7th CONFERENCE OF THE CZECH SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY - BOOK OF ABSTRACTS

Význam tématu

Konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii představila nejnovější výsledky v oblasti vývoje a aplikací hmotnostní spektrometrie v proteinové a metabolomické analýze, strukturní a reakční chemii, bioanalytice i klinické diagnostice. Sdílené poznatky mají zásadní význam pro porozumění chemickým a biochemickým mechanismům, vývoj nových analytických metod a jejich nasazení v praxi, např. při potravinářské kontrole, farmako­metrii či studiu patogenů.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo shrnout odborné příspěvky z plenárních přednášek, tematických sekcí i posterové části, ukázat rozmanitost instrumentálních přístupů a diskutovat dopad klíčových studií. Zazněly příspěvky o:

• plynofázové aktivaci katalyzátorů a biomolekul (Schwarz, Tureček)
• nových spektroskopických metodách pro radikály a reaktivní intermediáty
• progresivních přístupech v proteomice (např. PASEF, DIA, nano- vs. konvenční fow LC-MS)
• využití 3D tisku pro stavbu zdrojů ionizace a dalších laboratorních nástrojů
• imagingu lipidů a metabolitů v tkáních metodami MALDI-MSI
• GCxGC/MS a SIFT-MS pro průmyslové a environmentální aplikace
• klinickém nasazení MS v monitoringu terapeutik i biomarkerů nemocí
• vývoji bioanalytických testů pro studium patogenů a onemocnění

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentální metody přednášek zahrnovaly:

• LC-MS/MS na platformách Q-TOF, Orbitrap a triple quadrupole
• imobilitu-MS (TIMS-QTOF, ion mobility)
• matrix-assisted laser desorpci/ionizaci MALDI-TOF(TOF)
• GC×GC/TOF-MS pro separaci a detekci mastných kyselin a barviv
• Atmospheric Solids Analysis Probe (ASAP) a SIFT-MS
• femtosekundové kolizní a fotoindukované přenosy elektronů
• 3D-tištěné mikrozdroje pro APCI a nanoDESI
• specializované techniky HDX-MS a chemického cross-linkingu

Hlavní výsledky a diskuse

Byly představeny zásadní objevy v molekulární mechanistice kovově katalyzované aktivace malých molekul i biomolekul v plynu, nová schémata pro generaci a charakterizaci reaktivních radikálů, principy ultra-rychlého sekvenování peptideů v proteomice (PASEF, DIA) a rozšíření citlivosti MS pro nízkofrekventní cíle. Objevily se projekty ukazující výhody 3D-tisku pro rychlou výrobu speciálních iontových zdrojů či změnu workflow v analýze lipidů a metabolitů v biologických vzorcích i tkáních. V mediko-klinické části byly prezentovány studie na modelu aspergilózy, biomarkery pro metabolomiku novorozenců, sledování farmakoterapie psychofarmaky a aplikace MS v screeningu vrozených chyb metabolismu.

Přínosy a praktické využití metody

Prohloubila se znalost izolačních a spektroskopických postupů pro reaktivní intermediáty, s technickými inovacemi v iontových zdrojích se zvýšila dostupnost a robustnost měření. Rychlé proteomické přístupy nabízejí širší pokrytí proteomu i proteomických subpopulací (membránové a glykoproteiny), imaging MS umožňuje lokalizovat metabolity a lipidy ve tkáňových řezech. V klinické praxi přispívá hmotnostní spektrometrie k monitoringu léčiv, diagnostice novorozeneckých a dědičných metabolických onemocnění, analýze potravin a toxikologii.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se masivní rozvoj datově-řízených přístupů, integrace umělé inteligence pro de-novo strukturu MS/MS spektrem, rychlé nástroje pro analýzu DIA dat a izotopové označování. Ion mobility a PASEF budou klíčové pro ultrarychlé proteomické a metabolomické profily. Nové materiály pro 3D tisk otevřou vývoj specializovaných zdrojů ionizace a mikrofluidních modulů. Strukturní MS bude hrát stále významnější roli v charakterizaci proteinových komplexů a farmaceutických látek v reálném čase.

Závěr

7. ročník konference CSMS ukázal, že hmotnostní spektrometrie nadále prochází generální transformací od izolovaných aplikací k univerzálním, vysoce výkonným a datově řízeným platformám napříč chemickými, biologickými a klinickými disciplínami. Rozmanité přístupy a instrumentální inovace otevřely nové možnosti pro fundamentální výzkum i aplikace v medicíně, průmyslu a ekologických studiích.

Reference

• Fenn J. et al.: Science 246(4926), 64–71 (1989)
• Meier F. et al.: J. Proteome Res. 14(12), 5378–5387 (2015)
• Breslow R.: Tetrahedron Lett. 21(1), 22–26 (1959)
• Schlangen M. et al.: Catal. Lett. 142, 1265–1275 (2012)