DOI: https://doi.org/10.1515/cclm-2025-0994
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41572906
تاريخ النشر: 2026-01-23
المؤلف: Pieter Vermeersch وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأدوية البيولوجية وطرق التحليل البيولوجي
نظرة عامة
تقدم هذه القسم تحليلًا مقارنًا لستة سيروم أناليت workflows باستخدام طرق كروماتوغرافيا السائل-مطياف الكتلة المت tandem (LC-MS/MS) عبر مختبرات متعددة، مع التركيز على استخدام محلل Cobas i 601، وهو نظام مطياف كتلة آلي. تهدف الدراسة إلى تقييم الأداء والكفاءة والموثوقية لهذه workflows في الإعدادات السريرية.
تشير النتائج الرئيسية إلى أن محلل Cobas i 601 يظهر أداءً تحليليًا متسقًا عبر مختبرات مختلفة، مما يبرز إمكانيته للتوحيد في اختبار السيروم أناليت. يكشف مقارنة workflows عن اختلافات في الحساسية والخصوصية وأوقات الاستجابة، مما يشير إلى أنه بينما يعزز النظام الآلي الكفاءة التشغيلية، فإن الاعتبار الدقيق لاختيار workflow ضروري لتحقيق نتائج تشخيصية مثلى.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث مزايا كروماتوغرافيا السائل-مطياف الكتلة المت tandem (LC-MS/MS) على طرق المناعية التقليدية لاختبار العينات السريرية، لا سيما من حيث الخصوصية والحساسية والدقة لهرمونات الستيرويد ومراقبة الأدوية العلاجية (TDM) أناليت. على الرغم من هذه الفوائد، تواجه اعتماد LC-MS/MS في المختبرات السريرية تحديات بسبب تعقيدها الفني، ومتطلبات التحضير اليدوي، والحاجة إلى التحقق الواسع من الطرق والموظفين المدربين. وبالتالي، لا تزال العديد من المختبرات تعتمد على المناعية لقياس هرمونات الستيرويد والأدوية القديمة.
لمعالجة هذه القيود، تم بذل جهود لأتمتة workflows LC-MS/MS، مما يقلل من التدخل اليدوي ويحسن أوقات الاستجابة. من التقدم الملحوظ هو تطوير محلل Cobas® i 601، الذي يقوم بأتمتة العملية التحليلية بالكامل من تحضير العينة إلى تفسير البيانات، مما يسمح بتحليل عالي الإنتاجية يصل إلى 100 عينة في الساعة. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم أوقات الاستجابة والتعامل اليدوي المتضمن في workflows LC-MS/MS الروتينية لمختلف الأناليتات عبر مختبرات سريرية متعددة، مقارنةً بالبيانات التي تم إنشاؤها باستخدام محلل i 601 في دراسة تجريبية.
طرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على التقنيات والبروتوكولات المتبعة لجمع البيانات وتحليلها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول الطرق الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج، فضلاً عن أي ضوابط أو متغيرات تم أخذها في الاعتبار خلال التجارب. يسمح هذا النهج الشامل بفهم واضح لكيفية إجراء البحث ويدعم صحة النتائج المقدمة في الدراسة.
نتائج
في هذه الدراسة، تم تقييم ما مجموعه 93 workflows لكروماتوغرافيا السائل-مطياف الكتلة المت tandem (LC-MS/MS) عبر سبعة مختبرات، مع التركيز على مختلف الأناليتات: حمض الميكوفينوليك (15 workflow)، المضادات الحيوية (3)، الفوريكونازول (21)، مضادات الصرع (22)، التستوستيرون (18)، و25-هيدروكسي فيتامين D (25(OH)D) (14). كشفت التحليلات أن workflows LC-MS/MS الحالية محدودة بالقياسات الدفعة، متأثرة بعوامل مثل وقت الاستجابة، كمية العينة، وتوافر المشغل.
أشارت توزيع أحجام الدفعات إلى أن 87.1% من الدفعات تحتوي على 90 عينة أو أقل، مع 16 دفعة تحتوي على ≤10 عينات، 36 تحتوي على 11-40 عينة، 29 تحتوي على 41-90 عينة، و12 تتجاوز 90 عينة. اختلف العدد الوسيط للعينات لكل دفعة بشكل كبير حسب الأناليت، حيث تراوح من 12 للفوريكونازول إلى 88 لـ 25(OH)D. من الجدير بالذكر أن أناليتات مراقبة الأدوية العلاجية (TDM) (الفوريكونازول، حمض الميكوفينوليك، المضادات الحيوية، ومضادات الصرع) عادةً ما كانت تحتوي على أحجام دفعات أصغر، بمتوسط يتراوح بين 2 و626 عينة، مقارنةً بالتستوستيرون و25(OH)D، اللذان كانا يحتويان على أحجام دفعات تتراوح بين 18 و161 عينة.
مناقشة
أجرت الدراسة تحليلًا مقارنًا لكفاءة workflows بين طرق LC-MS/MS الروتينية ومحلل i 601 عبر سبعة مختبرات سريرية. ركزت الأبحاث على ستة workflows أناليت، بما في ذلك حمض الميكوفينوليك، المضادات الحيوية، الفوريكونازول، مضادات الصرع، التستوستيرون، و25(OH)D، على مدى فترة من 2021 إلى 2024. كشفت النتائج أن محلل i 601 حقق باستمرار أوقات استجابة أقصر بشكل ملحوظ وأوقات عمل أقل مقارنةً بـ LC-MS/MS الروتينية. على وجه التحديد، كان الوقت الوسيط للاستجابة لـ LC-MS/MS الروتينية 25 ساعة و55 دقيقة، مع أقل من 25% من الدفعات المكتملة خلال يوم عمل نموذجي. بالمقابل، تم الانتهاء من جميع الدفعات التي تم تحليلها باستخدام محلل i 601 في أقل من 8 ساعات، مع انتهاء معظمها في غضون 3 ساعات.
سلطت الدراسة الضوء على أن أتمتة محلل i 601 وإلغاء مراجعة البيانات اليدوية ساهمت في كفاءته. كان الوقت الوسيط للعمل اليدوي لمحلل i 601 مجرد 5 دقائق لـ 100 عينة، مقارنةً بـ 93 دقيقة لـ LC-MS/MS الروتينية، مما يشير إلى تقليل بمقدار 19 مرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن قدرة محلل i 601 على معالجة العينات بطريقة مستمرة دون الحاجة إلى تجميع كامل للدفعات عززت كفاءته التشغيلية. بينما اعترفت الدراسة بالقيود، مثل محاكاة بعض أوقات معالجة الدفعات الكبيرة وإمكانية التباين غير المنضبط عبر المختبرات، خلصت إلى أن محلل i 601 يقدم مزايا كبيرة في workflows المختبرات السريرية، مما يسهل توليد نتائج أسرع وقد يحسن من اتخاذ القرارات السريرية.
DOI: https://doi.org/10.1515/cclm-2025-0994
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41572906
Publication Date: 2026-01-23
Author(s): Pieter Vermeersch et al.
Primary Topic: Biosimilars and Bioanalytical Methods
Overview
This section presents a comparative analysis of six serum analyte workflows utilizing routine liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) methods across multiple laboratories, specifically employing the Cobas i 601 analyzer, an automated mass spectrometry system. The study aims to evaluate the performance, efficiency, and reliability of these workflows in clinical settings.
Key findings indicate that the Cobas i 601 analyzer demonstrates consistent analytical performance across different laboratories, highlighting its potential for standardization in serum analyte testing. The comparison of workflows reveals variations in sensitivity, specificity, and turnaround times, suggesting that while the automated system enhances operational efficiency, careful consideration of workflow selection is essential for optimal diagnostic outcomes.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the advantages of liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) over traditional immunoassay methods for clinical sample testing, particularly in terms of specificity, sensitivity, and accuracy for steroid hormones and therapeutic drug monitoring (TDM) analytes. Despite these benefits, the adoption of LC-MS/MS in clinical laboratories faces challenges due to its technical complexity, manual preparation requirements, and the need for extensive method validation and trained personnel. Consequently, many laboratories continue to rely on immunoassays for measuring steroid hormones and older drugs.
To address these limitations, efforts have been made to automate LC-MS/MS workflows, thereby reducing manual intervention and improving turnaround times. A notable advancement is the development of the Cobas® i 601 analyzer, which automates the entire analytical process from sample preparation to data interpretation, allowing for high-throughput analysis of up to 100 samples per hour. This study aims to evaluate the turnaround times and manual handling involved in routine LC-MS/MS workflows for various analytes across multiple clinical laboratories, comparing these with data generated using the i 601 analyzer in a pilot study.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the techniques and protocols followed for data collection and analysis.
Additionally, the section may include information on the statistical methods applied to interpret the results, as well as any controls or variables considered during the experiments. This comprehensive approach allows for a clear understanding of how the research was conducted and supports the validity of the findings presented in the study.
Results
In this study, a total of 93 routine liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) workflows were evaluated across seven laboratories, focusing on various analytes: mycophenolic acid (15 workflows), antibiotics (3), voriconazole (21), antiepileptics (22), testosterone (18), and 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) (14). The analysis revealed that current LC-MS/MS workflows are limited to batch measurements, influenced by factors such as turnaround time, sample quantity, and operator availability.
The distribution of batch sizes indicated that 87.1% of the batches contained 90 samples or fewer, with 16 batches having ≤10 samples, 36 with 11-40 samples, 29 with 41-90 samples, and 12 exceeding 90 samples. The median number of samples per batch varied significantly by analyte, ranging from 12 for voriconazole to 88 for 25(OH)D. Notably, therapeutic drug monitoring (TDM) analytes (voriconazole, mycophenolic acid, antibiotics, and antiepileptics) typically had smaller batch sizes, averaging between 2 and 626 samples, compared to testosterone and 25(OH)D, which had batch sizes ranging from 18 to 161 samples.
Discussion
The study conducted a comparative analysis of workflow efficiencies between routine LC-MS/MS methods and the i 601 analyzer across seven clinical laboratories. The research focused on six analyte workflows, including mycophenolic acid, antibiotics, voriconazole, antiepileptics, testosterone, and 25(OH)D, over a period from 2021 to 2024. The findings revealed that the i 601 analyzer consistently achieved significantly shorter turnaround times and reduced hands-on times compared to routine LC-MS/MS. Specifically, the median turnaround time for routine LC-MS/MS was 25 hours and 55 minutes, with less than 25% of batches completed within a typical working day. In contrast, all batches analyzed with the i 601 analyzer were completed in under 8 hours, with most finishing within 3 hours.
The study highlighted that the i 601 analyzer’s automation and elimination of manual data review contributed to its efficiency. The median hands-on time for the i 601 analyzer was just 5 minutes for 100 samples, compared to 93 minutes for routine LC-MS/MS, indicating a 19-fold reduction. Additionally, the i 601 analyzer’s ability to process samples in a continuous manner without requiring full batch accumulation further enhanced its operational efficiency. While the study acknowledged limitations, such as the simulation of some large batch processing times and the potential for uncontrolled variation across laboratories, it concluded that the i 601 analyzer offers substantial advantages in clinical laboratory workflows, facilitating faster result generation and potentially improving clinical decision-making.