3. KONFERENCE ČESKÉ SPOLEČNOSTI PRO HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRII - Sborník abstraktů

Význam tématu

Massová spektrometrie se stává nenahraditelným nástrojem v analytické chemii, biochemii, farmacii i environmentální a potravinářské analýze. Díky neustálému vylepšování přístrojové techniky (vysoké rozlišení, iontová mobilita, ultrarychlé LC a GC, ambientní ionizace, kvantitativní přístupy SILAC, iTRAQ) je dnes možné zachytit strukturu vysoce reaktivních intermediátů, mapovat prostorové rozložení léčiv i metabolitů v biologických tkáních a kvantifikovat stopová množství kontaminant i biomolekul s dosud nevídanou citlivostí a selektivitou.

Cíle a přehled přístupu

Třetí konference ČSHS pokryla široké spektrum témat: od studií protein-proteinových interakcí v buňkách (PIR technologie) a reálného času analýzy vydechovaných metabolitů (nanoESI-SESI, DBD), přes výzkum reaktivních organokovů a aniontů v atmosféře Titanu s využitím ESI-MS, až po klinické, potravinářské či environmentální aplikace metod LC-MS/MS, MALDI imaging a SIFT-MS. Speciální sekce se věnovaly glykopeptidům, metaloproteinům, lipidům, fosfoproteomice i metodám pro vysokoprostorové rozlišení a rychlé zobrazování.

Použitá metodika a instrumentace

Hlavními nástroji byly LC-HR-MS (Orbitrap, Q-Exactive), triple kvadrupoly a QTRAP®, TOF-IMS (Synapt G2 Si), GC-HRT, MALDI-TOF/TOF s high definition povrchy (nanofunkce TiO₂/ZrO₂), SIFT-MS, nanoDESI-MS, CZE-MALDI, APCI/SALD-ICP-MS, on-line CE-MALDI/SALD ICP-MS a další chromatografické techniky (UPLC, superkritická fluidní chromatografie). Pro kvantitativní proteomiku se uplatnily SILAC a iTRAQ, pro identifikaci posttranslačních modifikací HDX-MS, cross-linking-MS a MSn postupy.

Hlavní výsledky a diskuse

Byly detailně charakterizovány tisíce protein-proteinových interakcí v buňkách člověka i bakterií, identifikovány metabolické „dechové otisky“ pro klinické diagnostické účely, objasněny struktury vysoce reakčních organokovových intermediátů a procesy destrukce aniontů v Titanově atmosféře. Nové protokoly umožnily stanovit kinetiku proteinové fosforylace, mapovat rozložení léčiv a jejich metabolitů v mozkové tkáni, analyzovat mykotoxiny v pivu, obilovinách a potravinách i sledovat population dynamics bakterií in situ. Ion-mobility rozlišení přineslo multidimenzionální data s vysokou věrohodností. Vývoj rychlých MALDI imaging přiblížil zobrazování tisíců pixelů během minut.

Přínosy a praktické využití metody

Metody přispívají k oborům QA/QC ve farmacii a potravinářství, environmentální monitoringu, forenzní a klinické diagnostice, výzkumu proteinů a lipidů či vývoji nových katalyzátorů. Kombinace kvantitativních a screeningových přístupů (QTRAP®, SWATH, metabolomické databáze) umožňuje rychlou detekci, identifikaci a validaci biomarkerů a kontaminant.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj ambientních ionizací, integrace iontové mobility s ultrarychlou chromato­grafií, zdokonalování „lab-on-a-chip“ a on-line hyphenací s ICP-MS a NMR pro multimodální analýzy. Umělá inteligence a strojové učení v datech vysoké dimenze (2D MS, IMS-MS) zrychlí interpretaci složitých biologických a environmentálních systémů.

Závěr

Konference prokázala, že masová spektrometrie díky svému stále rostoucímu výkonu a variabilitě metod překračuje tradiční limity a otevírá nové aplikační horizonty napříč vědními obory, od základního výzkumu přes klinické aplikace až po průmyslové a environmentální monitorování.

Reference

Vybrané reference jsou k dispozici na stránkách konference ČSHS a v publikacích Angew. Chem., J. Proteome Res., Anal. Chem., J. Am. Soc. Mass Spectrom. a dalších impaktovaných časopisech.