAAN-J-MS-E104.
• Shimadzu Corporation. Technical Report C146-E315.
• Shimadzu Corporation. Technical Report C146-E243.