GC-MS pour la découverte de biomarqueur

Une part substantielle d'investigations de recherches sont concentrées sur appréhender, diagnostiquer et éviter les maladies humaines, et récent l'attention a changé de vitesse vers la découverte de biomarqueur. Une méthode qui combine la chromatographie gazeuse (GS) et la spectrométrie de masse (MS) à cet effet peut facilement recenser la présence de différentes substances dans un échantillon.

Tubes pour GC-MS - par Rattiya ThongdumhyuRattiya Thongdumhyu | Shutterstock

Quel est GC-MS ?

GC-MS concerne accoupler un spectromètre de masse à un fléau de chromatographie gazeuse. Le fléau capillaire du chromatographe en phase gazeuse a un diamètre interne de peu de dixièmes d'un mm. La paroi interne du tube capillaire peut être enduite d'une phase stationnaire liquide ou du matériel de support mince qui adsorbe la phase stationnaire.

La température de fléau doit être mise à jour avec précision. Pendant que l'échantillon doit être vaporisé, la température devrait être légèrement plus élevée que la remarque bouillante de l'échantillon. Différents genres de détecteurs peuvent être employés dont des sensibilités et la sélectivité sont différente. Ceux-ci comprennent le détecteur d'ionisation de la flamme, le détecteur de conduction thermique, ainsi que le détecteur à capture d'électrons notamment.

Basé sur les propriétés de l'échantillon, les différents composés de l'échantillon s'éluent à différentes heures basées sur le temps d'assemblage. Le spectromètre de masse alors capte et ionise différentes particules, et les trouve davantage a basé sur leur rapport de masse-à-charge.

Pourquoi chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse de cartel ?

Les deux désavantages principaux des techniques sont que la nécessité d'échantillon d'avoir une pureté très grande à séparer dans un spectromètre de masse et les détecteurs en chromatographie gazeuse ne peut pas distinguer les particules qui ont le même temps d'assemblage ou prendre le même temps de croiser le fléau. Cela produit des problèmes pour des échantillons contenant des molécules avec les éclats ionisés assimilés.

Cependant, la possibilité de telles erreurs est réduite quand deux méthodes sont combinées afin de discerner des composantes témoin, qui effectue à GC-MS une technique populaire dans beaucoup de laboratoires qui doivent recenser des composés dans un échantillon.

Utilisant GS-MS pour recenser des biomarqueurs des erreurs congénitales de métabolisme

Les opérations suivantes sont employées pour recenser des biomarqueurs utilisant GC-MS : échantillonnant, exécutant des mesures, prétraitant les caractéristiques, traitant les caractéristiques, recensant différentes configurations des biomarqueurs, validation statistique de ces configurations, et en conclusion, vérification biologique.

Le prétraitement des caractéristiques est l'opération la plus longue, car des précautions devraient être prises pour s'assurer que les spectrogrammes sont alignés avant qu'ils s'analysent. La caractéristique du GC-MS est convertie en structures de Matlab et l'analyse constitutive de principe est alors employée pour convertir l'ensemble de données originel dedans en plus petit sous-ensemble en retirant les variables sans corrélation.

Après le prétraitement, la caractéristique s'analyse utilisant un algorithme d'identification de biomarqueur. Ceci peut être utilisé pour recenser des biomarqueurs spécifiques liés à différentes maladies métaboliques, telles que l'hydroxylase de phénylalanine, la déshydrogénase de CoA d'acyle, la carboxylase de CoA 3-Methylcrotonyl, etc.

GS-MS pour recenser des biomarqueurs pour des syndromes néphrotiques

GS-MS d'urine était utilisé récemment pour découvrir des biomarqueurs pour des syndromes néphrotiques, comme les métabolites d'urine réfléchissent tous les changements du fonctionnement ou des blessures de rein.

Dans l'étude, des échantillons d'urine ont été dégelés et le solvant d'extraction a été ajouté. Par la suite, des échantillons ont été centrifugés et le surnageant était concentré par le séchage.  L'extrait sec a été traité et soumis à GS-MS.

Après avoir exécuté la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse, la caractéristique était prétraitée et traitée. À la fin les signes métaboliques ont été recensés à l'aide de l'algorithme de BinBase. Pour le contrôle qualité, 31 composés purs de référence se sont également analysés avant et après l'analyse d'échantillon de test.

Standardisation des caractéristiques

L'intensité d'ion peut varier dans différents échantillons dus aux erreurs expérimentales et à la variation biologique inhérente. En outre, le traitement préparatoire des échantillons et la durée de l'analyse prolongée de caractéristiques peuvent également mener aux variations non désirées des caractéristiques. Pour ces raisons, la standardisation les deux pré-et la goujon-acquisition est appliquée aux caractéristiques de GS-MS pour rendre les caractéristiques comparables entre les échantillons.

Cet aspect est critique dans l'analyse quantitative des caractéristiques de GS-MS. les variabilités de Pré-acquisition résultent des différences dans la concentration de l'échantillon. Un exemple est teneur en eau différente en cellules qui résultent des pièces ou de la taille différentes de cellules. Les études prouvent que les différentes méthodes de standardisation peuvent influencer le genre et le numéro de biomarqueurs qui sont recensés suivre la méthode de GS-MS.

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Last Updated: Jan 9, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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