Clinical workflow solutions

Význam tématu

V klinické analytické chemii je nezbytné vyvíjet workflow, které nabízí vysokou citlivost, robustnost a rychlou průchodnost vzorků. Moderní chromatografické a hmotnostně spektrometrické technologie umožňují detekci stopových analy­tů v komplexních biologických matricích a zajišťují spolehlivé výsledky pro farmakologii, toxikologii, biomarkerové studie a další klinické aplikace.

Cíle a přehled studie

Publikovaný materiál představuje ukázkové end-to-end workflow řešení od vzorku po výsledek, optimalizované pro různé skupiny analytů:

• Metabolomika: polarita a separace katecholaminů
• Vitamin D: separace 25(OH)D3, 3-epi-25(OH)D3 a 25(OH)D2
• Estrogeny: kvantifikace estronu a estradiolu v séru
• Návyky k zneužívání drog: rychlý screening 23 látek
• Biomarkery alkoholu: měření etyl sulfátu a etyl glukuronidu v moči

Použitá metodika a instrumentace

Workflow kombinuje ultrarychlou HPLC separaci s hmotnostní detekcí a efektivní přípravou vzorku:

• UHPLC systémy Vanquish Flex a Horizon
• Hmotnostní spektrometry Orbitrap IQ-X, TSQ Altis Plus, TSQ Quantiva
• Reverzní fázové kolony: Acclaim PA2, Accucore Biphenyl, Hypersil GOLD PFP, aQ
• SPE a protein precipitace: SOLA frit-less, HyperSep proteino-precipitační a SPE desky
• Spotřební sklo a plast: SureSTART mikrovialky, šroubovací uzávěry, WebSeal 96-well destičky

Hlavní výsledky a diskuse

• Metabolomika: Acclaim PA2 zajišťuje kvalitní retenci a rozlišení vysoce polárních katecholaminů v moči.
• Vitamin D: Hypersil GOLD PFP a SOLA µ-SPE umožňují separaci izobarických epimerů 25(OH)D3 a 3-epi-25(OH)D3 při nízkých objemech eluátu.
• Estrogeny: Accucore Biphenyl poskytuje vysokou citlivost a reprodukovatelnost při analýze estronu a estradiolu na úrovni nízkých ppt.
• Drogové testy: Metoda na Accucore Biphenyl odděluje 23 látek zneužívaných drog pod 4 minuty s vynikajícím rozlišením isobarických opioidů.
• Alkoholové biomarkery: Hypersil GOLD aQ zaručuje rychlou a citlivou analýzu etyl sulfátu a etyl glukuronidu v moči, což výrazně prodlužuje detekční okno po požití alkoholu.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaná kombinace kolonažních technologií se vzorkovou přípravou a hmotnostní spektrometrií přináší:

• Vyšší citlivost a selektivitu v klinických testech
• Robustní a reprodukovatelné výsledky v rutinním provozu
• Zkrácení času analýzy a zefektivnění pracovních postupů
• Snížení objemu spotřebované rozpouštědel a minimalizaci kroku sušení vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj se bude ubírat směrem k dalšímu zrychlení a miniaturizaci metod, integraci automatizace a umělé inteligence pro řízení workflow, rozšíření nabídky speciálních stacionárních fází pro specifické aplikace a ke kombinaci s ostatními analytickými technikami (např. iontová mobilita, vysokorychlostní MALDI-MS).

Závěr

Popisovaná workflow řešení od Thermo Fisher Scientific poskytují komplexní, škálovatelný a snadno implementovatelný přístup ke klinické bioanalýze. Díky kombinaci moderních UHPLC kolon s účinnou přípravou vzorku a citlivou hmotnostní spektrometrií lze získat vysoce kvalitní data s rychlým zpracováním a minimálními náklady na provoz.