Nový prototyp hmotnostního spektrometru zpracuje miliardu molekul najednou: Otevírá cestu k revoluci v biologii a vývoji léků

Vědci z Rockefellerovy univerzity představili prototyp hmotnostního spektrometru nazvaný MultiQ-IT, který zásadně mění dosavadní možnosti analýzy molekul.

Vědci z Rockefellerovy univerzity představili prototyp hmotnostního spektrometru nazvaný MultiQ-IT, který zásadně mění dosavadní možnosti analýzy molekul. Zatímco většina současných přístrojů dokáže zpracovat jen několik molekul najednou, tento nový prototyp umí chladit, zachytávat, filtrovat a přesměrovávat více než miliardu iontů současně. Tento průlom výrazně zlepšuje dynamický rozsah a poměr signálu k šumu, což otevírá cestu k mnohem efektivnějšímu a citlivějšímu molekulárnímu výzkumu.

Hmotnostní spektrometrie je již nyní silným nástrojem pro určování typu a množství molekul ve vzorku. Stávající přístroje však analyzují molekuly sekvenčně, což je neefektivní a nákladné. V důsledku toho mohou vzácné, ale významné molekuly snadno uniknout detekci. Výrazně výkonnější verze této technologie by v budoucnu mohla vědcům umožnit přečíst kompletní molekulární obsah jedné buňky, sledovat tisíce chemických reakcí najednou a urychlit například vývoj léků.

Nové poznatky, publikované v časopise Science Advances, nabízejí plán pro rychlejší a citlivější přístroje. Brian T. Chait z Laboratoře hmotnostní spektrometrie a chemie plynných iontů na Rockefellerově univerzitě přirovnává tento posun k transformaci, která změnila genomiku a výpočetní techniku. Podobně jako se sekvenování DNA stalo dostupnějším díky schopnosti provádět mnoho chemických reakcí paralelně, nebo jak grafické procesory (GPU) revolucionalizovaly výpočetní výkon, usilují vědci o masivní paralelizaci i v hmotnostní spektrometrii. Tato inovace je klíčová pro rozvíjející se obory, jako je jednobuněčná proteomika a metabolomika, kde je třeba identifikovat a kvantifikovat kompletní sady proteinů nebo metabolitů v jediné buňce, a to i v případě, že se nejhojnější druhy vyskytují milionykrát častěji než ty nejvzácnější.