HPST ChromAtoMol #6 - časopis nejen pro analytické laboratoře

Význam tématu

V současnosti roste poptávka po komplexních a plně automatizovaných analytických řešeních, která dokáží zajistit rychlé, citlivé a spolehlivé stanovení stopových i makrokomponent v široké škále vzorků životního prostředí, potravin, biotických materiálů i klinických vzorků. Tato čísla časopisu ChromAtoMol přináší přehled nejnovějších metodik, instrumentace a aplikací analytické chemie – od přípravy vzorků až po vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrii a molekulární zobrazovací technologie.

Cíle a přehled obsahu

Číslo č. 6 je tematicky zaměřeno na praktické aplikace v oblasti environmentální analýzy a aplikační chemie v laboratořích. Představuje:

• Metody SPE extrakce pitné vody a online ředění vzorků pro GC/MS.
• Přímou ultra-citlivou LC/MS/MS analýzu vod bez offline SPE.
• Nové přístroje pro GC/Q-TOF (Agilent 7250) a LC/MS trojitý kvadrupól (Agilent Ultivo).
• Techniky Gerstel Twister pro sorpční extrakci těkavých i polárních složek.
• Softwarové nástroje MassHunter Profinder pro chemometrické profilování dat.
• Identifikaci mikroorganismů plynovou chromatografií MK profilů.
• Buněčnou holo-tomografii 3D Cell Explorer bez barvení i vč. fluorescenčního modulu.
• On-line analýzu VOC ve vodách kombinovanou s TD-GC–ECD.
• Molekulovou spektroskopii (FTIR, UV-Vis, fluorescence) pro rychlou analýzu vody, polymerů a biologických vzorků.
• Komplexní robustní ICP-MS analýzu s diskrétním vzorkováním (ISIS 3) pro složité matrice.
• Řešení pro patologické laboratoře Dako-Agilent Pathology Solution pro IHC a ISH.
• Teoretické a praktické základy HPLC a GC, údržba a diagnostika systémů.
• Dynamic Blender s MFC pro on-line plynné kalibrace a ředění plynů.

Použitá instrumentace

Klíčová instrumentace prezentovaných aplikací zahrnuje:

• Agilent 7890B/7250 GC/Q-TOF s měkkou i tradiční EI a SureMass dekonvolucí.
• Agilent Ultivo LC-QQQ a 6495 LC-MS/MS pro přímé měření vodných vzorků.
• Horizon SPE-DEX 4790 a Atlantic C18-HC disky pro automatickou SPE extrakci.
• Gerstel Twister SBSE pro sorpční extrakci těkavých i polárních látek.
• Agilent MassHunter Profinder, Qual, Quant a Profiler pro data mining a chemometrické analýzy.
• HPST ICP-MS systémy 7800/7900 s ISIS 3 a UHMI moduly pro robustní analýzu slaných matric.
• Dako OMNIS, Autostainer Link, Coverstainer a Hybridizér pro automatizované IHC/ISH.
• Nanolive 3D Cell Explorer-fluo pro neinvazivní 3D/4D buněčnou tomografii s fluorescencí.
• TD-GC–ECD online systém Wasson-ECE pro VOC ve vodě.
• Cary 60 UV-Vis a Cary 630 FTIR spektrometry pro rychlou kvantifikaci nitritů, uhlovodíků a mikroplastů.

Hlavní výsledky a diskuse

Prezentované studie dokládají:

• Výrazné zvýšení citlivosti a robustnosti analýzy díky speciálnímu stacionárnímu sorbentu i diskretnímu vzorkování (ISIS 3).
• Eliminaci offline přípravy a snížení rizika kontaminace při přímé LC/MS/MS analýze pitné vody na úrovni <1 ppt.
• Možnost simultánní kvantifikace a identifikace s měkkou nízkoenergetickou EI v GC/Q-TOF s rozlišením >40 000 FWHM.
• Účinnou SPE extrakci těkavých a středně polárních organických látek pomocí vysokokapacitních disků Atlantic C18-HC.
• Kvantitativní i kvalitativní analýzu složitých biologických vzorků pomocí 3D Cell Explorer-fluo.
• Online VOC monitoring ve vodě s ECD detekcí a MDTD extrakcí pro sub-ppb analytů.
• Komplexní proteomické a metabolomické profily zpracované chemometrickými algoritmy Profinder a Mass Profiler.
• Automatizované IHC/ISH řešení umožňující paralelní zpracování stovek vzorků s vysokou reprodukovatelností.

Přínosy a praktické využití metody

Popisované technologie nacházejí uplatnění v:

• Monitorování pitné a odpadní vody pro organické i anorganické znečištění.
• Průmyslové QC&QA, monitoringu emisí a bezpečnosti potravin.
• Molekulární biologii, farmacii a proteomice.
• Klinické diagnostice onkologických a infekčních onemocnění.
• Podporovaných pracovištích patologických laboratoří.
• Výzkumu buněčné biologie, virologie a bakteriologie.
• Nanomateriálových analýzách a forenzních aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný vývoj směřuje k:

• Dálkové a plně automatizované integraci extrací, separací a datové analýzy pomocí umělé inteligence.
• Dalšímu zvyšování rozlišení a citlivosti hmotových spektrometrů pro nekonvenční ionizační módy.
• Vývoji miniaturizovaných a přenosných systémů pro in-field monitoring.
• Rozšíření multiplexních metod pro simultánní multi-omics profilování vzorků.
• Integraci 3D buněčného zobrazování s funkčními testy metabolismu.
• Zavedení nových sorpčních materiálů a inteligentních kolenních fází pro ultra-rychlé separace.

Závěr

Číslo 6 časopisu ChromAtoMol shrnuje nejnovější přístupy v oblasti aplikační analytické chemie – od přípravy vzorků, přes inovativní moduly pro automatizaci a diskontinuitní vzorkování, až po pokročilé zobrazovací metody a plně automatizovaná řešení pro patologie. Představuje ucelený ekosystém technologií, které umožňují získat robustní, citlivá a rychlá data nezbytná pro životní prostředí, průmysl i biomedicínu.

Reference

ChromAtoMol č. 6 – Odborné aplikace pro laboratorní analýzy životního prostředí, HPST, s.r.o., Praha 2018.