Abstrakty přednášek v sekci Mládí vpřed a plakátových sdělení (23. ročník Školy MS)

Význam tématu

Masová spektrometrie spojená s chromatografickými a zobrazovacími technikami představuje klíčový nástroj moderní analytické chemie. Umožňuje citlivé a selektivní sledování metabolitů, lipidů, proteinů a dalších biomolekul v řadě biologických systémů. Tato metoda je nezastupitelná pro objevy biomarkerů, klinickou diagnostiku, studium metabolismu rostlin i živočichů a vývoj nových farmaceutik.

Cíle a přehled studie / článku

Souhrn prezentuje kolekci abstraktů z 23. Školy hmotnostní spektrometrie, kde mladí i zkušení vědci představili pokročilé metody založené na masové spektrometrii. Cílem je seznámit odbornou veřejnost s novinkami v multimodálních analýzách rostlinných mikrovzorků, lipidomice, proteomice, vývoji nových derivatizačních postupů a zobrazovacích technik.

Použitá metodika a instrumentace

• Separace: UHPLC, HPLC, GC, UHPSFC (HILIC, RP, SFC)
• Ionizace: ESI, APCI, APPI, MALDI, DESI, LDI, ASAP, DESI-MSI, SALDI-ICP-MS, Unispray
• Detektory: QqQ, TOF, Orbitrap, Cyclic IMS, MALDI-TOF, MALDI-IMS
• Přístroje: Waters, Agilent, Sciex, Bruker, Thermo
• Software: Chromeleon, Proteome Discoverer, Simca, Cytoscape, R/Python skripty
• Derivatizace: benzoylchlorid, DEEMM, FMP-TS, GirT, coniferyl aldehyd
• Imunochemie: konjugace protilátka–nanočástice, LA-ICP-MS

Hlavní výsledky a diskuse

• Multimodální analýza rostlinných mikrovzorků odhalila řadu fenolických esterů, mastných kyselin a steroidů pomocí LDI-MSI, DESI-MSI, ASAP-MS, HPLC/MS a PyGC/MS.
• Lipidomická studie synoviální tekutiny rozlišila infekční a aseptický zánět s 100% přesností pomocí RPLC(C8)-MS/MS a OPLS-DA.
• Chemická derivatizace lipidů benzoylchloridem zvýšila citlivost až 100× a umožnila interní standard per analyzát.
• HDX-MS odhalilo vliv pořadí domén na strukturu fúzního proteinu PDZ3-TrpCage.
• Robustní LC-MS/MS metoda stanovila 32 steroidů v plazmě, prostatické a testikulární tkáni bez a s derivatizací.
• RP-UHPLC/MS analýza séra pacientů s PDAC kvantifikovala lipidy s vysokou přesností a odhalila odlišné profily oproti kontrolám.
• HILIC/MS umožnila rozlišení 100+ izomerických sfingolipidů v lidské plazmě během 12 minut.
• MALDI-MSI a laserová ablativní ICP-MS detekovaly jednotlivé nanočástice v imunohistochemii Ki-67 ve sféroidech.
• Proteomické techniky (isobarické značení, bottom-up) identifikovaly proteiny spojené s dilatační kardiomyopatií a markery střevní integrity u IBD.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a spolehlivá detekce biomarkerů v klinických a výzkumných laboratořích
• Komplexní charakterizace metabolitů v potravinách (pesticidy, sacharidy)
• Podpora vývoje diagnostiky a terapie zánětlivých a nádorových onemocnění
• Forenzní a archeologická identifikace kostí podle proteomických markerů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaným směrem je integrace iontové mobility do rutinních protokolů, rozšíření multimodální MSI, spojení s umělou inteligencí pro hlubokou analýzu komplexních datasetů, vývoj plně validovaných panelů biomarkerů a miniaturizace přístrojů pro přenosné aplikace in situ.

Závěr

Výsledky prezentované na 23. Škole hmotnostní spektrometrie potvrzují obrovský potenciál pokročilých MS technik v oblasti analytické chemie. Kombinací derivatizací, rozmanitých ionizačních a separačních technik se dosahuje dosud nevídaného objemu a kvality informací o biomolekulách, což výrazně podporuje jak základní výzkum, tak klinickou a průmyslovou praxi.

Reference

• Krejčí P. et al. Multimodal analysis of plant metabolome (2022)
• Kvasnička A. et al. Lipidomics of synovial fluid (2022)
• Peterka O. et al. Chemical derivatization of lipids (2022)
• Sýs J. et al. HDX-MS of fusion proteins (2022)
• Šimková M. et al. LC-MS/MS of 32 steroids (2022)
• Vaňková Z. et al. RP-UHPLC/MS in PDAC (2022)
• Horejší K. et al. GSL in pancreatic cancer (2022)
• Sedláčková S. et al. Bottom-up APCI/APPI proteomics (2022)