Chromatografia cieczowa z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS) to ugruntowane narzędzie do identyfikacji i oznaczania ilościowego małych cząsteczek w zastosowaniach badawczych, przemysłowych, toksykologicznych oraz klinicznych. LC-MS/MS jest wysoce specyficzna i powtarzalna, ponieważ identyfikuje związki na podstawie ich unikalnej struktury chemicznej, a także czuła ze względu na wysoki liniowy zakres dynamiki. Te unikalne cechy umożliwiają wykrywanie m.in. steroidów i innych analitów, które są trudno mierzalne przy niskich stężeniach. Dodatkowo LC-MS umożliwia jednoczesną analizę od kilku do kilkuset związków z tej samej próbki podczas tej samej analizy. Wszystkie te zalety sprawiają, że LC-MS jest bardzo atrakcyjna w warunkach klinicznych. Na przestrzeni kilku ostatnich lat nastąpił gwałtowny wzrost popularności testów opartych na LC-MS w laboratoriach klinicznych. Automatyzacja, szczególnie na etapie przygotowania próbki, może znacznie zwiększyć przepustowość laboratoriów.

Przygotowanie próbki jest krytycznym krokiem w metodologii LC-MS. Ze względu na specyficzną technologię stosowaną do detekcji, spektrometry mas są bardzo wrażliwe na obecność soli i naładowanych jonów. Dodatkowo wykrycie cząsteczek o niskiej liczebności może zostać zamaskowane obecnością cząsteczek o dużej liczebności. Jakość i powtarzalność etapu przygotowania próbki, którą może zapewnić automatyzacja, ma zatem znaczący wpływ na ostateczne wyniki. Jest to szczególnie istotne w warunkach klinicznych, gdzie wyniki badań przekładają się bezpośrednio na leczenie pacjenta.

Obecnie w warunkach klinicznych nie ma standardowej oraz uniwersalnej metody przygotowania próbek do analizy LC-MS. W zależności od rodzaju i stężenia analitu, matrycy (krew pełna, surowica, osocze, mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy), celu oceny oraz zastosowanej metody analitycznej próbki mogą wymagać bardzo zróżnicowanego traktowania: rozcieńczania, dostosowania pH, trawienia, odsalania, wytrącania białek, ekstrakcji do fazy stałej, ekstrakcji ciecz-ciecz itp. W rutynowych warunkach klinicznych przepływ pracy dla każdego rodzaju pomiaru musi zostać ujednolicony, aby zapewnić powtarzalność. Często jednak utrudniają to błędy w ręcznym przetwarzaniu. Nawet przy dostępności doświadczonego, wykwalifikowanego personelu utrzymuje się zmienność między operatorami. Wyższe standardy odtwarzalności są często głównym powodem, dla którego laboratoria kliniczne przechodzą z procesów ręcznych na zautomatyzowane.

Automatyzacja odgrywa również kluczową rolę w zapewnieniu zgodności z normami regulacyjnymi. Większość laboratoriów klinicznych opracowuje, waliduje i wykorzystuje własne testy LC-MS (LDT). W 2017 r. ogłoszono w Europie warunki zwiększonego nadzoru regulacyjnego. LDT były opracowywane i stosowane w certyfikowanych laboratoriach bez konieczności posiadania znaku CE-IVD, jednak od 2022 r. w warunkach klinicznych można stosować wyłącznie LDT, dla których nie istnieje równoważny test CE-IVD. Zmiany te stanowią część nowego rozporządzenia UE (UE 2017/746), według którego wszystkie testy IVD stosowane w warunkach klinicznych spełniać muszą znacznie bardziej rygorystyczne warunki. Nowe warunki mają wpływ na wszystkie aspekty testów, w tym na odczynniki, aparaturę, a także uprawnienia przyznane użytkownikom. Automatyzacja standaryzuje wykonanie większości etapów przepływu pracy LC-MS, co pomaga zwiększyć przepustowość, dokładność i odtwarzalność pracy z próbkami, jednocześnie eliminując ryzyko błędów manualnych i zmienności.

Co może zaoferować Hamilton?

Hamilton Robotics jest liderem w dziedzinie precyzyjnego transportu cieczy i zaangażowanym partnerem w ciągłym rozwoju rozwiązań dla aplikacji LC-MS. Metoda ta jest jednym z ważniejszych narzędzi do analizy próbek w zastosowaniach klinicznych, dlatego Hamilton współpracuje z liderami w tych dziedzinach (m.in. Chromsystems, Recipe, Waters, Thermo Fisher), aby zapewnić pełną kompatybilność z ich odczynnikami/protokołami i aparaturą. Portfolio obejmuje rozwiązania zaprojektowane w oparciu o potrzeby klientów, zapewniając jak najszerszy za\kres opcji – od rozwiązań wstępnie zaprojektowanych (ARWs), po rozwiązania w pełni personalizowane, od rozwiązań zgodnych z IVD, po rozwiązania wspierające automatyzację LDT.

Dla użytkowników poszukujących rozwiązań z możliwością szybkiego wdrożenia Hamilton oferuje gotowe stacje robocze (ARW): MassSTAR, Dual MassSTAR oraz STAR CL. Stacje wyposażone są w predefiniowane pakiety i oprogramowania i są przeznaczone do przygotowania próbek do LC-MS z wykorzystaniem precypitacji białek. Dla użytkowników poszukujących natomiast spersonalizowanych rozwiązań Hamilton dostarcza w pełni konfigurowalne urządzenia, które umożliwiają bezpośrednie wstrzykiwanie próbek do LC-MS i integrują się z wieloma standardowymi modułami do inkubacji, wytrząsania, wirowania, pomiaru pH i ekstrakcji do fazy stałej (SPE).

[MPE]2® to jeden z najpopularniejszych modułów do  SPE, wykorzystujący nadciśnienie, eliminujący ścieżkę najmniejszego oporu. Opcjonalnie występuje z dozownikiem cieczy lub/i z systemem do suszenia próbek podgrzanym gazem.

Clear Vacuum Station (CVS) to z kolei moduł SPE oparty na próżni.

On-Deck Thermal Cycler (ODTC) można zintegrować z platformami Hamilton w celu inkubacji próbek w temperaturze od +4°C do +99°C w formacie mikropłytki. Dzięki wykorzystaniu zastrzeżonych jednorazowych pokrywek do płytek ComfortLid możliwa jest pełna automatyzacja procesu inkubacji, bez konieczności ręcznego zaklejania płytek.

Hamilton Heater Shaker (HHS) to moduł umożliwiający podgrzewanie w zakresie RT od +5°C do +105°C i wytrząsanie od 100 do 2500 obr./min.

Moduł ApH umożliwia automatyczny, równoległy pomiar pH dla mikropłytek. Dzięki maksymalnie czterem równoległym sondom pH moduł może niezawodnie mierzyć pH od 2 do 12 na 96-dołkowej płytce w czasie krótszym niż 25 minut.

Ostateczna decyzja dotycząca wyboru platformy, modułów i układu przestrzeni roboczej zależy od konkretnych potrzeb każdego użytkownika. Wszystkie platformy można w dowolnym momencie aktualizować, dodając nowe kanały do pipetowania, moduły lub akcesoria, co gwarantuje maksymalną elastyczność i możliwość dostosowania do zmieniających się potrzeb.

Niezależnie od konfiguracji automatyczne stacje pipetujące Hamilton zapewniają precyzję i dokładność pipetowania, dzięki zastrzeżonym technologiom:

1) CO-RE® do precyzyjnego mocowania i pozycjonowania końcówek,

2) podwójnego wykrywania poziomu cieczy (dLLD),

3) Anti-Droplet Control (AD CTM) do prawidłowego pipetowania lotnych rozpuszczalników organicznych.

Bezpieczeństwo procesu zapewnione jest dzięki zautomatyzowanej weryfikacji próbek, odczynników, płytek i końcówek za pomocą kodu kreskowego, a także poprzez dynamiczne śledzenie każdego etapu aspiracji i dozowania za pomocą monitorowanego przepływu powietrza (MAD) oraz monitorowania całkowitej aspiracji i dozowania (TADMTM).

Po więcej informacji na temat automatycznych stacji pipetujących Hamilton zapraszamy na naszą stronę internetową.

Autorka: Dr Anna Rynkowska, kierownik ds. produktu Analityk Genetyka