המונח "מטבולומיקה" יכול להקיף דברים רבים. לדוגמה, ניתן לבצע ניסוי מטבולומי באמצעות מגוון פלטפורמות אנליטיות כגון NMR וכרומטוגרפיה של גז ו/או נוזל יחד עם ספקטרומטריית מסה. יתר על כן, ניסויים מטבולומיים יכולים להתבצע בצורה ממוקדת או לא ממוקדת, או שילוב של שניהם. ניסוי מטבולומיקה ממוקד יכלול ניתוח מכוון של פאנל של מולקולות החשובות לשאלה הביולוגית העומדת על הפרק (למשל, מולקולות קטנות המעורבות במחזור TCA יאפשרו כימות מדויק של מסלול זה). במצב זה, ההשערה הביולוגית מכתיבה את בחירת המטבוליטים שימוקדו בניתוח והשלבים האנליטיים מותאמים לזיהוי מולקולות אלה. לחלופין, ניסוי מטבולומיקה לא ממוקד מייצר השערות. במקרה זה, הניסוי מבוצע בצורה רחבה ובלתי מוטה כדי לאפשר גילוי של כמה שיותר מטבוליטים. התוצאות מניסוי לא ממוקד יניעו את השלב הבא של המחקר (שבמקרים רבים עשוי לכלול זרימת עבודה מטבולומית ממוקדת). ניתן גם לשלב בין שתי הגישות, ובמקרה זה הניסוי מבוצע באופן לא ממוקד ובמקביל מנוטר פאנל של מולקולות ידועות בתוך הנתונים.
המדריך המוצג כאן מתמקד במיוחד בפרופיל מטבוליט לא ממוקד של סרום. כפי שתואר לעיל, הגישה הלא ממוקדת מספקת תצוגה בלתי משוחדת של המטבוליטים הניתנים לזיהוי, יכולה לייצר כמויות גדולות של מידע, ובסופו של דבר לאפשר תגליות חדשות. השימוש בגישה זו, במיוחד תוך שימוש בכרומטוגרפיה נוזלית אולטרה-ביצועית בשילוב עם ספקטרומטריית מסה (UPLC-MS), הופך לנפוץ 1, 2, 3 וכולל את השלבים הבאים: (1) תכנון ניסוי (2) איסוף דגימות (3) הכנת דגימה (4) רכישת נתונים על ידי UPLC-MS (5) עיבוד מקדים של נתונים (זיהוי שיא, אינטגרציה, יישור ונורמליזציה) (6) ניתוח נתונים סטטיסטיים (חד משתנים ורב-משתנים) (7) זיהוי מטבוליט ו (8) ביולוגי פרשנות.
נכון לעכשיו, אין שיטות סטנדרטיות מבוססות לפרופיל מטבוליט לא ממוקד מבוסס UPLC-MS ולשלבי עיבוד מקדים של נתונים לאחר מכן. חוסר סטנדרטיזציה זה נובע בחלקו מאחד האתגרים האנליטיים העיקריים של פרופיל מטבוליט; המגוון הכימי של המטבולום. בגלל המגוון הזה, לא ייתכן ששיטת מיצוי אחת או שיטת רכישת ספקטרומטריית מסה תספק כיסוי מקיף של כל המטבוליטים בניתוח יחיד. בקונספט, ניתן למקסם את כיסוי המטבוליטים על ידי שימוש במיצויים מרובים (למשל מימי, מתנול, כלורופורם: מתנול וכו') יחד עם תנאים כרומטוגרפיים שונים (למשל פאזה הפוכה, HILIC וכו') ומצבי יינון שונים (למשל יון חיובי, יון שלילי, יינון כימי וכו'.). עם זאת, לעתים קרובות, לחוקרים אין הטיה קבועה מראש לסוג כימי ספציפי ולכן ההוצאה של ביצוע מיצוי מרובה ורכישת מכשירים אינה מוצדקת, במיוחד עבור ניסויים בקנה מידה גדול. לפיכך, מדריך הווידיאו המוצג כאן נועד לספק נוהל כללי לפרופיל מטבוליט לא ממוקד בקנה מידה גדול של סרום על ידי UPLC-MS. זה יאפשר למעבדות חדשות ומבוססות לבצע ניסויים מסוג זה ואת אבני הבניין שעליהן הן יכולות להרחיב את הגישה לסוגי דגימות שונים, מחלקות כימיות ספציפיות או ניתוח ממוקד. באופן ספציפי, פרוטוקול זה יכלול את השלבים של: הכנת דגימת סרום, ארגון דגימה למחקרים בקנה מידה גדול, רכישת נתוני UPLC-MS, נהלי בקרת איכות (QC) וזיהוי מטבוליטים. כמו כן מוצגות אסטרטגיות לעיבוד מקדים של נתונים וניתוח סטטיסטי.
הפרוטוקול לא יתמקד בשלבים של תכנון ניסוי, איסוף דגימות או פרשנות נתונים ביולוגיים מכיוון שהוא מחוץ לתחום של הדרכה זו. עם זאת, קיימים משאבים רבים בספרות לנושאים אלה והמחברים מעודדים חוקרים חדשים במטבולומיקה לחקור ביסודיות את 4, 5, 6, 7, 8, 9. בפרט, תכנון ניסוי חשוב ביותר והוא קריטי להצלחת ניסוי מטבולומי לא ממוקד. יש לקחת בחשבון גורמים כגון שכפול ביולוגי מתאים ועקביות בהליך איסוף הדגימות (למשל זמן על הספסל, טמפרטורת אחסון, זמן אחסון, הקפאה-הפשרה וכו') כדי להבטיח מחקר בר-קיימא וכדי להקל על פרשנות ביולוגית מתאימה של הנתונים.