8th CONFERENCE OF THE CZECH SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY - BOOK OF ABSTRACTS

Význam tématu

Mass spectrometrie představuje univerzální a vysoce citlivou analytickou technologii zásadní pro oblast analytické chemie a přidružených disciplín. Umožňuje rychlou identifikaci a kvantifikaci malých molekul, proteinů, lipidů i komplexních biologických struktur, a to jak v základním výzkumu, tak v aplikacích od medicíny přes potravinářství a životní prostředí po kulturní dědictví.

Cíle a přehled konference

Osmý ročník konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii v Olomouci (27.–29. března 2019) sdružil přední české i zahraniční odborníky s cílem představit nejnovější metody, technické inovace a aplikace MS ve čtyřech hlavních oblastech: metabolomika, proteomika, pokročilé ionizační techniky a bioanalytické postupy.

Použitá metodika a instrumentace

Hlavní technické prostředky:

• LC–MS/MS na triple kvadropolech (UHPLC-QqQ) i vysoce přesných Orbitrapech
• TOF a hybridní Q-TOF systémy s rychlými iontovými mobilitami a PASEF (timsTOF Pro)
• MALDI-TOF a MALDI-MRMS pro zobrazovací hmotnostní spektrometrii
• SIFT-MS a FID-SIFT-MS pro real-time sledování výparů a plynných sloučenin
• Atmospheric Solids Analysis Probe (ASAP) pro přímou analýzu pevných vzorků
• GC-MS/GCxGC-TOF pro separaci a profiling těkavých organických látek
• Kapilární elektroforéza v tandemu s ICP-MS pro elementární speciační analýzy
• In-source a řezy protein-DNA komplexů pomocí Native ESI a IMS

Hlavní výsledky a diskuse

Klíčové příspěvky a poznatky:

• Implementace bioinformatických nástrojů GNPS, Sirius a CSI:FingerID usnadňuje neznámou metabolitou a molekulární networking v metabolomice.
• Funkční výzkum exozomu a mikrobioty metodami LC–SRM a LC–HRMS odhalil souvislost s imunologickými markery a neurodegenerací.
• ASAP-MS a SIFT-MS umožnily přímou detekci uměle umístěných látek v ar- cheologických a uměleckých vzorcích i sledování produktů elektrochemické redukce CO₂ v reálném čase.
• MALDI imaging ukázala prostorové rozložení lipidů v biologických tkáních, včetně nových biomarkerů melanomu.
• Kapilární elektroforéza s ICP-MS prokázala svou sílu v chiralitě kovových komplexů a interakcích nanočástic.
• Top-down MS a „hydroxyl radical footprinting“ identifikovaly modifikované zbytky v proteinech bez potřeby štěpení na peptidy.
• Metabolomické studie i zdravotnicky významných biochemických markerů (PCT, SAA, CRP, biomarkery dědičných metabolických poruch) byly úspěšně aplikovány na suché kapky krve.

Přínosy a praktické využití metody

Konferenční příspěvky ukázaly řadu aplikací:

• Biomarkerová diagnostika onemocnění (sepsis, neurodegenerace, dědičné metabolické poruchy, malignity)
• Screening ekologických a potravinářských vzorků (rezidua pesticidů, aromatické UHNL sloučeniny, emisní sledování BVOC)
• Strukturní charakterizace proteinů a jejich komplexů včetně mechanismů působení biologicky aktivních látek
• Databázové a síťové nástroje pro rychlou a automatizovanou anotaci MS dat
• Ochrana kulturního dědictví – analytika olejů, pryskyřic a barev v uměleckých dílech

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Integrované multi-omics experimenty s vysokou propustností a automatizovanými workflow
• Pokročilá iontová mobilita a ultrarychlý režim měření pro ambient ionizace a zobrazování živých tkání
• Strojové učení a umělá inteligence pro efektivní zpracování masivních MS dat a predikci struktur
• Minaturizace přístrojů pro přenosné či víceuživatelské využití v terénu a klinické diagnostice

Závěr

Program osmého ročníku konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii ukázal mimořádný růst jak v rozmanitosti metod, tak v aplikacích napříč obory. Dynamický rozvoj instrumentace i bioinformatiky přináší nové možnosti v rychlé a precizní analýze komplexních chemických a biologických systémů, a otevírá cestu k přesnější diagnostice, monitoringu životního prostředí i ochraně kulturního dědictví.