A Novel Lipid Screening Platform that Provides a Complete Solution for Lipidomics Research

Význam tématu

Lipidová analýza čelí výzvám spojeným s vysokou komplexitou biologických vzorků a isobarickými interferencemi, které ztěžují spolehlivou identifikaci a kvantifikaci lipidů.
Rozvoj ucelené platformy pro lipidomiku usnadňuje získání přesných biologických dat, podporuje výzkum metabolických onemocnění a rozšiřuje možnosti průmyslové i klinické analytiky.

Cíle a přehled studie

Cílem tohoto článku je představit novou platformu Lipidyzer™ pro komplexní screening lipidů, jež kombinuje zjednodušenou přípravu vzorků, selektivní separaci pomocí diferenciální mobilitní spektrometrie (DMS) a automatizované zpracování dat.
Studie demonstruje kvantitativní analýzu sérových vzorků s využitím interních standardů a porovnává přesnost měření s tradičními metodami.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byla použita komerčně dostupná sada Avanti Lipids s více než 50 značenými interními standardy pokrývajícími 13 lipidových tříd.
Vzorky séra byly extrahovány podle protokolů součásti kitu.
Analýza probíhala na QTRAP® 5500 s technologií SelexION® DMS a systémem FIA: dvě injekce se zapnutou a vypnutou DMS.
Vyhodnocení probíhalo metodou MRM s pozitivním a negativním ionizačním režimem.

Použitá instrumentace

• SCIEX QTRAP® 5500 s modifikací SelexION® DMS
• PEEKsil kapilární vedení a hybridní mikroelektroda (65 µm) pro stabilní iontový výstřik
• Lipidomics Workflow Manager (LWM) software pro řízení workflow, automatické ladění COV a správu dat
• Avanti Lipids interní standard kit a QC lyofilizované plazma

Hlavní výsledky a diskuse

Platforma umožňuje kvantifikovat přesně a reprodukovatelně více než 1100 molekulárních lipidových druhů napříč 13 třídami:

• Neutral lipidy: TAG (502), DAG (67), CE (34), FFA (28)
• Polární lipidy: PC (161), PE (233), LPC (28), LPE (28), SM (16), ceramidy (56)

Specifičnost DMS eliminovala isobarické interference a zlepšila selektivitu. Přesnost měření TAG vykázala CV<20 % u 88,3 % druhů a 99,6 % hmotnostního zastoupení TAG bylo kvantifikováno s CV<10 %.
Porovnání stanovení cholesterylesterů (CE) s jedním vs. více interními standardy ukázalo, že univerzální standard vede k 100% zkreslení, zatímco sada více IS dosahuje biasu <10 % a přesné molekulární kompozice.

Přínosy a praktické využití metody

Platforma Lipidyzer™ přináší:

• Zjednodušený a rychlý workflow vhodný pro vysokopropustné laboratory
• Vysokou selektivitu díky DMS, redukci rušivých signálů a minimalizaci interferencí
• Robustní kvantifikaci a přesné složení lipidových druhů podporující QA/QC procesy
• Integrovaný software pro řízení experimentu, sledování vzorků a automatizované zpracování dat

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lipidomiky bude směřovat k:

• Rozšíření rozsahu pokrytí lipidových tříd a molekulárních izomerů
• Pokročilejších separačních technikám DMS a chemickým modifikátorům pro vyšší rozlišení
• Integraci s multimodálními daty (proteomika, metabolomika) a umělou inteligencí pro hlubší biologické interpretace
• Automatizaci přípravy vzorků a online monitoringu kvality
• Využití v klinických studiích pro objevování biomarkerů a personalizovanou medicínu

Závěr

Lipidyzer™ Platform představuje komplexní řešení pro kvantitativní lipidomiku s vysokou selektivitou, přesností a snadným uživatelským workflow.
Spolehlivé spojení DMS technologii, interních standardů a pokročilého softwaru otevírá nové možnosti pro výzkum a rutinní analýzu lipidů.

Reference

1. Lintonen et al. Differential mobility spectrometry-driven shotgun lipidomics. Analytical Chemistry 86(19):9662–9669, 2014.
2. Baker PR et al. Three-dimensional enhanced lipidomics analysis combining UPLC, differential ion mobility spectrometry, and mass spectrometric separation strategies. Journal of Lipid Research 55(11):2432–2442, 2014.
3. SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-3879-A. Novel Chemical Standards Kits Enable Facile Lipid Quantitation.