Abstrakty přednášek v sekci Mládí vpřed a plakátových sdělení (25. Škola MS)

Význam tématu

25. ročník Školy hmotnostní spektrometrie přinesl přehled současných pokroků v analytické chemii s důrazem na screening malých molekul, biomarkerů a pokročilých separačních technik. Sekce „Mládí vpřed“ představila nové metody pro hromadné i cílené stanovení ve vzorcích biomedicínského i rostlinného původu, zatímco blok plakátových sdělení ilustroval široké spektrum aplikací od forenzní analýzy až po potravinářskou a environmentální chromatografii.

Cíle a přehled prezentovaných studií

• Automatizované LLE-GC-[EI]-Orbitrap MS pro vysoce průkazné sledování chemického exposomu a aplikaci na více než 750 vzorků adolescentní kohorty HELIX.
• FACS-řízené subcelulární frakcionování organel Arabidopsis thaliana pro mapování fytohormonů na (sub)buněčné úrovni.
• Multiomická LC-MS/MS a proteomika TIMS-TOF Pro 2 pro biomarkery IBD u dětských pacientů, odhalující změny v lipidomu a proteomu.
• UHPLC-MS/MS validace farmakokinetických křivek nových psychoaktivních látek (MXP, HHC, 25E-NBOH) v potkaních vzorcích a mikrosomech.
• Studium účinku funkčních skupin postranních řetězců na cross-linking nitrilových imínů v peptidových iontech s podporou UVPD, IMS a DFT výpočtů.
• Optimalizované mikro-DSPE či µSPE-PT extrakce a LC-MS/MS kvantifikace fytohormonů z FACS-tříděných buněk kořenové špičky Arabidopsis.

Použitá metodika a instrumentace

• GC-Orbitrap MS, TriPlus RSH autosampler a PTV injektor
• Kapalinová chromatografie (UHPLC a nanoLC) ve spojení s MS/MS (QTRAP 6500+, TimsTOF Pro 2)
• FACS s fluorescenčními sondami pro subcelulární frakcionaci
• Ultrafialové fotodissociační cross-linking, Born-Oppenheimer molekulární dynamika a IMS
• DBDI zdroj pro analýzu plynných vzorků

Hlavní výsledky a diskuse

• Plasmové extrakty s RSD 23–25 %, drift retenčních časů < 0,15 min a hmotnostní odchylky < 3 ppm dokazují robustnost automatizovaného LLE-GC-Orbitrap MS.
• V Arabidopsis vykazují oxIAA-aminokyselinové konjugáty i IAA-N-glukosidy organelově-i buněčně-specifickou distribuci.
• Pediatričtí IBD pacienti mají snížené plasmalogeny a sfingomyeliny, zvýšenou DHA a proteiny akutní fáze či koagulační kaskády.
• Farmakokinetické studie NPS odhalují extrakční postupy eliminující matricový efekt a validované metody EMA pro methoxfenidin, HHC a 25E-NBOH.
• Gas-phase cross-linking nitrilových imínů probíhá efektivně (40–89 % yield), odhaluje cyklické a interní štěpné cesty ovlivněné postranními skupinami.
• Mikro-DSPE extrakce umožňuje kvantifikaci fytohormonů z 50 000 buněk Arabidopsis s vysokou linearitou a robustností.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysokoprostupové a automatizované workflow pro exposomové studie ve velkých epidemiologických kohortách
• Cytologicky specifické mapy distribuce hormonů pro rostlinný výzkum a šlechtění
• Multiomické biomarkery IBD pro diagnózu a monitoring léčby v pediatrii
• Farmakokinetické profily NPS pro toxikologii a vývoj antidot
• Nové cross-linkingové strategie pro studium struktur proteinů ve vakuu
• Micro-extraction postupy pro analýzu nízkokoncentrovaných metabolitů ve vzorcích od tisíc buněk

Budoucí trendy a možnosti využití

• Širší aplikace hmotnostního spektrometru Orbitrap ve spojení s plně automatizovanou přípravou v klinických i environmentálních studiích
• Integrace FACS-LC-MS pro single-cell metabolomiku a proteomiku
• Rozvoj multimodální ionizace (ESI/APCI/DBDI) a IMS pro komplexní charakterizace komplexních matric
• Pokročilá data-driven workflow a AI-řízení instrumentace pro zrychlení a zpřesnění analýz

Závěr

Prezentované metody demonstrují úroveň současné analytické chemie: vysokou citlivost, reprodukovatelnost a automatizaci. Kombinace pokročilé instrumentace a sofistikované přípravy vzorků otevírá nové možnosti v exposomice, rostlinné a klinické metabolomice či proteomice a přispívá k transformaci výzkumu směrem k personalizované medicíně, udržitelnému zemědělství a bezpečné potravě.

Reference

Vybrané klíčové studie jsou citovány v textu a podrobné odkazy k jednotlivým metodám jsou uvedeny v původních abstraktech autorů.