8th CONFERENCE OF THE CZECH SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY - BOOK OF ABSTRACTS

Význam tématu

Hmotnostní spektrometrie představuje klíčovou technologii moderní analytické chemie. Umožňuje vysoce citlivé a selektivní stanovení malých i makromolekulárních látek v biologických, environmentálních i materiálových vzorcích a hraje zásadní roli v oborech jako metabolomika, proteomika, farmaceutický vývoj či forenzní analýza.

Cíle a přehled studie

Tento souhrn shrnuje hlavní poznatky a inovativní přístupy představené na 8. výroční konferenci České společnosti pro hmotnostní spektrometrii, která se uskutečnila v Olomouci ve dnech 27.–29. března 2019. Konference pokrývala témata od in silico interpretace dat, přes nová ionizační a separační schémata až po aplikace hmotnostní spektrometrie v biomedicíně, environmentální analýze a archeometrii.

Použitá metodika a instrumentace

Konferenční příspěvky demonstrovaly kombinaci následujících technik:

• LC-HRMS a triple-quad MS/MS pro cílenou i necílenou metabolomiku (Orbitrap, Q-Exactive, QqQ).
• GC/MS a fast-GC módy s ionizací APCI nebo EI pro analýzu těkavých látek.
• MALDI-MSI a REIMS pro prostorové zobrazení lipidů a proteomiky ve tkáňových řezech.
• Ion-mobility spektrometrie (timsTOF, Synapt) pro rozlišení isobarických a konformačních forem.
• Native ESI-MS pro studium spoje protein–nukleová kyselina a protein–protein.
• SIFT-MS a ASAP-MS pro rychlou kvantifikaci plynných a pevných vzorků.
• Kapilární elektroforéza (CE) spojená s ICP-MS pro elementární speciační analýzu.
• On-line FPOP a HDX-MS pro studium proteinových interakcí a dynamiky.

Hlavní výsledky a diskuse

Plenární přednášky představily nové softwarové platformy jako GNPS pro molekulární síťování v necílené metabolomice a Sirius/CSI:FingerID pro návrh struktur na základě MS/MS spekter. Praktické ukázky zahrnovaly:

• Rychlou diferenciaci osmi monoterpenů v reálném čase kombinací fast-GC a SIFT-MS.
• CE-ICP-MS separaci kovových interakcí nanopartikule/protein s femtogramovou citlivostí.
• MALDI imaging lipidové remodelace nádoru a identifikaci diagnostických lipidů u melanomu.
• Top-down MS pro lokalizaci hydroxylových radikálů po FPOP modifikacích bílkovin.
• ASAP-MS pro přímou detekci historických olejových bindrů a zbytků v archeologických nálezech.
• LC-MS/MS identifikaci fosfopeptidů s využitím nových TiO₂ nanotubulárních sorbentů.

Přínosy a praktické využití metody

Prezentované metody umožňují:

• Rychlou a selektivní analýzu komplexních směsí bez časově náročného předzpracování.
• Objev nových biomarkerů dědičných metabolických onemocnění a diagnostiku nedetekovatelnou konvenčními metodami.
• In situ analýzy historických a archeologických vzorků při minimální vzorkové přípravě.
• Detailní prostorové mapování biomolekul v patologických vzorcích pro výzkum nádorové biologie.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lze očekávat v oblasti:

• Automatizovaných a cloud-integrovaných workflow pro zpracování a sdílení MS dat.
• Využití umělé inteligence pro prediktivní strukturu-aktivitu nových sloučenin.
• Doplňkových multidimenzionálních separací (ion mobility, multidotmácí GC×GC, CE×LC).
• Kompletní integrace MS-cut-and-tag přístupů ve studiích proteinové interakce s RNA/DNA.

Závěr

8. ročník konference CSMS přinesl přehled současných trendů v hmotnostní spektrometrii, který potvrzuje rostoucí význam této technologie v novodobém výzkumu i diagnostice. Klíčová je integrace pokročilé instrumentace s výkonnými softwarovými nástroji a automatizovanými workflow pro rychlý přenos poznatků do praxe.

Reference

[1] Wang M. a kol.: Nat. Biotech. 34(8), 828–837 (2016).
[2] Rasche F. a kol.: Anal. Chem. 83(4), 1243–1251 (2011).
[3] Španěl P., Smith D.: Mass Spectrom. Rev. 30(2), 236–267 (2011).