Bioanalyysin edistysaskeleet: LC - MS/MS

Iphase -tuotteet

Nestekromatografia - Tandem -massaspektrometria (LC - MS/MS)

Nestekromatografia - Tandem -massaspektrometria (LC - MS/MS) on tehokas analyyttinen tekniikka, joka yhdistää nestekromatografian erotusominaisuudet tandem -massaspektrometrian massanalyysiominaisuuksiin. LC - MS/MS: ssä näyteseos erotetaan ensin nestekromatografialla, jossa komponentit ovat vuorovaikutuksessa eri tavalla paikallaan olevan vaiheen ja liikkuvan faasin kanssa, mikä johtaa niiden erottamiseen kulkeessaan pylvään läpi. Sitten erotetut komponentit ionisoidaan ja analysoidaan tandem -massaspektrometrialla, joka fragmentoi ionit tuote -ioneiksi yksityiskohtaista rakenteellista analyysiä varten.

LC - MS/MS: n sovellukset bioanalyysissä

BioanalyysiSisältää lääkepitoisuuksien, metaboliittien ja muiden biologisten yhdisteiden mittaamisen biologisissa näytteissä, kuten veri, plasma, virtsa ja muutbiofluidit. LC - MS/MS on erityisen hyvin - sopiva näille sovelluksille johtuen sen korkeasta herkkyydestä ja kyvystä havaita alhaiset kohdeanalyyttien pitoisuudet monimutkaisissa biologisissa matriiseissa.

LC - MS/MS -teknologia biologisten näytteiden analysoimiseksi havaitsee sekä eksogeeniset että endogeeniset aineet. Tutkijat simuloivat todellisia näytteitä lisäämällä aine mitattavaksi atyhjä matriisikvantitatiivisen standardikäyränäytteen ja laadunvalvontanäytteen muotoiluun. Biologisessa näytteessä mitattavan aineen pitoisuus kvantifioidaan standardikäyrällä.

Endogeeniset aineet ovat aineita, joita esiintyy luonnollisesti kehossa. Endogeenisistä aineista Endogeenisten aineiden bioanalyysi, jolla on endogeenisiä aineita, joilla on endogeenisiä aineita, on tullut yhä tärkeämpää. Tällä hetkellä FDA: n ja muiden kotimaisten ja ulkomaisten lääkkeiden tarkistusjärjestöjen biologisten otosanalyysimenetelmien validointi keskittyy pääasiassa eksogeenisiin aineisiin, mukaan lukien tarkkuus, tarkkuus, matriisivaikutus, palautumisnopeus ja stabiilisuus. Koska endogeenisten aineiden havaitseminen johtaa havaitsemistulosten ongelmiin oman vaikutuksensa vuoksi, kun saadaan tyhjää matriisia todellisen näytteen simuloimiseksi, vaihtoehdon syntyminentyhjä biologinen matriisi (keinotekoinen tyhjä biologinen matriisi) ratkaisee tämän ongelman.

Taulukko 1: Kuvaus selektiivisyydestä alan valtavirran bioanalyyttisen metodologian validointiohjeissa

Analyyttinen menetelmän kehittäminen ja analyyttinen menetelmän validointi

Bioanalyysissä analyyttisten tulosten luotettavuuden ja toistettavuuden varmistaminen on ensiarvoisen tärkeää. Tämä vaatii tiukan kehityksen jaanalyyttisenmenetelmät.

Analyyttinen menetelmän kehittäminenSisältää optimoitujen menettelyjen luomisen kiinnostavien analyyttien havaitsemiseksi ja kvantifioimiseksi. Tähän sisältyy asianmukaisten kromatografisten olosuhteiden (esim. Kiinteä vaihe, liikkuva vaihe, virtausnopeus) ja MS -parametrit (esim. Ionisaatiotekniikka, törmäysenergia) valinta optimaalisen herkkyyden, resoluution ja selektiivisyyden saavuttamiseksi. Lisäksi menetelmän on kyettävä määrittämään analyyttien tarkasti kompleksisten ja muuttuvien biologisten matriisien läsnä ollessa, jotka koostuvat usein proteiineista, lipideistä ja muista yhdisteistä, jotka voivat häiritä analyysiä.

Kun menetelmä on kehitetty, sen on suoritettavaAnalyyttinen menetelmän validointivarmistaa, että se täyttää ennalta määritetyt suorituskykykriteerit. Tämä validointiprosessi on välttämätön varmistaa, että menetelmä soveltuu tarkoitukseensa ja täyttää sääntelyvaatimukset. Bioanalyyttisissä menetelmissä validointi sisältää tyypillisesti useita keskeisiä parametreja:

• - Tarkkuus ja tarkkuus:Menetelmän varmistaminen tarjoaa oikeita ja johdonmukaisia ​​tuloksia.
• - Herkkyys:Kyky havaita analyytin alhaiset pitoisuudet.
• - Selektiivisyys:Menetelmän kyky erottaa analyytti muista matriisin yhdisteistä.
• - Palautus:Tehokkuus, jolla analyytti uutetaan biologisesta näytteestä.
• - Vakaus:Analyytin vakaus erilaisissa tallennus- ja käsittelyolosuhteissa.
• - Lineaarisuus:Menetelmän kyky tuottaa tuloksia, jotka ovat suoraan verrannollisia analyyttipitoisuuteen tietyllä alueella.

Tyhjällä biologisella matriisilla ja tyhjällä matriisilla on kriittinen rooli tässä validointiprosessissa. Nämä kontrollinäytteet, jotka eivät sisällä kiinnostavaa analyyttiä, ovat välttämättömiä potentiaalisten matriisivaikutusten tai häiriöiden tunnistamiseksi analyysin aikana. Ne auttavat luomaan analyyttien perustasot ja varmistamaan, että matriisi itsessään ei vaikuta signaalin saastumiseen tai tukahduttamiseen. Samoin käyttöLääke - Ilmaiset matriisiton ratkaisevan tärkeä, että näytteessä ei ole jäännöslääkkeitä tai metaboliitteja, jotka voisivat vääristää tuloksia.

Silmälääkkeiden bioanalyysi

Silmämunan seinä on jaettu kolmeen kerrokseen, ulkokerros on kuitumainen kalvo; Keskikalvo on pigmenttikalvo, verisuonikalvo tai uvea; ja sisäskalvo on verkkokalvo. Silmäpallo on jaettu kahteen osaan, silmän etu- ja takaosaan, mikä rajoittaa linssin takaosan.

Kuva 1. Ihmisen silmän anatomia.

Suurimpia lääkkeiden aineenvaihduntaan liittyviä rakenteita ovat:

• Sarveiskalvo- Ajankohtaisen lääkkeen imeytymisen ensisijainen kohta, joka sisältää esteraaseja ja sytokromi P450 (CYP) -entsyymejä, jotka metaboloivat aihiolääkkeitä.
• Sidekalvo- Rikas lääkeaine - metaboloivat entsyymit (esim. Esteraasit ja CYP: t), jotka edistävät ensin - kulkevat aineenvaihduntaa ennen systeemistä imeytymistä.
• Vesihuumori- Rajoitettu metabolinen aktiivisuus, mutta sillä on rooli lääkkeen jakautumisessa ja puhdistumisessa.
• LasimainenJa Laskimonsisäinen injektio voi toimia suoraan verkkokalvoon ja vähentää toksisuutta somaattisessa verenkierrossa. Pienten molekyylisten lääkkeiden diffundoituna nopeasti, ja suurten molekyylisten lääkkeiden käyttöikä on pidempi. Lasimaiset muutokset iän myötä vaikuttavat farmakokinetiikkaan.
• Sklera- Sclera on läpäisevämpi suurten molekyylisten lääkkeiden ja lääkkeen läpi skleran läpi, pääasiassa molekyylikoko. Subconjunctival -injektiot antavat lääkkeille pääsyn suonikkaan, mutta prosessi on monimutkainen. Scleral Melanin sitoo lääkettä ja vaikuttaa sen vapautumiseen ja vaikutuksen kestoon.
• Takaosan silmäalueJa Retrookulaariset kudokset ovat runsaasti verenvirtausta ja lääkkeet voidaan eliminoida kehon verenkierron tai imusolmukkeen kautta. Suonikkaan verisuonten hyperpermeabiliteetti antaa lääkkeille pääsyn helposti ulkoavaruuteen, mutta verkkokalvon pigmenttiepiteelin ylittäminen on vaikeaa, mikä vaikuttaa tehokkuuteen ja johtaa menetykseen. Melaniini - sitovat lääkkeet voivat pidentää vaikutuksen kestoa.

Vesihuumori ja lasimainen huumori

Sevesihuumorijalasimainen huumoriovat välttämättömiä silmänesteitä, joilla on kriittinen rooli silmänsisäisen paineen ylläpitämisessä, ravintoaineiden tarjoamisessa ja optisen selkeyden helpottamisessa. Vesipitoinen huumori on ohut, kirkas, vetinen neste, joka täyttää silmän etu- että takakammiot, jotka sisältävät ioneja, proteiineja, hiilihydraatteja ja happea. Suurin osa siliaarisen rungon tuottamasta vesihuumorista poistuu silmästä kulmassa, joka muodostuu iiriksen ja sarveiskalvon risteyksestä. Nämä nesteet vaihtelevat lajien välillä, mukaan lukien ihmiset, apinat, kanit ja muut ei -- ihmisen kädelliset. Ne kerättiin yleensä suurilla eräkokoilla yksittäisiltä eläimiltä tai uima -altailta.

Vesipitoinen huumori lajin yli

Ihmisen vesipitoinen huumori

Seihmisen vesipitoinen huumorion selkeä, ravinne - rikas neste, joka ylläpitää silmänsisäistä painetta ja tukee sarveiskalvon ja linssin metabolisia toimintoja. Sitä tuottaa siliaarinen runko ja virtaa etukammion läpi ennen tyhjenemistä trabekulaarisen verkon kautta.

Apinan vesihuumori

Seapinan vesihuumoriMuistuttaa läheisesti ihmisten koostumuksen ja dynamiikan koostumusta. Kun otetaan huomioon kädellisten ja ihmisten anatomiset yhtäläisyydet,ei - ihmisen käden vesihuumoritoimii olennaisena viitteenä silmätutkimuksiin.

Kanin vesihuumori

Sekanin vesihuumorieroaa merkittävästi kädellisten pitoisuuksista, etenkin sen proteiinikonsentraatiossa ja liikevaihdon nopeudessa. Kaneja käytetään yleisesti silmätutkimuksessa, vaikka lajeja - erityisiä variaatioita on otettava huomioon.

Lasimainen huumori lajien välillä

Ihmisen lasimainen huumori

Seihmisen lasimainen huumorion geeli - kuten aine, joka koostuu pääasiassa vedestä, kollageenista ja hyaluronihaposta. Se ylläpitää silmänmuotoa, imee iskuja ja toimii putkina ravinteiden kuljetukseen.

Apina lasimainen huumori

SeApina lasimainen huumorion samanlainen koostumus kuin ihmisen lasimainen huumori, tekemälläei - ihmisen kädellinen lasimainen huumoriarvokas malli iän opiskeluun

Kanin lasimainen huumori

Sekanin lasimainen huumorion rakenteellisesti erilainen, koska se on nestemäisempi - kuten ja sillä on alhaisempi kollageenitiheys. Nämä erot vaikuttavat sen vasteeseen kirurgisiin interventioihin ja farmakologisiin hoitomuotoihin.

Keinotekoisten ja simuloitujen silmänesteiden kehittäminen

Keinotekoinen vesipitoinen ja keinotekoinen vesipitoinen lasimainen huumori

Keinotekoinen vesihuumorijakeinotekoinen lasimainen huumorion suunniteltu korvikkeita, jotka on suunniteltu käytettäväksi silmäleikkauksiin, lääkkeiden toimittamiseen ja tutkimussovelluksiin. Nämä synteettiset nesteet jäljittelevät niiden luonnollisten kollegoidensa biokemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.

Simuloitu vesipitoinen ja simuloitu lasimainen huumori

Simuloitu vesihuumorijaSimuloitu lasimainen huumoriovat laboratorio - Valmistettuja liuoksia, joita käytetään in vitro -kokeiluun ja silmän fysiologian mallintamiseen. Ne helpottavat kontrolloituja tutkimuksia ilman eläin- tai ihmisen näytteisiin liittyviä eettisiä rajoituksia.

Johtopäätös

Nestemäisen kromatografian käyttö - Tandem -massaspektrometria (LC - MS/MS) bioanalyysissä edustaa ratkaisevaa kehitystä analyyttisissä tekniikoissa biologisten yhdisteiden havaitsemiseksi ja kvantifioimiseksi, mukaan lukien lääkkeet ja metaboliitit biologisissa matriiseissa. Menetelmän korkea herkkyys, tarkkuus ja selektiivisyys tekevät siitä korvaamattoman sekä eksogeenisessä että endogeenisessä aineiden analyysissä, etenkin silmälääkkeen kehityksessä. Silmän anatomian yksityiskohtainen ymmärtäminen ja nesteiden, kuten vesipitoisen ja lasimaisen huumorin, rooli korostavat näiden kehon komponenttien merkitystä lääkkeiden jakelujärjestelmissä. Lisäksi keinotekoisten ja simuloitujen silmänesteiden kehittäminen edistää tutkimusmahdollisuuksia samalla kun varmistetaan eettiset näkökohdat. Kun analyyttisen menetelmän validointi kehittyy edelleen, se varmistaa tehokkaiden kliinisten sovellusten luotettavuuden ja toistettavuuden, etenkin oftalmologiassa.

Avainsanat: LC - MS/MS, tyhjä biologinen matriisi, tyhjä matriisi, lääke - vapaa matriisi, biofluidit, bioanalyysi, biologinen analyysi, analyyttisen, analyyttisen menetelmän validointi, analyyttinen menetelmän kehitys, ihmisen vesipitoinen humori, apinan vesipitoinen humori, kani humori, apinan humori Lasimainen huumori, ei - ihmisen kädellinen lasimainen huumori,Simuloitu vesihuumori, simuloitu lasimainen huumori, keinotekoinen vesipitoinen huumori, keinotekoinen lasimainen huumori.

Viite

Seyedpour, S. M., Lambers, L., Rezazadeh, G., ja Ricken, T. (2023). Implantoitavan tehostetun kapasitiivisen glaukoomapaine -anturin dynaamisen vasteen matemaattinen mallintaminen.Mittaus: Anturit, 30, 100936. Https://doi.org/10.1016/j.measen.2023.100936