High Throughput Testing Method with Newborn’s DBS for Hemoglobinopathies by LCMS-8045 with ZenTech Targeted MS/MS Hemo Device

Význam tématu

Hemoglobinopatie představují dědičné poruchy hemoglobinu, které včasná a přesná diagnostika je klíčová pro novorozenecké screeningy. Moderní metody založené na kapalinové chromatografii spojené s hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) nabízejí vysokou citlivost, selektivitu a zkrácené časy analýzy, což umožňuje vysoce propustné vyšetření sušených krevních skvrn (DBS) u novorozenců.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované aplikace bylo demonstrovat robustní end-to-end řešení firmy Shimadzu se zařízením ZenTech Targeted MS/MS Hemo pro rychlou detekci a kvantifikaci běžných hemoglobinových variant (např. HbS, HbC, HbE, HbOArab, HbDPunjab) a thalassémií v rámci novorozeneckého screeningu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla použita sestava:

• Shimadzu LCMS-8045 (triple quadrupol) s ESI v pozitivním módu
• UHPLC systém Nexera X3
• Targeted MS/MS Hemo device kit (ZenTech)

Postup přípravy vzorku:

1. Extrahování a denaturace hemoglobinu ze sušených krevních skvrn
2. Trypsinová digestace proteinů
3. MRM analýza optimalizovaných přechodů pro jednotlivé peptidy hemoglobinu

Podmínky chromatografie byly izokratické (50 % 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě / 50 % v acetonitrilu), tok 0,4–0,6 mL/min, objem injekce 5 µL, teplota autosampleru 5 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza více než 500 DBS vzorků prokázala plnou shodu s očekávanými fenotypy: 508 normálních, 5 HbS nosičů, 1 HbE nosič, 1 HDPunjab nosič. Chromatogramy vykazovaly ostré a dobře rozlišené píky v časech pod jednou minutou. Metoda byla odolná vůči pH odchylkám a minimalizovala falešně pozitivní/negativní signály, které se objevují u tradičních technik.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace metody přináší:

• Vysokou propustnost (>500 vzorků/h)
• Vysokou citlivost a selektivitu díky MRM režimu
• Rychlou přípravu a odstranění nutnosti složitých chromatografických kroků
• Snížení falešných výsledků při screeningu hemoglobinopatií
• Integrované kontroly kvality v každém kroku přípravy

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření multiplexních panelů pro méně časté varianty hemoglobinu, integrace umělé inteligence pro automatizované vyhodnocení dat a přechod na plně automatizované přípravné linky. Technologie LC-MS/MS se díky své modularitě může rozšířit i na screening dalších dědičných onemocnění detekovatelných z DBS.

Závěr

Použití LCMS-8045 ve spojení se ZenTech Targeted MS/MS Hemo device nabízí efektivní, spolehlivé a vysoce propustné řešení pro novorozenecký screening hemoglobinopatií. Metoda se vyznačuje krátkým časem analýzy, robustností a minimem falešných výsledků, což významně zlepšuje kvalitu a rychlost diagnostiky.

Reference

• A.D.A.M. Medical Encyclopedia. Thalassemia; updated 2014 Feb 24.
• Burtis C.A., Ashwood E.R., Bruns D.E. Tietz: Fundamentals of Clinical Chemistry, 6th Edition, Elsevier 2008.
• National Library of Medicine. HBB 2009.
• AACC, Hemoglobinopathies, Trefor Higgins Dec.29.2014.