Biopsie dechu pomocí technologie GC-Orbitrap – neinvazivní přístup k odhalení nemoci?

• Je možné využít tento analytický nástroj jako neinvazivní metodiku vedle genetického testování?
• Lze odhalit markery rakoviny a jiných vážných onemocnění?

Zjistěte více v novém aplikačním listu Breath Biopsy with TD-GC-Orbitrap: a non-invasive approach for disease detection a porovnejte možnosti této techniky na bázi vysoko rozlišující hmotnostní spektrometrie se současnými trendy v instrumentální analýze, kde se GC-Orbitrap stal nejvýkonnějším přístrojem v oblasti GC-HRMS a díky svému vysokému rozlišení poskytuje vysokou selektivitu i citlivost.

Včasná detekce onemocnění pomocí analýzy dechu

Koncept použití vzorků dechu k identifikaci změn našeho zdravotního stavu a detekci různých nemocí není nový. Po desetiletí výzkumníci zkoumali složení dechu, včetně měření těkavých organických sloučenin (VOC) ve vydechovaném vzduchu, aby zkoumali potenciální změny v biologii a zdraví člověka.

Jak můžeme vidět na obrázku 1, analýza dechu nabízí přímočarý, neinvazivní způsob monitorování naší biologie, poskytuje nástroj pro včasnou detekci nemocí, a optimální a cílenou léčbu, a proto zájem o breathomiku tak rychle roste.

Pragolab: Přehled podílu exogenních i endogenních faktorů na složení vzorku dechu. Tento pohled je důležitý, protože zdraví jednotlivců ovlivňují všechny faktory.

Pomocí stanovení chemických sloučenin přítomných v dechu, můžeme:

• Identifikovat kritické biomarkery onemocnění
• Odhalit nemoci v jejich nejranějších stádiích
• Monitorovat reakce na léky a další léčebné terapie
• Posoudit expozici nebezpečným látkám

Kompletní analytické řešení

Obrázek 3 znázorňuje kompletní postup od odběru vzorků, jejich analýzy a poskytnutí výsledků, které toto jedinečné řešení poskytuje.

Pragolab: Obrázek 3. Pracovní postup biopsie dechu, od odběrové stanice pro biopsii dechu (včetně ReCIVA vzorkovače dechu) až po analýzu TD-GC-Orbitrap a zpracování dat pomocí Compound Discoverer.

Důvěra v detekci sloučenin na všech úrovních

V této studii se podíváme na vzorky získané od kuřáků a nekuřáků, ukážeme si rozdíly mezi těmito vzorky a provedeme spolehlivou identifikaci sloučenin.

Námi použité analytické řešení spočívá v komplexním spojení odběru vzorku dechu, termální desorpce (TD) a měření s využitím hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením (HRAM) s cílem získat komplexní profil vzorků dechu.

Pragolab: Obrázek 5. TIC několika vzorků dechu ukazující široký rozsah koncentrací, se kterými se setkáváme při analýze dechu. Sloučeniny přítomné v 5ti řádech.

Experimentální část

Vzorkovač dechu ReCIVA, který zachycuje a předem koncentruje VOC na patrony pro biopsii dechu (Owlstone Medical Ltd.)

Parametry automatické termální desorpce Markes TD100-xr

• Doba desorbce trubičky: 10,0 min
• Průtok desorbce trubičky: 50 ml/min
• Teplota desorbce: 210 ˚C
• Doba desorbce fokusačního trapu: 3,0 min

Parametry plynového chromatografu Thermo TRACE 1310 GC

• Provozní režim: Konstantní průtok
• Nosný plyn: Helium; 3,00 ml/min
• Teplotní rampa: 40 – 250 ˚C

Parametry hmotnostního spektrometru Thermo Q Exactive GC Orbitrap

• Teplota transfer line: 250 ˚C
• Typ ionizace: EI, CI (methan)
• Teplota iontového zdroje: 280 ˚C
• Energie elektronů: 35, 70 eV
• Režim akvizice: Full scan
• Hmotnostní rozsah: 35 – 350 m/z
• Rozlišení: 60 000 (FWHM při m/z 200)
• Lock masses: 207,03235; 281,05114; 355,06994 m/z

Závěr

Odběrová stanice pro biopsii dechu v kombinaci s TD-GC-Orbitrap představuje kompletní analytické řešení, jehož cílem je umožnit akademickým a klinickým výzkumníkům analyzovat vzorky dechu v rutinních i výzkumných aplikacích. Tento přístup nabízí robustní sběr vzorků a vysoce selektivní získávání dat s kompletními nástroji pro informatiku/zpracování dat a reportování.

Kompletní informace naleznete v aplikačním listu Breath Biopsy with TD-GC-Orbitrap: a non-invasive approach for disease detection