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Pouvez-vous donner un aperçu de la spectrométrie de masse ?
La spectrométrie de masse est une technique qui nous permet de mesurer la masse de particules et de molécules individuelles. Un instrument de spectromètre de masse génère une signature isotopique, une sorte d’empreinte digitale, qui peut identifier les composés et leur structure. Cela signifie que vous pouvez prélever des échantillons complexes, comme du sang, de la terre, un hot-dog, une plante ou presque n’importe quoi, et découvrir de quoi il est fait au niveau moléculaire.
Cela peut sembler relativement simple, mais lorsque vous commencez à appliquer cette technologie à des questions scientifiques dans de nombreux domaines différents, il devient clair qu’elle est très puissante.
Comment ce domaine s’est-il développé au cours de la dernière décennie?
La spectrométrie de masse a atteint un point où elle est suffisamment robuste pour débloquer de nouvelles capacités dans de nombreux domaines. Par exemple, le nouveau programme spatial Artemis de la NASA dispose d’un spectromètre de masse, MSolo, qui peut fonctionner dans l’espace et sera utilisé pour identifier les molécules à la surface de la lune. Une nouvelle instrumentation innovante est suffisamment sensible pour détecter des biomarqueurs dans une tache de sang sur une carte postale qui peut être envoyée au laboratoire afin que les patients qui vivent loin d’un hôpital puissent être surveillés à distance. Avec des percées informatiques telles que l’IA et l’apprentissage automatique, les mégadonnées générées par les écrans massifs de spectrométrie de masse peuvent révéler de nouvelles cibles médicamenteuses pour traiter les maladies. Le domaine continue de croître rapidement, ce qui ouvre de nouvelles opportunités pour faire progresser les domaines de découverte.
Dans quels domaines scientifiques la spectrométrie de masse est-elle la plus utile ?
La spectrométrie de masse est la plus utile dans la recherche biomédicale. La spectrométrie de masse est essentielle dans de nombreux domaines, tels que les sciences de l’environnement, les sciences alimentaires, la médecine légale, la pharmacie et même des domaines plus récents à croissance rapide comme l’industrie du cannabis.
La spectrométrie de masse permet aux scientifiques de ces domaines d’approfondir plus que jamais un échantillon pour identifier les contaminants du sol, la souche optimale de cacao, la présence d’un médicament dans une boisson ou la structure d’un nouveau médicament. Il s’agit moins de savoir dans quel domaine il est le plus bénéfique et plus dans le large éventail de domaines que la formation en spectrométrie de masse peut ouvrir.
Crédit d’image : Université Loyola de Chicago
Pouvez-vous expliquer quels sont les objectifs du programme Master of Science in Clinical and Applied Mass Spectrometry (CAMS MS) ?
Alors que l’utilisation des spectromètres de masse continue de croître, de nombreux laboratoires, industries et hôpitaux ont réalisé que s’il est facile d’acheter un spectromètre de masse, il est difficile de trouver quelqu’un pour le faire fonctionner. Les modèles de formation traditionnels sont à l’origine de cette pénurie de spectromètres de masse. Les scientifiques n’ont pu en apprendre davantage sur la spectrométrie de masse qu’en obtenant un doctorat. dans un laboratoire de spécification de masse ou d’apprentissage sur le tas. Ces options prennent du temps et maintiennent très peu le nombre de scientifiques formés à la spectrométrie de masse.
CAMS-MS vise à former les étudiants en un an sur le fonctionnement d’un spectromètre de masse, son utilisation et la conception d’une expérience de spectromètre de masse. Les étudiants recevront à la fois une formation théorique et une expérience technique pratique. L’objectif est qu’après un an dans le programme CAMS, les étudiants puissent être employés dans un poste de spécialisation de masse.
A qui s’adresse ce programme ?
CAMS est un programme hybride et flexible. Les cours didactiques sont des cours en ligne interactifs que les étudiants peuvent intégrer à leur emploi du temps. Ces cours impliquent une interaction virtuelle avec le corps professoral selon les conditions de l’étudiant. Les deux expériences pratiques en laboratoire sont des rotations intensives de trois semaines avec de multiples options de planification tout au long de l’année.
CAMS est donc conçu pour presque tout le monde, y compris les étudiants de premier cycle qui cherchent à se spécialiser dans une carrière scientifique bien rémunérée, les vétérans de l’industrie qui espèrent évoluer dans un domaine passionnant et en pleine croissance, les étudiants internationaux qui souhaitent profiter des opportunités de l’industrie mondiale et bien d’autres.
Dans quelle mesure ce cours est-il unique et qu’offre-t-il que les autres programmes de maîtrise n’offrent pas ?
Il s’agit du premier programme à proposer spécifiquement une formation en spectrométrie de masse. D’autres programmes de maîtrise ont tendance à offrir une formation plus large en biotechnologie ou dans des domaines similaires. Ce sont d’excellentes options, mais elles ne préparent pas leurs étudiants à un domaine technique spécifique tel que la spectrométrie de masse. De plus, comme la technologie MS est utilisée dans de nombreux domaines de la science et de l’industrie, notre programme spécialisé offre de nombreuses opportunités aux étudiants.
Pourquoi est-ce le bon moment pour un programme comme celui-ci ?
Il existe une forte demande pour des scientifiques formés à la spectrométrie de masse. La technologie et l’instrumentation sont matures et de nombreux domaines ont reconnu la puissance et le potentiel de la spectrométrie de masse. Ainsi, le timing du CAMS est parfait pour deux raisons. Premièrement, la demande de scientifiques formés en spectrométrie de masse signifie que notre programme peut préparer les étudiants à une carrière immédiate. Deuxièmement, la technologie de spécification de masse est une approche scientifique de pointe, et la frontière est un endroit passionnant.
Pouvez-vous expliquer certains des avantages que les diplômés retireront du cours ?
Ce n’est pas seulement un programme de certificat technique; il s’agit d’un master universitaire. Les étudiants apprendront les bases de la physique et de la chimie pour comprendre comment et pourquoi un spectromètre de masse fonctionne. De plus, les étudiants participeront à un projet de synthèse avec un mentor du corps professoral et un collaborateur clinique pour développer leur propre projet de pointe.
Ils bénéficieront également d’une expérience pratique intensive en petits groupes en utilisant les spectromètres de masse les plus récents disponibles. Ils prépareront des échantillons, feront fonctionner l’instrument, analyseront les données et interpréteront les résultats. Cette combinaison de cours, de synthèse et d’expérience pratique préparera les étudiants au domaine passionnant de la spectrométrie de masse.
Pouvez-vous décrire une partie de l’expérience pratique via la formation opérationnelle offerte par le programme ?
Les étudiants pourront travailler directement avec les spectromètres de masse les plus récents disponibles sur le marché. Nous proposons des classes de seulement cinq étudiants afin que chacun reçoive une formation individualisée et des opportunités d’effectuer des expériences de spectrométrie de masse du début à la fin. Les étudiants apprendront également le dépannage et les réparations simples aux spécifications de masse. Ces expériences de formation pratique flexibles mais intenses, dirigées par un spectromètre de masse avec plus d’un quart de siècle d’expérience, prépareront directement les étudiants à leurs futures carrières dans le domaine.
Pourquoi les diplômés en sciences et ceux qui travaillent déjà dans le domaine de la recherche scientifique peuvent-ils avoir besoin de ce coup de pouce pour faire avancer leur carrière dans le domaine de la spectrométrie de masse ?
La science moderne est presque extrêmement complexe. Pour faire des découvertes importantes, les scientifiques doivent travailler au sein d’une équipe, où chaque membre est un expert dans une partie du projet. Ainsi, la spécialisation et le développement de l’expertise sont essentiels pour les scientifiques modernes. De plus, la spectrométrie de masse est un domaine en pleine croissance qui offre des opportunités de pointe. CAMS est une excellente occasion pour les scientifiques actuels d’ajouter de nouvelles techniques à leurs compétences et d’ouvrir de nouveaux domaines et industries dans lesquels travailler.
Quels sont les défis auxquels le domaine de la spectrométrie de masse est confronté, et comment ce cours pourrait-il aider les diplômés à les affronter et à les surmonter ?
Les plus grands défis sont la pénurie de scientifiques formés à la spectrométrie de masse, pour laquelle ce programme a été développé. De plus, à mesure que la spectrométrie de masse devient plus puissante, les ensembles de données deviennent plus volumineux. Comment tirer des connaissances et des idées des « mégadonnées » est donc un défi pressant dans le domaine. Les étudiants du CAMS recevront une formation à l’analyse et à la bioinformatique de la spectrométrie de masse. Ils seront des acteurs clés dans les équipes développant des plateformes d’IA et d’apprentissage automatique de nouvelle génération pour analyser ces ensembles de données.
Quels sont vos projets de recherche actuels ?
Mon laboratoire utilise la spectrométrie de masse pour comprendre ce qui arrive aux patients atteints de maladies cardiovasculaires au niveau moléculaire. La technologie révèle les mécanismes qui entraînent l’insuffisance cardiaque, le diabète, les arythmies et d’autres maladies trop courantes dans le monde. Grâce à ces informations, nous pouvons découvrir de nouvelles cibles médicamenteuses qui pourraient contribuer à réduire la mortalité.
Pourriez-vous décrire comment la spectrométrie de masse a façonné votre recherche ?
Pour ma recherche, la chose la plus excitante à propos de la spectrométrie de masse est le pouvoir de la découverte. Je peux prélever un échantillon d’une maladie spécifique, et la spécification de masse peut me dire toutes les molécules qui différencient les tissus malades des tissus sains. Nous n’avons peut-être même pas encore de noms pour certaines de ces molécules. Cette découverte scientifique nous permet de suivre des pistes d’investigation entièrement nouvelles.
À propos du Dr Jonathan Kirk
Le Dr Jonathan Kirk est directeur du programme de maîtrise ès sciences en spectrométrie de masse clinique et appliquée à l’Université Loyola. Le Dr Kirk a commencé à travailler chez Loyola en 2015 au sein du département de physiologie et s’est rapidement imposé comme un leader lorsqu’il s’agissait d’identifier les besoins éducatifs des étudiants.
Après avoir étudié la bioingénierie à l’Université de l’État de Washington et à l’Université de Pittsburgh, il a poursuivi ses études postdoctorales à la Johns Hopkins School of Medicine où il a suivi une formation en spectrométrie de masse avec le Dr Jennifer Van Eyk. Depuis ce temps, le Dr Kirk a continué à développer son expertise en spectrométrie de masse et a été l’un des principaux responsables de l’identification du manque important de formation adéquate pour ceux qui souhaitent travailler dans ce domaine scientifique passionnant.
Tout au long de sa vie, le Dr Kirk a été un résolveur de problèmes naturel. Depuis son enfance, il adore résoudre des énigmes et poursuivre ses études. C’est en grande partie ce qui l’a amené à devenir l’architecte du premier programme américain de maîtrise dédié à la spectrométrie de masse – en particulier celui qui offre tant de flexibilité et de mentorat individualisé aux étudiants.
Lorsqu’on lui a demandé, le Dr Kirk a déclaré que le meilleur conseil pour les étudiants est « L’échec est temporaire, le succès est cumulatif ».
À propos du campus des sciences de la santé de l’Université Loyola de Chicago
Le campus des sciences de la santé de l’Université Loyola de Chicago compte environ 980 membres du corps professoral et plus de 2 200 étudiants engagés envers l’excellence dans l’enseignement, la pratique et la recherche en sciences de la santé.
Notre mission est de faire progresser l’engagement de l’Université envers un monde socialement juste en développant des leaders en soins de santé et en améliorant la santé humaine grâce à l’éducation et à la recherche fondées sur les valeurs jésuites et catholiques. Nous attendons de nos diplômés qu’ils mènent des vies importantes dans l’esprit de l’appel des jésuites à devenir des femmes et des hommes pour les autres, en particulier pour ceux qui en ont le plus besoin.
Notre campus est composé de nombreux départements, instituts, centres et écoles différents. Et nous ne sommes aussi forts que chacune de nos parties individuelles. Toutes nos unités, y compris la Stritch School of Medicine, la Niehoff School of Nursing, la Parkinson School of Health Sciences and Public Health, les programmes biomédicaux de la Graduate School et notre entreprise de recherche en sciences de la santé, doivent travailler collectivement pour aller de l’avant dans le l’évolution du paysage de l’enseignement supérieur, de la recherche et des soins de santé.
Nous ne pouvons pas améliorer notre position sans nos partenaires cliniques du Loyola University Health System et de Trinity Health. Ce partenariat permet à nos étudiants d’apprendre sous l’expertise de médecins qui prodiguent des soins compatissants et sans compromis. Cela amène également notre éducation et notre recherche au point de service et nous permet d’être à la fine pointe de la science et de la recherche en soins de santé.
Notre entreprise de recherche, qui occupe le Centre de recherche translationnelle et d’éducation de 225 000 pieds carrés, se concentre sur les nouvelles découvertes et l’amélioration de la santé en mettant l’accent sur l’élimination des disparités en matière de santé. En travaillant en collaboration, nous formerons des leaders et des chercheurs en soins de santé capables et attachés à la tradition jésuite de cura personalis – prise en charge de toute la personne.