Хроматография
Хроматографию открыл и внес предложение как способ анализа и разделения смесей русский ученый Михаил Семенович Цвет в 1903 г.
Хроматография — аналитический способ, сочетающий в себе и разделение, и количественное определение веществ, входящих в состав многокомпонентных проб.
В базе различных способов хроматографии лежат адсорбционные процессы разной природы. Хроматография — один из немногих способов, сочетающий в себе и разделение, и количественное определение веществ, входящих в состав многокомпонентных проб.
Главным элементом для этих способов анализа являются хроматографические колонки.
Хроматографические колонки — трубки, стены которых покрыты веществом неподвижной фазы.
На протяжении анализа по трубке движется подвижная фаза (газ либо жидкость) с исследуемой смесью (рис. 3.2).
В следствии непрерывно повторяющихся десорбции веществ и процессов сорбции на стенке трубки происходит разделение компонентов исследуемой смеси.
Рис. 3.2. Принцип разделения в хроматографической колонке
Необходимым условием с целью проведения хроматографии есть наличие двух фаз: неподвижной (стационарной) и подвижной. В следствии того, что разные вещества (А, Д, Н) перемещаются на протяжении неподвижной фазы с различной скоростью, происходит их разделение (см. рис. 3.2).
Разная скорость перемещения отдельных компонентов смеси на протяжении неподвижной фазы связана со сложным характером сотрудничества в совокупности «вещество — подвижная фаза — неподвижная фаза». По механизму сотрудничества различают адсорбционную, распределительную, ионообменную, хемосорбционную и молекулярно-ситовую хроматографию.
Колонки характеризуются эффективностью, ёмкостью и селективностью.
Эффективность есть мерой расширения пика вещества при его перемещении на протяжении колонки. При верном подборе селективности неподвижной фазы удается поделить все личные компоненты кроме того самой сложной смеси.
Селективность определяется как отличие в степени удерживания веществ различной природы на неподвижной фазе.
Емкость колонки связана с ее физическими размерами и определяет большой количество пробы, что возможно ввести в колонку без ее перегрузки.
Метаболомика
Метаболомика (от англ. metabolomics, греч. metabolism + суффикс -omics — «полный, целый, целый») — научная область, изучающая совокупность всех исходных, промежуточных и конечных продуктов метаболизма и их количественное содержание в организме.
Составные части метаболомики:
• геномика — идентификация мутаций и генов человека, приводящих к наследственным болезням;
• транскриптомика — определение и идентификация количества матричных РНК, кодирующих белки, определение закономерностей экспрессии матричных РНК;
• РНомика — определение и идентификация количества некодирующих РНК, определение закономерностей экспрессии некодирующих РНК;
• протеомика — идентификация, определение количества личных белков в биопробах (крови, спинномозговой жидкости, моче, биопсии);
• липидомика — идентификация, определение количества липидов в биопробах (кровь, спинномозговая жидкость, моча, биопсии).
На рис. 4.1 представлена обобщенная схема процедур автоматизированной метода лечения и постановки диагноза в метаболомике. На схеме продемонстрирован путь создания моделей, на базе которых выводится метаболический профиль больного. Серьёзной процедурой есть сопоставление личных показателей с метаболомными показателями в норме и при разных патологиях, хранящимися в базе накопленных и неизменно обновляемых данных в памяти компьютера.
Примером применения метаболомики на базе классических способов молекулярной диагностики может служить диагностика ранних артритов.
Артрит (от греч. arthron — «сустав» и -itis — «воспаление») — собирательное обозначение любых заболеваний (поражений) суставов.
Лекция 1. Примеры применения анализа данных, методы и стандартные задачи
