Investigation of Human Embryo Culture Media Using a Quadrupole Time-of-Flight (Q-TOF) Mass Spectrometer

Postery | 2019 | ShimadzuInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Analýza složení kultivačních médií pro lidské embrya je klíčová pro zajištění optimálních podmínek při in vitro fertilizaci (IVF). Kvalita živného prostředí přímo ovlivňuje vývoj embryí a úspěšnost asistované reprodukce. Vědomí obsahu energetických substrátů, aminokyselin, antioxidantů a dalších přísad umožňuje v laboratořích standardizovat a kontrolovat kvalitu médií.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodiku založenou na vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii typu Quadrupole Time-of-Flight (Q-TOF) pro identifikaci organických sloučenin v třech komerčních médiích: Early Cleavage Medium (ECM), Multi Blast Media (MBM) a Continuous Single Culture-NXC (CSCM-NXC). Výzkum se zaměřil na detekci energetických substrátů, aminokyselin, antioxidantů a pH indikátorů pomocí přesné hmotnosti a knihovny MS/MS spekter.

Použitá metodika a instrumentace


Pro separaci a detekci látek byla použita:
  • UHPLC systém LC-30A
  • HRMS spektrometr Shimadzu LCMS-9030 (Q-TOF)
  • ionizace ESI v módech pozitivním a negativním
  • Data Dependent Acquisition s rozsahem skenování m/z 10–600 pro MS a 50–600 pro MS/MS
  • 96standardní sloučeninová knihovna pro potvrzení složek
  • předčištění vzorku odvětráváním proteinů (centrifugace při 15 000 rpm, 4 °C)


Hlavní výsledky a diskuse


Analýza odhalila výrazné rozdíly v obsahu třech médií:
  • ECM obsahovalo především základní energetické substráty (glukóza, pyruvát, laktát), taurinu a fenol red jako pH indikátor.
  • MBM vykazovalo kromě substrátů přítomnost celé řady esenciálních i neesenciálních aminokyselin (např. alanin, arginin, asparagin, glutamát, leucín, isoleucín) a antioxidant citrát.
  • CSCM-NXC, určené pro kontinuální kultivaci, obsahovalo nejširší spektrum aminokyselin, alanyl-glutamin, citrát, ale postrádalo fenol red.
Chromatogramy prokázaly schopnost Q-TOF rozlišit izomery, například leucín a isoleucín, díky rozdílným fragmentačním vzorcům v MS/MS knihovně.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci klíčových metabolitů v embryonálních médiích, podporuje kontrolu kvality výroby a vývoj nových složení. Díky schopnosti rozeznat izomery se zvyšuje přesnost analýzy složitých směsí.

Budoucí trendy a možnosti využití


Zavedení cílené kvantifikace pomocí MRM, rozšíření knihovny o nové metabolity, integrace s metabolomickými přístupy a real-time monitoring změn v průběhu kultivace embryí představují další kroky. Populárními směry jsou též vysokopropustné metody a automatizace přípravy vzorků.

Závěr


Vyvinutá procedura s použitím LCMS-9030 umožňuje detailní profilování organických složek v médiích pro lidské embrya. Rozdíly v obsazích jednotlivých médií podtrhují význam přizpůsobení složení potřebám různých fází embryonálního vývoje.

Reference


  • Biggers JD. Fundamentals of the design of culture media that support human preimplantation development. In: Van Blerkom J, ed. Essential IVF. Norell, MA: Kluwer Academic Press; 2003:291–332.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

T Cell Media Analysis using Triple Quadrupole Mass Spectrometry
Cell Culture Profiling Method Package for the LCMS-2050
T-Cell Media Analysis using Triple Quadrupole Mass Spectrometry
Agilent Biocolumns - Amino Acid Analysis - "How-To" Guide