Βιοαναλυτική Χημεία

Abstract

This ebook aims to describe the subject of Bioanalytical Chemistry mainly to undergraduate students of Chemistry but also to serve as introduction to other interested scientists. Bioanalytical chemistry represents a rapidly growing field that lays at the heart of the life sciences and natural sciences. Bioanalysis uses analytical techniques (chromatography, mass spectroscopy and other) with the aim of solving biological problems and gaining new knowledge on biochemical pathways and the mechanisms of life. The first part describes the two main lines of development and application: Systems Biology, Omics techniques (genomics, proteomics, metabolomics) and Bio-pharmaceutical Analysis. The biological substrates, their problems and peculiarities in chemical analysis are described in a separate chapter. The role of metals in the human body is analyzed separately. In the second part the main analytical techniques used in bioanalytical Chemistry are presented: Biological Sample Processing Techniques, Electroanalysis and Biosensors, Immunochemical Techniques, Capillary Electrophoresis, Chromatographic Techniques, Mass Spectrometry, Bioanalytical Applications of ICP-MS and LC-MS toward Elemental analysis, Atomic Spectrometry in the Analysis of Biological Materials. Finally, Validation of Bioanalytical Methods is presented. Method validation is a challenging task in the analysis of real samples especially when analysis aims at endogenous substances. The last chapter offers an introduction to guidelines and instructions of control mechanisms (e.g. EMA and FDA).

Η Βιοναλυτική χημεία είναι ένα ταχέως αναπτυσόμενο πεδίο στην καρδιά των επιστημών ζωής και των θετικών επιστημών. Η βιοανάλυση χρησιμοποιεί αναλυτικές τεχνικές (χρωματογραφία, φασματοσκοπία μάζας κλπ.) με στόχο την επίλυση βιολογικών προβλημάτων και την απόκτηση νέας γνώσης για τους μηχανισμούς της ζωής. Το βιβλίο περιγράφει το αντικείμενο της Βιοαναλυτικής Χημείας. Το πρώτο μέρος περιγράφει τις δύο βασικές γραμμές ανάπτυξης και εφαρμογής: Βιολογία Συστημάτων, τεχνικές Omics (γονιδιωματική, πρωτεομική, μεταβολομική) και Βιοφαρμακευτική Ανάλυση. Τα βιολογικά υποστρώματα, τα προβλήματα και οι ιδιαιτερότητες τους στη χημική ανάλυση περιγράφονται σε ξεχωριστό κεφάλαιο. Ο ρόλος των μετάλλων στον ανθρώπινο οργανισμό αναλύονται ξεχωριστά. Στο δεύτερο μέρος δίνονται οι κύριες αναλυτικές τεχνικές: Τεχνικές κατεργασίας βιολογικών δειγμάτων, Ηλεκτροανάλυση και Βιοαισθητήρες, Ανοσοχημικές Τεχνικές, Τριχοειδής ηλεκτροφόρηση, Χρωματογραφικές τεχνικές, Φασματομετρία μάζας, Βιοαναλυτικές εφαρμογές ICP-MS και LC-MS στη μεταλλομική ανάλυση, Ατομική φασματομετρία στην Ανάλυση βιολογικών υλικών. Τέλος δίνεται Επικύρωση Βιοαναλυτικών Μεθόδων σύμφωνα με τις οδηγίες ελεγκτικών μηχανισμών (π.x. FDA).