TriVersa NanoMate® LESA®

TriVersa NanoMate® LESA® cihazı, metabolomik analizlerde çığır açan bir çözüm sunar ve özellikle yüksek verimli, hassas ve minimal numune hazırlığı gerektiren uygulamalarda öne çıkar. Metabolomik, hücrelerde, dokularda veya biyolojik sıvılarda bulunan küçük moleküllü metabolitlerin (örneğin, amino asitler, lipidler, şekerler, organik asitler) kapsamlı analizini içerir ve bu analizler, biyolojik süreçlerin anlaşılması, hastalık biyobelirteçlerinin keşfi ve farmakokinetik/farmakodinamik (PK/PD) çalışmalar gibi alanlarda kritik öneme sahiptir. Aşağıda, TriVersa NanoMate® LESA® cihazının metabolomik analizlerdeki rolü, avantajları ve uygulama örnekleri detaylı bir şekilde açıklanmıştır.

TriVersa NanoMate® LESA®’ın Metabolomik Analizlerdeki Rolü

TriVersa NanoMate®, çip tabanlı elektrosprey iyonizasyon (nESI) teknolojisiyle metabolomik analizlerde yüksek hassasiyet ve verimlilik sağlar. Cihaz, sıvı kromatografisi (LC), kütle spektrometrisi (MS), çip tabanlı infüzyon, fraksiyon toplama ve sıvı ekstraksiyon yüzey analizi (LESA®) özelliklerini entegre bir platformda birleştirir. Metabolomik analizlerde özellikle şu üç işlevsellik öne çıkar:

1. Çip Tabanlı Direkt İnfüzyon:
   • TriVersa NanoMate®, ESI Chip® teknolojisiyle (400 nano-elektrosprey nozülüne sahip mikroakışkan çip) küçük hacimli numunelerden (3 µL) 15 dakikaya kadar stabil sprey sağlar. Bu, metabolomik çalışmalarda numune tüketimini azaltır ve yüksek iyonizasyon verimliliğiyle düşük konsantrasyonlu metabolitlerin tespitini mümkün kılar.
   • Numune hazırlığı gerektirmeyen “shotgun” tarzı analizlerle hızlı metabolit taraması yapılabilir. Örneğin, kan, plazma veya doku özütlerinden metabolit profilleri hızlıca elde edilir.
   • 96, 384 veya 1536 kuyucuklu plakalardan otomatik numune işleme, yüksek verimli metabolomik taramalar için idealdir.
2. LC/MS ile Fraksiyon Toplama:
   • Metabolit tanımlama (metabolite ID) gibi uygulamalarda, TriVersa NanoMate® LC/MS analizlerini destekler ve fazla LC eluatını fraksiyon toplama yoluyla saklar. Bu, çevrimiçi LC/MS ile tanımlanan ilgi çekici metabolitlerin daha sonra çip tabanlı infüzyonla yeniden analiz edilmesini sağlar.
   • Fraksiyon toplama, karmaşık metabolomik numunelerde düşük bollukta metabolitlerin daha derinlemesine karakterizasyonunu mümkün kılar. Örneğin, biyobelirteç keşfi veya ilaç metabolitlerinin analizi için kritik bir özelliktir.
3. Sıvı Ekstraksiyon Yüzey Analizi (LESA® ve LESAplus® LC):
   • LESA®, biyolojik yüzeylerden (örneğin, doku kesitleri, bitki materyalleri, kurutulmuş kan lekeleri) doğrudan metabolit ekstraksiyonu sağlar. 1 mm’lik uzamsal çözünürlükle, belirli bir bölgedeki metabolit dağılımını analiz eder ve numune hazırlığını en aza indirir.
   • LESAplus® LC, 400 µm uzamsal çözünürlük ve kromatografik ayırma ile daha karmaşık metabolit karışımlarını analiz eder. Bu, izobarik metabolitlerin ayrıştırılması ve kompleks matrislerdeki metabolitlerin doğru tanımlanması için önemlidir.
   • Örneğin, doku kesitlerinde uzamsal metabolomik analizlerle kanser biyobelirteçleri veya nörolojik bozukluklarla ilişkili metabolitler tespit edilebilir.

Metabolomik Analizlerde Avantajları

• Yüksek Hassasiyet ve İyonizasyon Verimliliği: Nano-elektrosprey (nESI) nozülleri, düşük akış hızlarında (nL/dk) yüksek iyonizasyon verimliliği sağlar. Bu, düşük konsantrasyonlu metabolitlerin (örneğin, pg/mL seviyelerinde) tespitini kolaylaştırır.
• Minimal Numune Tüketimi: Sadece 1-3 µL numune ile uzun süreli analiz imkanı, değerli biyolojik numunelerin (örneğin, biyopsi materyalleri) korunmasını sağlar.
• Numune Taşınması Yok (Zero Carryover): “Bir uç, bir numune, bir nozül” stratejisi, numuneler arası kontaminasyonu ortadan kaldırır ve metabolomik analizlerde güvenilir sonuçlar üretir.
• Yüksek Verimlilik: 96, 384 veya 1536 kuyucuklu plakalardan otomatik analiz, büyük ölçekli metabolomik taramalar için idealdir. Örneğin, klinik çalışmalarda yüzlerce numunenin hızlı analizi mümkündür.
• Esneklik: Çip tabanlı infüzyon, LC/MS ve LESA® özelliklerinin bir arada sunulması, farklı metabolomik iş akışlarına (örneğin, hedefli veya global profil oluşturma) uyum sağlar.
• Kullanıcı Dostu Yazılım: ChipSoft® yazılımı, analiz parametrelerini (sprey voltajı, basınç, ekstraksiyon solventi) kolayca ayarlamayı sağlar. Developers Kit uzantısı, özelleştirilmiş metabolomik yöntemler geliştirme imkanı sunar.
• Geniş Kütle Spektrometre Uyumluluğu: FT, Orbitrap, TOF, IonTrap ve QQQ gibi tüm büyük kütle spektrometre platformlarıyla uyumlu olması, mevcut laboratuvar ekipmanlarına kolay entegrasyon sağlar.

Metabolomik Uygulama Örnekleri

1. Shotgun Metabolomik:
   • Kan, plazma veya doku özütlerinden metabolit profillerinin hızlı taranması için çip tabanlı infüzyon kullanılır. Örneğin, diyabet veya kanser gibi metabolik hastalıklarda serbest yağ asitleri, amino asitler veya organik asitlerin farklılaşması analiz edilebilir.
   • Göreli veya mutlak kantitatif analizlerle metabolit konsantrasyonlarındaki değişiklikler, temel bileşen analizi (PCA) gibi istatistiksel yöntemlerle değerlendirilir.
2. Metabolit Tanımlama (Metabolite ID):
   • LC/MS ile fraksiyon toplama, ilaç metabolitlerinin veya endojen metabolitlerin tanımlanmasında kullanılır. Örneğin, bir ilacın karaciğerdeki biyotransformasyon ürünleri yüksek hassasiyetle karakterize edilir.
   • Fraksiyonların yeniden analizi, düşük bollukta metabolitlerin MS/MS ile yapısal aydınlatılmasını sağlar.
3. Uzamsal Metabolomik:
   • LESA® ile doku kesitlerinde (örneğin, beyin, karaciğer veya tümör dokusu) metabolitlerin uzamsal dağılımı analiz edilir. Bu, kanser biyobelirteçlerinin veya nörodejeneratif hastalıklardaki metabolik değişikliklerin haritalanması için kullanılır.
   • LESAplus® LC, izobarik metabolitlerin ayrıştırılması için ek kromatografik ayırma sağlar. Örneğin, lipidler ve glukoz metabolitleri aynı doku bölgesinde ayrı ayrı analiz edilebilir.
4. Mikroorganizma Metabolomik:
   • LESA®, bakteri veya mantar kültürlerinden küçük moleküllü metabolitlerin, metabolik yan ürünlerin veya haberci moleküllerin doğrudan analizini sağlar. Örneğin, antibiyotik üreten bakterilerin sekonder metabolitleri tespit edilebilir.
   • Bu, yeni antimikrobiyal ajanların keşfi veya mikroorganizma etkileşimlerinin anlaşılması için önemlidir.
5. Klinik ve Biyobelirteç Araştırmaları:
   • Kurutulmuş kan lekeleri (DBS) veya biyolojik sıvılardan metabolitlerin analizi, hastalık teşhisi ve tedavi takibi için biyobelirteçlerin tanımlanmasında kullanılır. Örneğin, yenidoğan tarama testlerinde metabolik bozukluklar tespit edilebilir.
   • PK/PD çalışmalarında, ilaç metabolitlerinin doku veya plazmadaki dağılımı LESA® ile hızlıca analiz edilir.

Teknik Özellikler ve Metabolomik İçin Uygunluk

• ESI Chip®: 2.5-5.5 µm nozül çapları, düşük akış hızlarında yüksek iyonizasyon verimliliği sunar ve metabolomik analizlerde düşük konsantrasyonlu bileşiklerin tespitini kolaylaştırır.
• Sprey Algılama ve Kurtarma: Sprey instabilitelerinde otomatik nozül değiştirme, uzun süreli metabolomik analizlerde kesintisiz veri toplama sağlar.
• Uzamsal Çözünürlük: LESA®’da 1 mm, LESAplus® LC’de 400 µm çözünürlük, doku bazlı metabolomik çalışmalarda yüksek hassasiyet sağlar.
• Yazılım Desteği: ChipSoft®, metabolomik deneyler için optimize edilmiş parametre ayarları ve grafiksel numune seçimi sunar. Developers Kit, özelleştirilmiş metabolomik iş akışları (örneğin, derivatizasyon veya kompleks karışım analizleri) için esneklik sağlar.
• Yüksek Verimli Analiz: 96/384/1536 kuyucuklu plakalardan otomatik numune işleme, büyük ölçekli metabolomik taramaları hızlandırır.

Bilimsel Etki ve Referanslar

TriVersa NanoMate® LESA®, 2002’den beri 500’den fazla hakemli yayında referans gösterilmiştir ve metabolomik alanında önde gelen araştırma kurumları tarafından kullanılmaktadır. Örneğin:

• University of Southern Denmark: Lipidomik ve metabolomik laboratuvarlarında temel bir araç olarak tanımlanmıştır.
• Max Planck Institute: Kompleks metabolomik analizler için laboratuvar iş akışlarının merkezi bir bileşeni olarak kullanılmaktadır.
• University of Birmingham: Nanosprey teknolojisinde devrim yaratan bir platform olarak nitelendirilmiştir.