Hossam EM Sayour
O controlo das doenças animais zoonóticas e transfronteiriças é uma prioridade máxima em muitas organizações/instituições preocupadas com a saúde. A identificação da diversidade de biomarcadores de doenças animais ou de frações epitópicas como proteínas, glicoproteínas e lipopolissacáridos tem uma potencial importância diagnóstica/terapêutica. A descoberta de biomarcadores e a proteómica tornaram-se sinónimos de espectrometria de massa nos últimos anos. O espectrómetro de massas tandem (MS-MS) é uma etapa de análise de massas de várias fases que pode ser separada no espaço utilizando vários instrumentos ou separada no tempo utilizando um único espectrómetro híbrido de massas. As técnicas MS-MS começando com armadilha de iões (IT) até MALDI-TOF MS ou as suas técnicas híbridas são plataformas poderosas para análise proteómica que foram desenvolvidas nas últimas décadas. Uma gama abrangente de anticorpos, proteínas recombinantes, epítopos ou haptenos que podem ser utilizados em diagnósticos inovadores de doenças animais e para monitorizar a saúde animal estão a ser amplamente investigados. Foram desenvolvidas várias estratégias analíticas para plataformas de descoberta de biomarcadores baseadas em espectrometria de massa para superar muitos desafios e variabilidade e anomalias biológicas. O bioreconhecimento é central em vários processos biológicos e encontra inúmeras aplicações (sensores/separação por afinidade e catálise sintética) em praticamente todas as áreas da química, biologia e medicina. Os cientistas têm trabalhado durante décadas para imitar a excelente capacidade de reconhecimento molecular de moléculas biológicas, como anticorpos, enzimas e recetores. Os anticorpos artificiais, produzidos por impressão de polímeros sintéticos, são concebidos para imitar a capacidade de reconhecimento biológico (biomimético) dos anticorpos naturais, ao mesmo tempo que exibem uma estabilidade térmica, química e ambiental superior em comparação com os seus homólogos naturais. A afinidade de ligação dos anticorpos artificiais aos seus antigénios caracteriza a capacidade de bioreconhecimento destes nanoconstructos sintéticos e a sua capacidade de substituir elementos naturais de reconhecimento. No entanto, falta ainda um estudo quantitativo da afinidade de ligação de um anticorpo artificial a um antigénio, especialmente a nível molecular. Várias organizações internacionais, como a OMS, a OIE, a FAO e a EPA, apelaram ao desenvolvimento de diagnósticos precoces de agentes patogénicos rápidos, sensíveis, de baixo custo e fáceis de utilizar, testes rápidos no terreno ou diagnósticos no local de prestação de cuidados . A detecção e monitorização de doenças tem sido um enorme fardo devido ao elevado custo dos reagentes, do equipamento laboratorial sofisticado e do pessoal treinado. A maior parte das despesas gastas em diagnósticos de doenças vai para dispositivos analíticos e de diagnóstico. Além disso, é difícil encontrar laboratórios em áreas epidémicas remotas. Tem havido um tremendo desenvolvimento e avanços no campo da biologia molecular, nanotecnologia e microssistemas bioeletromecânicos (BioMEMS). Estas tecnologias avançadas levaram ao desenvolvimento de dispositivos de biomicrochip para a deteção de perigos químicos e biológicos.A técnica Lab-on-a-chip é uma das principais tecnologias emergentes. As proteínas serão identificadas por métodos proteómicos baseados em espectrometria de massa. O candidato selecionado terá produtos significativos para o desenvolvimento de imunoensaios clínicos e/ou sensores biomiméticos obtidos na indústria regulada de produtos de imunodiagnóstico, idealmente no desenvolvimento de produtos baseados em kits de ensaio de fluxo lateral (LFA). As ferramentas de química computacional irão auxiliar esta abordagem de desenvolvimento nas decisões conformacionais de frações antigénicas que têm importância diagnóstica. O desenvolvimento e a produção de testes rápidos no local de atendimento para o mercado global de diagnóstico veterinário é o objetivo de ouro a atingir. A espectrometria de massas em tandem é uma técnica de análise instrumental. A fim de aumentar as suas capacidades de análise de amostras químicas, dois ou mais analisadores de massa são acoplados utilizando uma etapa de reação adicional. A análise de biomoléculas, como proteínas e peptídeos, é uma utilização comum da MS-tandem. As moléculas de uma determinada amostra são ionizadas e o primeiro espectrómetro (designado MS1) separa estes iões pela sua relação massa/carga (frequentemente dada em m/z ou m/Q). Os iões de uma determinada relação m/z do MS1 são selecionados e depois divididos em iões de fragmentos mais pequenos. A etapa de fragmentação identifica e separa os iões que apresentam razões m/z muito semelhantes em espectrómetros de massa regulares. Para a espectrometria de massas tandem no espaço, os diferentes elementos são frequentemente anotados de forma abreviada, fornecendo o tipo de seletor de massas utilizado. Com a dissociação induzida pela superfície (SID), a fragmentação é o resultado da colisão de um ião com uma superfície em alto vácuo. Há anos atrás, era comum utilizar o SID apenas em espécies de menor massa, carregadas individualmente, uma vez que os métodos de ionização e as tecnologias de analisador de massa não eram suficientemente avançados para treinar, transmitir corretamente ou caracterizar iões de elevada m/z. Ao longo do tempo, as superfícies monocamadas auto-montadas (SAM) compostas por CF3 (CF2) 10CH2CH2S em ouro têm sido as superfícies de colisão mais utilizadas para SID num espectrómetro tandem. Os SAM atuaram como os alvos de colisão mais desejáveis ??devido às suas massas efetivas tipicamente grandes para a colisão de iões recebidos. Além disso, estas superfícies são compostas por cadeias rígidas de fluorocarbonetos, que não amortecem significativamente a energia dos iões projéteis. As cadeias de fluorocarbonetos são também benéficas devido à sua capacidade de resistir à fácil transferência de eletrões da superfície do metal para os iões que chegam. A capacidade do SID de produzir subcomplexos que permanecem estáveis ??e fornecem informações valiosas sobre a conectividade é incomparável a qualquer outra técnica de dissociação. Como os complexos produzidos a partir do SID são estáveis ??e mantêm uma distribuição de carga no fragmento, isto produz um espectro único, no qual o complexo se concentra numa distribuição m/z mais estreita. Os produtos SID e a energia com que são formados refletem os pontos fortes e a topologia do complexo.Os modelos únicos de dissociação permitem-nos descobrir a estrutura quaternária do complexo. A distribuição simétrica de carga e a dependência da dissociação são exclusivas do SID e tornam o espectro do produto distinto de qualquer outra técnica de dissociação.
English 
Spanish 
Chinese 
Russian 
German 
French 
Japanese 
Hindi