For LabSolutions LCMS LC/MS/MS Method Package for Cell Culture Profiling Ver. 2

Význam tématu

Metabolické profilování složek kultivačního média a sekretovaných metabolitů buněčných kultur je klíčové pro biotechnologický výzkum, vývoj léčiv, optimalizaci podmínek buněčného růstu a zajištění kvality v průmyslové výrobě. Rychlá a komplexní analýza více než stovky sloučenin významně zkracuje čas potřebný k vyhodnocení metabolických změn a podpoře rozhodovacích procesů v oblasti QA/QC i základního výzkumu.

Cíle a přehled článku

Popisovaná verze 2 LC/MS/MS Method Package pro LabSolutions LCMS umožňuje simultánní kvantifikaci 125 sloučenin (aminokyseliny, vitaminy, nukleové kyseliny, metabolity TCA cyklu aj.) během méně než 20 minut na vzorek. Vylepšená metodika rozšiřuje rozsah analyzovatelných metabolitů oproti předchozí verzi a optimalizuje detekční podmínky pro zachycení jak stopových látek (vitaminy), tak vysoce zastoupených komponent (glukóza, aminokyseliny).

Použitá metodika a instrumentace

Pro simultánní analýzu se využívá kapalinová chromatografie s triplekvadrupólovým hmotnostním spektrometrem (LC/MS/MS) řízeným softwarem LabSolutions LCMS Ver. 5.97 nebo vyšší.

• Kolona a gradientní eluce upravená na rozdělení aminokyselin, vitaminů, nukleosidů a metabolitů TCA cyklu
• Optimalizované MRM přechody pro 125 sloučenin
• Řízení datové akvizice v širokém dynamickém rozmezí
• Multiomics Analysis Package podporující grafické nástroje GARUDA: Volcano Plot, VANTED, iPath, Cytoscape

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje separace a kvantifikace 125 klíčových metabolitů kultivačního média a supernatantu za méně než 20 minut, přičemž nedochází k saturaci detektoru ani u látek v molárních koncentracích. Přidáním metabolitů z aminokyselinové, nukleotidové dráhy a TCA cyklu se zlepšilo pokrytí biologických procesů. Uživatelé mohou snadno generovat série naředění pro kalibraci a využívat zabudované funkce statistické analýzy a vizualizace.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení času na přípravu a měření oproti separátním skupinovým analýzám
• Vysoká reprodukovatelnost a citlivost pro stopové vitaminy i vysoce koncentrované metabolity
• Existující šablony a mapy metabolic pathways usnadňují interpretaci dat
• Uplatnění v bioprocesním vývoji, klinickém výzkumu, QA/QC a metabolomice

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází o nové metabolity a lipidomické složky
• Implementace online monitoringu kultivačních procesů v reálném čase
• Využití strojového učení pro predikci metabolických stavů
• Integrace s dalšími omickými technologiemi (proteomika, transkriptomika)

Závěr

LC/MS/MS Method Package Ver. 2 pro Cell Culture Profiling přináší uživatelům komplexní, rychlou a spolehlivou platformu pro simultánní analýzu širokého spektra metabolitů. Díky připraveným metodickým podmínkám a integrovaným nástrojům pro vizualizaci a statistiku se značně zefektivní workflow od měření po vyhodnocení výsledků.