4. KONFERENCE ČESKÉ SPOLEČNOSTI PRO HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRII - Sborník abstraktů

Význam tématu

Konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii poskytla komplexní přehled moderních metod a aplikací v oboru analytické chemie, s důrazem na vývoj a využití hmotnostní spektrometrie v biologii, medicíně, průmyslu i environmentálním výzkumu. Představené příspěvky demonstrovaly, jak citlivé techniky, jako jsou IM‐MS, SIFT‐MS, MALDI‐TOF, LC‐MS/MS či H/D výměna, umožňují identifikaci a kvantifikaci biomarkerů, proteinových komplexů, lipidů i stopových kovů.

Cíle a přehled konference

Hlavní cíle akce:

• Prezentovat nové instrumentální přístupy a metody v hmotnostní spektrometrii
• Ukázat klinické a průmyslové aplikace, včetně diagnostiky onemocnění a sledování léčiv
• Podpořit spolupráci mezi akademickou sférou a komerčními producenty instrumentace
• Prostor pro diskuzi o budoucích trendech a standardizaci metodiky

Použitá metodika a instrumentace

Mezi klíčové techniky patřily:

• Ion mobility‐MS (IM‐MS) pro rozlišení oligomerů bílkovin a supramolekulárních komplexů
• Selektivní iontová flow‐truba (SIFT‐MS) pro kvantifikaci těkavých metabolitů v dechu a hloubkové studium reakční kinetiky
• MALDI‐TOF/TOF a MALDI‐Orbitrap pro proteomiku, glykoproteomiku a IMS (zobrazovací spektrometrie)
• LC‐MS/MS na triplequadrupolárních i Orbitrap modelech pro kvantitativní analýzu léčiv, proteinových interakcí a metabolitů
• H/D výměna v plynné fázi pro studium dynamiky proteinů
• Strukturní MS včetně UV photocross‐linkingu a IRMPD‐spektroskopie pro mapování protein–proteinových interakcí
• Speciace kovů pomocí tekuté a pevnolátkové‐fázové‐spektrometrie (SPE, ASE, TLC–DLTV–ICP MS)

Hlavní výsledky a diskuse

Příspěvky ukázaly, že:

• IM‐MS odhalila neznámé fragmenty α‐synukleinu související s Parkinsonovou chorobou
• MALDI‐profilování mikrobiálních kmenů i potravinářských vzorků umožnilo rychlou bakteriální a chemickou typizaci
• SIFT‐MS kvantifikoval aldehydy jako markery oxidativního stresu a umožnil diagnostiku GERD a rakoviny jícnu
• Vyvinuté SWATH metody na TripleTOF 6600 výrazně zrychlily hlubokou proteomiku
• UV cross‐link‐MS poskytlo nové detaily v interakcích cyt P450 a b5
• LC–MS/MS metody stanovily více než sto malých molekul v plazmě a moči onkologických pacientů
• H/D výměna v hybridních pulzních zařízeních odhalila pH‐řízené konformační změny membránového kanálu ClC‐ec1
• Multimodální IMS spojilo molekulární i prvkovou analýzu aspergilózy v plicích

Přínosy a praktické využití metody

Nové přístupy přinášejí schopnost:

• Bezpečné vysokopropustné monitorování léčiv a metabolitů v klinické praxi
• Včasné a neinvazivní detekce nemocí v dechu či moči
• Detailní mapování proteinových komplexů vedoucí k lepším farmaceutickým cílům
• Rychlou a spolehlivou kontrolu potravin, farmaceutik i sanitaci životního prostředí

Budoucí trendy a možnosti využití

Diskuse vyzdvihla:

• Integraci IM, TIMS a PASEF s HRMS pro ultrarychlou proteomiku
• Vývoj nových bioafinitních sond a fotoaktivních aminokyselin pro cross‐linking in vivo
• Automatizaci přípravy vzorků mikro‐SPE a on‐line reaktory s ALP či CNBr štěpením
• Rozšíření ambientních technik (DESI, nanoDESI, LA‐ICP‐MS) pro in situ IMS v biomedicíně
• Standardizaci HDX‐MS analytiky a validaci nových SW pro zpracování dat

Závěr

4. konference ČSHS potvrdila dynamický rozvoj hmotnostní spektrometrie v širokém spektru disciplín: od základního výzkumu proteinů až po aplikovanou metabolomiku a speciaci kovů. Kombinace nových iontových zdrojů, rozšířených MSn přístrojů a mikrofluidních přístupů otevírá nové možnosti pro rychlou, citlivou a kvalifikovanou analýzu biologických i průmyslových vzorků.

Reference

• Roithová J. a Schröder D.: Chem. Rev. 110, 1170–1211 (2010).
• Španěl P. et al.: J. Mass Spectrom. 249, 230–239 (2006).
• Cox J. et al.: Mol. Cell. Proteomics 13(9), 2513–2526 (2014).