Cinq avantages de l'automatisation de la manipulation des liquides dans la recherche en métabolomique

Les acides aminés (AA) et leurs métabolites constituent des éléments constitutifs essentiels, des sources d'énergie et des molécules de signalisation associées à divers phénotypes pathologiques. La quantification des métabolites des acides aminés et du tryptophane (TRP) dans le sérum et le plasma humains présente donc un grand intérêt diagnostique. Par conséquent, des procédures d'extraction et de traitement des échantillons fiables et reproductibles, associées à une quantification absolue rapide et sensible, sont nécessaires pour identifier des biomarqueurs candidats et améliorer les méthodes de dépistage.

Des chercheurs du laboratoire de bioanalytique et de métabolisme intermédiaire de l’Institut de biochimie de l’université d’Innsbruck, parmi lesquels le Dr Marcel Kwiatowski, ont mis au point et validé un processus robotisé semi-automatisé d’extraction et de traitement en phase liquide à l’aide du robot Andrew+ et du dispositif Extraction+, suivi d’une méthode rapide de quantification absolue de 20 acides aminés libres non dérivés et de six métabolites du TRP par U(H)PLC-MRM-MS. Le protocole d’extraction et de préparation des échantillons dans une plaque à 96 puits a été optimisé pour offrir un débit élevé, robuste et reproductible, permettant ainsi de transférer les échantillons directement vers l’échantillonneur automatique UHPLC sans étapes de purification supplémentaires.

Les informations suivantes sont tirées directement de l'article intitulé «Extraction automatisée par manipulation de liquides et quantification rapide d'acides aminés non dérivés et de métabolites du tryptophane à partir de sérum et de plasma humains à l'aide d'une technique U(H)PLC-MRM-MS à double colonne, et son application à l'étude du cancer de la prostate », publié le 30 juin 2024 dans la revue *Metabolites*.

1. Réduction de la variabilité liée à l'opérateur

Les extractions semi-automatisées ont permis d'obtenir une variabilité nettement moindre, tant pour les acides aminés endogènes que pour les étalons internes (ISTD), par rapport aux extractions manuelles réalisées par deux opérateurs expérimentés.

2. Amélioration de la reproductibilité et de la précision

Le protocole semi-automatisé mis au point a permis d'obtenir une reproductibilité élevée tant pour les échantillons de sérum que pour ceux de plasma. À l'exception de quatre analytes, les autres ont présenté des coefficients de variation (CV) inférieurs à 20 % et une variabilité intra-essai moyenne de 9,2 % pour les échantillons de sérum et de 8,8 % pour les échantillons de plasma.

3. Amélioration du débit et rationalisation des flux de travail complexes

Cette méthode semi-automatisée a été conçue pour être utilisée dans un format de plaque à 96 puits directement compatible avec l'échantillonneur automatique du système UHPLC-MS. Grâce à ce format adapté à l'automatisation, les échantillons peuvent être transférés directement vers l'échantillonneur automatique UHPLC et analysés par spectrométrie de masse sans nécessiter d'étape supplémentaire de SPE, d'évaporation et/ou d'échange de tampon.

La courte durée de l'analyse par LC-MS (7,9 minutes) fait de ce dosage un outil idéal pour l'analyse d'un grand nombre d'échantillons dans le cadre d'études cliniques et épidémiologiques menées sur des populations.

4. Création, optimisation et validation rapides des méthodes

« Notre étudiant en master a mis au point et validé, en l’espace de trois mois, un processus complet d’extraction des acides aminés à partir du plasma et du sérum à l’aide du robot Andrew+ et du logiciel OneLab. » – Dr Marcel Kwiatkowski, Laboratoire de bioanalyse et de métabolisme intermédiaire, Institut de biochimie de l’Université d’Innsbruck

5. Utilisation optimisée des réactifs et des échantillons

Le protocole semi-automatisé, qui utilise du méthanol pour la déprotéinisation, comporte deux étapes de clarification et fait appel à des plaques à puits coniques, ne nécessitait que 20 μL de plasma ou de sérum humain.

Transformez votre flux de travail grâce à la manipulation automatisée des liquides

La manipulation automatisée des liquides permet d’améliorer la robustesse, la reproductibilité, la précision et la traçabilité, tout en optimisant la consommation de produits chimiques et en augmentant le débit par rapport au pipetage manuel. Les plateformes miniaturisées de manipulation des liquides et les systèmes de pipetage robotisés (tels que le robot Andrew+) offrent des solutions hautement modulaires, flexibles et facilement programmables. Ils simplifient les flux de travail en laboratoire et permettent un traitement automatisé, robuste, reproductible et traçable de grands volumes d’échantillons.

Consultez les ressources ci-dessous pour approfondir vos connaissances sur l'intérêt de l'automatisation pour améliorer l'efficacité des processus de votre laboratoire.

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