SherlockTM Chromatographic Analysis System (CAS) - Fatty Acid Analysis & Microbial Identification

Význam tématu

Analýza mastných kyselin a mikrobiální identifikace pomocí chromatografického systému SherlockTM CAS představuje efektivní nástroj pro široké spektrum aplikací od bioterorismu až po potravinářskou kontrolu kvality.
Automatizace, vysoká reprodukovatelnost a nízké náklady na vzorek umožňují laboratorním a výzkumným pracovištím získávat spolehlivé výsledky rychle a s minimálními provozními náklady.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem specifikačního listu je představit funkce, výkon a možné oblasti využití systému Sherlock CAS pro analýzu FAME (mastné kyseliny jako methylestery) a mikrobiální identifikaci.
Dokument shrnuje postup přípravy vzorku, detailní popis instrumentace, softwarové moduly a příklady aplikací v různých oblastech vědy a průmyslu.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje kultivaci mikroorganismů, přípravu vzorku extrakcí a derivatizaci na methylestery.

• Kultivace bakterií a kvasinek: aerobní, anaerobní i specifické biothreat patogeny s teplotou 28–35 °C a dobou inkubace 24–48 h.
• Příprava vzorku: sklízí se ~20 mg buněk, následně probíhá čtyřkroková kapalně-kapalná extrakce s 35 minutami čekání, celkově 1,5 h na 30 vzorků.
• Gas chromatografie: Shimadzu GC-2010/2030 s FID detektorem, kolona J&W Ultra 2 (25 m × 0,2 mm × 0,33 μm), autosampler 12 nebo 150 vial tray.
• Gazy: vodík 99,999 % jako carrier gas, dusík jako makeup gas, laboratorní vzduch pro FID.
• Softwarové moduly: LabSolutions™, Sherlock CAS pro řízení analýzy a pattern recognition, Data Export (export profilu a výsledků do Excel/Access), Library Generation (vlastní knihovny) a PLFA Analysis Tools (výpočty biologických indikátorů).

Hlavní výsledky a diskuse

Systém nabízí kompletní řešení pro identifikaci až 916 druhů aerobních bakterií, 769 anaerobních druhů a 196 druhů kvasinek.
Analýzy rychlých metod (aerobní a biothreat) dosahují throughput 6 vzorků za hodinu, citlivé metody 2 vzorky za hodinu.
Vzájemná kalibrace každé GC jednotky zajišťuje objektivitu a reprodukovatelnost mezi laboratořemi.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší:

• Nízké náklady na spotřební materiál pod 3 USD na vzorek.
• Vysokou míru automatizace a minimální manuální zásahy.
• Široké spektrum aplikací od environmentální mikrobiologie, bioremediace až po farmaceutickou kvalitu.
• Možnost tvorby vlastních knihoven pro speciální kmeny či podmínky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření databází o nové mikroorganismy, vylepšení pattern recognition algoritmů a integrace s cloudovými platformami pro sdílení dat.
Potenciál nachází i v on-line monitoringu bioprocesů, automatizaci laboratorních workflow a využití AI pro pokročilé vícerozměrné analýzy.

Závěr

SherlockTM CAS představuje komplexní a nákladově efektivní řešení pro analýzu mastných kyselin a identifikaci mikroorganismů.
Vysoká míra automatizace, robustní databáze a široká paleta softwarových nástrojů zajišťují spolehlivé výsledky vhodné pro výzkum i rutinní provoz.

Reference

• SherlockTM Chromatographic Analysis System (CAS) – Specification Sheet, MIDI, Inc., April 2018.