Solutions for Infectious Diseases

Význam tématu

Šíření infekčních chorob vyvolaných bakteriemi, viry, plísněmi a parazity roste, což klade vyšší nároky na rychlou a spolehlivou analýzu ve fázích prevence, testování a léčby.

Cíle a přehled studie / článku

Text představuje komplexní řešení pro infekční onemocnění pomocí tří hlavních typů hmotnostních spektrometrů a chromatografů. Cílem je demonstrovat vhodné instrumentace pro:

• analýzu složek vakcín a jejich vedlejších produktů,
• kvalitativní kontrolu syntetických peptidů,
• detekci a kvantifikaci látek ze vzorků biologického materiálu,
• identifikaci patogenů,
• testování čistoty alkoholických dezinfekčních prostředků,
• vývoj a kontrolu léčiv proti COVID-19.

Použitá metodika a instrumentace

V přehledu jsou využity následující systémy:

• LC-MS-9030 (Q-TOF LC-MS) pro separaci a přesné měření masy oligonukleotidů,
• MALDI-8030 (benchtop MALDI-TOF MS) v negativním módu pro QC peptidů,
• Nexis GC-2030 s HS-20 pro headspace GC-FID analýzu alkoholu,
• LCMS-8060NX (triple quad) s CLAM-2040 pro simultánní kvantifikaci remdesiviru a metabolitů v plazmě,
• AXIMA Microorganism Identification System (MALDI-TOF MS) s databází pro rozlišení bakteriálních druhů,
• MDGC/GCMS-2010 (multidimenzionální GC-MS) pro detekci biomarkerů tuberkulózy,
• LCMS-8060 s PeptiQuant a Biomarker Assessment sadami pro kvantifikaci proteinových markerů v krvi,
• Nexera X2 a Nexera lite pro HPLC/UPLC analýzy lékových impurit.

Hlavní výsledky a diskuse

Precizní separace a identifikace:

• 10–60 nukleotidů odděleno s vysokým rozlišením a masovou přesností do 2,3 ppm,
• stabilní a čisté spektrum peptidů bez aduktů solí,
• lineární a opakovatelné kvantifikace ethanolu a isopropanolu v dezinfekčních přípravcích,
• monitorování 27 peptidů z sušených skvrn plazmy s nižšími matrixovými efekty,
• identifikace druhů Escherichia pomocí MALDI-TOF profilů,
• 20 potenciálních biomarkerů tuberkulózy z hlenu prostřednictvím heart-cut GC-MS,
• automatizovaná extrakce remdesiviru s vysokou přesností a nízkou RSD,
• dodržení farmakopeálních standardů pro dexamethason a jeho impurity.

Přínosy a praktické využití metody

Nasazené technologie umožňují zkvalitnění procesů ve farmaceutickém výzkumu, QC a klinické diagnostice. Díky vyšší citlivosti, robustnosti a možnosti automatizace se zkracuje doba analýzy, snižuje riziko kontaminace a zvyšuje spolehlivost výsledků.

Budoucí trendy a možnosti využití

K dalšímu rozvoji patří integrace AI a IoT pro prediktivní údržbu, rozšíření databází pro mikrobiální identifikaci, multidimenzionální a multi-omické přístupy pro hlubší charakterizaci patogenů a biomarkerů, dále vývoj přenosných a point-of-care zařízení.

Závěr

Popsané techniky poskytují komplexní platformu pro prevenci, detekci a léčbu infekčních nemocí. Výběr vhodné instrumentace usnadňuje rychlé rozhodování ve výzkumu i praxi a podporuje efektivní monitorování a kontrolu kvality.

Reference

• CDC MMWR Weekly 2009;58(53):1463–1466
• CDC WONDER 2019 annual-table1.html
• Muroi et al. Pharmaceutical Society of Japan 2011
• Shimadzu Corporation, Solutions for Infectious Diseases 2022