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Sample preparation methods for the analysis of the muscle metabolome
Helena Hyo Gyoung Kim
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Gunda Köllensperger
DOI
10.25365/thesis.74912
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25568.39488.484016-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Maligne Hyperthermie (MH) ist eine genetisch bedingte Krankheit, die hauptsächlich durch inhalative Anästhetika ausgelöst werden kann. Man kann die Krankheit durch in vivo Gentests nachweisen, jedoch ist diese Testmethode nicht sehr sensitiv. Eine weitere und zuverlässigere Möglichkeit ist eine in vitro Diagnose, der sogenannte Halothan/Coffein-Kontraktionstest (CHCT). Dieser Test erfordert eine Muskelbiopsie, um die für den Test benötigten Muskelstreifen zu entnehmen. Für die Patienten bedeutet dies, dass sie mit möglichen Folgeschäden rechnen müssen, angefangen bei eingeschränkter Mobilität bis hin zu infektiösen Komplikationen. Um eine schonendere Diagnosemethode zu entwickeln, wird das Potenzial von Metabolomics erforscht. Das Ziel ist es, ein für die MH spezifisches Marker-Molekül (Biomarker) zu finden, auf dessen Detektion die neue Diagnosemethode basieren soll. Um das Metabolom von Muskelgewebe zu untersuchen, muss zunächst eine robuste Probenvorbereitungsmethode entwickelt werden, was mich zu dem Ziel dieser Arbeit führt. In dieser Arbeit sollen Probenvorbereitungsmethoden für die Analyse eines Muskelmetaboloms, insbesondere die Methoden zur Homogenisierung, untersucht werden. Zur Datenerzeugung wurde die Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) angewendet. Die Reproduzierbarkeit, die Fähigkeit der Methoden, die Analyten in den Proben stabil zu halten, und die allgemeine Leistung der gewählten Methode wurden anhand einer definierten Menge an Muskelmetaboliten und -lipiden in einer gezielten Analyse untersucht. Die Untersuchungen zeigten, dass reines organisches Lösungsmittel in Kombination mit der Goldstandard-Methode (Mörser und Pistill) oder reines organisches Lösungsmittel in Kombination mit einem Hochleistungs-Bead-Homogenisator die besten Ergebnisse zeigten. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass die Aufrechterhaltung niedriger Temperaturen während der prä-analytischen Schritte ein kritischer Punkt ist, der unbedingt berücksichtigt werden muss.
Abstract
(Englisch)
Malignant hyperthermia (MH) is a genetic disease triggered primarily by inhaled anesthetics. While in vivo genetic testing can be used to detect the disease in individuals, this testing method is not very sensitive. An alternative and more reliable option is an in vitro diagnosis test known as the halothane/caffeine contracture test (CHCT). However, this test requires a muscle biopsy to access the muscle strips needed. This can lead to various consequential damages for patients, including limited mobility and potential infections. To develop a gentler and less invasive diagnostic method, the potential of metabolomics is currently explored in an international project. The ultimate goal is the discovery of a specific marker molecule (biomarker) for MH on whose detection the new diagnostic method will be based. In order to study the metabolome of muscle tissue, a robust sample preparation method must first be developed. The purpose of this work is to investigate various sample preparation methods for the analysis of a muscle metabolome, particularly the homogenization step. Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) was used for data acquisition. The reproducibility, the ability of the methods to maintain analyte stability in the samples, and the overall method performance were investigated using a selected set of muscle metabolites and lipids based on a targeted analysis. The investigations indicated that a using pure organic solvent, either in combination with the gold standard method (mortar and pestle) or a high-performance bead homogenizer, yielded the most excellent results. Furthermore, it was observed that maintaining a low temperature throughout the pre-analytical steps is a critical point that must be considered.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Metabolomics Muskel Probenvorbereitung Homogenisierung
Schlagwörter
(Englisch)
metabolomics muscle sample preparation homogenization
Autor*innen
Helena Hyo Gyoung Kim
Haupttitel (Englisch)
Sample preparation methods for the analysis of the muscle metabolome
Paralleltitel (Deutsch)
Methoden zur Probenvorbereitung für die Analyse des Muskelmetaboloms
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
IX, 55 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gunda Köllensperger
Klassifikationen
35 Chemie > 35.23 Analytische Chemie. Allgemeines ,
35 Chemie > 35.39 Analytische Chemie. Sonstiges
AC Nummer
AC17020586
Utheses ID
69415
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |