Les limites de l'analyse chimique non ciblée
Une approche computationnelle permet de prédire quelle partie de l'espace chimique peut être réellement couverte
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Dans une étude récente publiée dans Analytical Chemistry, des chercheurs de l'Institut Van 't Hoff pour les sciences moléculaires (HIMS) de l'université d'Amsterdam révèlent une triste réalité concernant l'analyse chimique "non ciblée". Bien qu'il soit largement utilisé pour rechercher des produits chimiques dans l'environnement, ce concept est loin d'être aussi large que son nom l'indique, ce qui laisse d'énormes "angles morts" dans les données. Pour quantifier ces lacunes, l'équipe a mis au point un nouveau cadre informatique : Measurable Feature Prediction (prédiction de caractéristiques mesurables). Ce cadre permet de prédire quelles régions du vaste espace chimique sont réellement mesurables, avant d'analyser des échantillons réels.
Un nouveau cadre informatique : Prédiction de caractéristiques mesurables
HIMS / UvA
Alors que l'objectif de l'analyse non ciblée (ANC) est de cartographier l'ensemble des substances chimiques potentiellement présentes dans l'environnement (l'espace chimique), les recherches menées à Amsterdam montrent que les contraintes méthodologiques limitent considérablement ce qui peut être réellement mesuré. La recherche s'est concentrée sur l'étalon-or du dépistage environnemental connu sous le nom de LC-ESI-HRMS : Chromatographie liquide - Ionisation par électronébulisation - Spectrométrie de masse à haute résolution. L'équipe montre que les contraintes physiques et chimiques de cette méthode, telles que l'ionisation et la rétention, laissent d'énormes "angles morts" dans les données. "Les chiffres étaient beaucoup plus petits que nous l'avions prévu", déclare Saer Samanipour, chef du groupe de recherche Modélisation environnementale et spectrométrie de masse computationnelle.
Prédiction de caractéristiques mesurables
Les recherches ont été menées par Lapo Renai, collaborateur de Samanipour, dans le cadre d'une bourse postdoctorale financée par les actions Marie Skłodowska-Curie de l'UE et soutenue par le Data Science Centre de l'UvA par l'intermédiaire de son programme Accelerate. Sur la base de l'analyse des étalons internes en LC-ESI-HRMS, il a développé une approche de modélisation basée sur la similarité qui combine les empreintes moléculaires avec les indices de rétention prédits et les efficacités d'ionisation. Il est ainsi possible d'estimer la couverture chimique spécifique à la méthode.
Cette prédiction des caractéristiques mesurables établit quelles régions du vaste univers chimique sont réellement visibles pour un instrument spécifique - et lesquelles resteront invisibles - avant même qu'un seul échantillon du monde réel ne soit injecté. Pour la LC-ESI-HR, le nombre réel de produits chimiques pouvant être analysés en une seule mesure s'avère être inférieur à quelques milliers. "Cela peut sembler beaucoup", explique M. Samanipour, "mais comparé au vaste espace chimique, cela représente environ 0,01 %, soit une quantité infime". Il préconise l'utilisation d'approches dites orthogonales, en appliquant des méthodes analytiques complémentaires. "Nous devons également cartographier les zones d'ombre de chaque méthode, car ce sont là les véritables problèmes de santé humaine et environnementale de demain.
Pour M. Renai, la principale conclusion est que l'analyse non ciblée "complète" n'est pas vraiment complète. "Les cadres tenant compte de l'espace chimique, tels que nous les présentons dans l'article, peuvent aider à guider le développement de méthodes plus intelligentes et à réduire l'incertitude de la mesurabilité spécifique à la méthode dans les domaines de l'exposomique et du criblage environnemental."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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