هنا ، نقدم بروتوكولات لإجراء كل من تصوير قياس طيف الكتلة المحيطة (MSI) للأنسجة وتحليل MS أحادي الخلية الحية (SCMS) في الموقع باستخدام المسبار الفردي ، وهو جهاز مصغر متعدد الوظائف لتحليل مرض التصلب العصبي المتعدد.
مقالة منهجية
هنا ، نقدم بروتوكولات لإجراء كل من تصوير قياس طيف الكتلة المحيطة (MSI) للأنسجة وتحليل MS أحادي الخلية الحية (SCMS) في الموقع باستخدام المسبار الفردي ، وهو جهاز مصغر متعدد الوظائف لتحليل مرض التصلب العصبي المتعدد.
تصوير قياس الطيف الكتلي (MSI) وتحليل مطياف كتلة الخلية المفردة في الموقع (SCMS) في ظل الظروف المحيطة هما مجالان ناشئان يتمتعان بإمكانيات كبيرة لتحليل قياس الطيف الكتلي التفصيلي (MS) للجزيئات الحيوية من العينات البيولوجية. المسبار الفردي ، وهو جهاز مصغر يتمتع بقدرات أخذ العينات والتأين المتكاملة ، قادر على إجراء كل من MSI المحيط وتحليل SCMS في الموقع. بالنسبة إلى MSI المحيط ، يستخدم المسبار الفردي الاستخراج الدقيق السطحي لإجراء تحليل MS للعينة باستمرار ، وتسمح هذه التقنية بإنشاء صور MS بدقة مكانية عالية (8.5 ميكرومتر) من العينات البيولوجية مثل أقسام دماغ الفأر والكلى. يتمتع MSI المحيط بميزة عدم الحاجة إلى إعداد عينة قبل التحليل ، مما يقلل من كمية القطع الأثرية المحتملة الموجودة في الحصول على البيانات ويسمح بالحصول على تحليل أكثر تمثيلا للعينة. بالنسبة ل SCMS في الموقع ، يمكن إدخال طرف المسبار الفردي مباشرة في الخلايا حقيقية النواة الحية مثل خلايا HeLa ، نظرا لحجم طرف أخذ العينات الصغير (< 10 ميكرومتر) ، وهذه التقنية قادرة على اكتشاف مجموعة واسعة من المستقلبات داخل الخلايا الفردية في الوقت الفعلي تقريبا. يتيح SCMS الحصول على قدر أكبر من الحساسية والدقة للمعلومات الكيميائية على مستوى الخلية الواحدة ، مما قد يحسن فهمنا للعمليات البيولوجية على مستوى أساسي أكثر مما كان ممكنا في السابق. يمكن أن يقترن جهاز المسبار الفردي بمجموعة متنوعة من مطياف الكتلة لنطاقات واسعة من دراسات MSI و SCMS.
تصوير قياس الطيف الكتلي (MSI) هو تقنية تصوير جزيئي جديدة نسبيا لتوفير التوزيع المكاني للمركبات ذات الأهمية على الأسطح. أثناء تحليل MSI ، يتم تسجيل قياسات قياس الطيف الكتلي (MS) عبر السطح على أساس بكسل فردي لإنشاء صورة ثنائية الأبعاد للأنواع ذات الأهمية 1. تتمتع تقنيات MSI بالقدرة على توفير توزيع ميزات محلوى لمجموعة كبيرة من المستقلبات ، مما يسمح بالحصول على كمية أكبر بكثير من المعلومات من العينة مقارنة باستخدام تقنيات التصوير الجزيئي التقليدية ، ولديها القدرة على تحسين تحليل العينات البيولوجية بشكل كبير للدراسات البيولوجية والصيدلانية 2. يمكن فصل MSI على نطاق واسع إلى مناهج غير محيطة ومحيطة. تقنيات تحليل MSI غير المحيطة ، مثل تأين الامتصاص بالليزر بمساعدة المصفوفة (MALDI) MS 3 ووقت الطيران الأيون الثانوي MS (ToF SIMS) 4 ، قادرة على الدقة المكانية العالية (حوالي 5 ميكرومتر و 100 نانومتر ، على التوالي) والحساسية العالية. ومع ذلك ، تتطلب هذه الطرق إعدادا مكثفا للعينات ، مثل تطبيق جزيئات المصفوفة على سطح العينة ، وبيئة أخذ العينات الفراغية ، والتي يمكن أن تقدم القطع الأثرية إلى البيانات التي تم الحصول عليها. التقنيات المحيطة مثل تأين الرش الكهربائي بالامتصاص (DESI) MS 5 ، وتأين الرش الكهربائي للاستئصال بالليزر (LAESI) MS 6 ، و nano-DESI MS 7 قادرة على MSI للعينات مع القليل من التحضير المسبق أو بدونها في ظل البيئة المحيطة ، والتي تكون قادرة على إنتاج صور MS التي من المحتمل أن تعكس العينة في حالتها الأصلية. ومع ذلك ، فإن معظم هذه التقنيات تفتقر عموما إلى الدقة المكانية العالية وحساسية الكشف مقارنة بالتقنيات غير المحيطة ، حيث يتم إجراء التجارب عادة عند حوالي 150 ميكرومتر لكل بكسل 8.
تحليل الخلية المفردة (SCA) هو مجال متنامي لديه القدرة على توصيف التركيب الكيميائي للعينات البيولوجية على المستوى الخلوي. يتيح SCA تحليل الأنظمة البيولوجية على مستوى أساسي أكثر من تقنيات تحليل الخلايا التقليدية ، والتي تنتج نتيجة متوسطة لمجموعة من الخلايا ، مما قد يوفر رؤى كانت مستعصية في السابق 9. تم تطبيق تقنيات MS مؤخرا على SCA (تسمى قياس طيف كتلة الخلية المفردة أو SCMS) باستخدام تقنيات غير محيطة مثل MALDI MS 10 و ToF SIMS 11 حيث تتم معالجة الخلايا مسبقا قبل التحليل ، ومع التقنيات المحيطة مثل LAESI MS 12 وطرق الاستخراج المباشر ، مثل الفيديو الحي أحادي الخلية - MS 13 ، 14، لتحليل مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا مثل البيض والنبات والسرطان. تتميز التقنيات المحيطة بتطبيقها على الخلايا الحية ، مما يقلل مرة أخرى من القطع الأثرية ، مما يؤدي إلى تمثيل أفضل للمستقلبات في الخلايا الحية. ومع ذلك ، فإن الطرق القائمة على الاستخراج المباشر الموضحة أعلاه تؤدي عملية استخراج العينة وتحليلها على خطوتين مختلفتين ، مما يؤدي إلى فجوة زمنية أثناء التحليل يمكن أن تغير المستقلبات الموجودة داخل العينة.
المسبار الفردي ، وهو جهاز مصغر متعدد الوظائف قادر على إجراء MSI محيط عالي الدقة على أقسام الأنسجة البيولوجية 15 و SCMS في الموقع في الوقت الفعلي تقريبا على الخلايا المفردة الحية 16. يحتوي المسبار الفردي على بنية متكاملة تتكون من شعرية كوارتز مزدوجة التجويف مسحوبة إلى جانب مدخل مزود بمذيب وباعث نانو ESI مصنوع من شعيرات الدموية السيليكا المنصهرة ، مما يتيح توصيل المذيبات واستخراج التحليل من جهاز واحد. في وضع MSI المحيط ، يتم وضع المسبار الفردي فوق أنسجة العينة ويحدث الاستخراج الدقيق للسطح ، مما يسمح بعمل صورة MS نقطية بدقة مكانية عالية. على وجه الخصوص ، يكون الطرف المدبب للمسبار الفردي صغيرا بما يكفي لإدخاله في الخلايا حقيقية النواة الحية لتحليل SCMS في الموقع ، حيث يستغرق اكتشاف المستقلب أقل من ثانيتين بين إدخال المسبار واكتشاف MS ، مما يسمح بأخذ المعلومات الكيميائية في الوقت الفعلي تقريبا. فيما يلي بروتوكولات تصنيع جهاز المسبار الفردي وإجراء كل من وضعي MSI و SCMS المحيطين باستخدام تقنيات MS أحادية المسبار.
استخدام الحيوان ورعايته ينبغي أن تلتزم دليل المعاهد الوطنية للصحة للرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية التالية بروتوكولات مراجعتها والموافقة عليها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي (IACUC). وقدمت عينات الأنسجة الماوس عن طريق متعاون الدكتور Chuanbin ماو.
1. ماوس الأنسجة إعداد القسم
2. خلية ثقافة
ملاحظة: تم تنفيذ خلية ثقافة في مجلس الوزراء السلامة البيولوجية (السلامة الأحيائية المستوى الثاني) تحت ظروف معقمة. تم استخدام خط الخلية هيلا كنظام نموذج، وكان مثقف الخلايا في مستنبت الكامل مع البروتوكولات التقليدية التالية:
3. واحد مسبار تلفيق
4. بناء الإعداد MS المتكاملة واحدة مسبار
5. المحيطة MSI
6. في الوضع الطبيعي لايف SCMS
تم استخدام مسبار واحد بنجاح لتحليل MSI المحيطة من الماوس مقطوع الكلى الأنسجة 15. ويستخدم الجهاز آلية السائل السطح الصغيرة استخراج (الشكل 1A)، التي تنص على استخراج تحليلها كفاءة عالية من مساحة صغيرة، مما أدى إلى وفرة شدة الإشارات أيون في نتائج MSI. على سبيل المثال، قد تحققت شدة إشارة من أكثر من 10 7 لبعض نواتج الأيض وفيرة (الشكل 2A). تم الكشف عن عدد كبير من المركبات على هذا النحو، بما في ذلك عدد من سفينغوميالين (SM) وفسفاتيديل (PC) الأنواع مثل [SM (34: 1) + نا] + (725،5575 م / ض)، [PC (32: 0) + H] + (734،5700 م / ض)، [PC (34: 1) + نا] + (782،5696 م / ض)، و[PC (38: 5 + نا)] + (814،5726 م / ض). وقد تم تحديد هذه المركبات لقرار جماعي عالية ودقة الجماعية عندما يقترن رالزراعة العضوية عالية الدقة مطياف الكتلة. على سبيل المثال، تم تحقيقه في التماهي مع أقل من 4 جزء في المليون م / دقة الجماعية ض (أي الفرق بين القيم المرصودة والنظرية) لكل الأيض (الشكل 2B) في نتائج عرض هنا. وبالإضافة إلى ذلك، جنبا إلى جنب MS تحليل (أي، MS / MS) وأجريت أيضا لتحديد أكثر ثقة من الأنواع ذات الأهمية. 15
ويرجع ذلك إلى قدرة على أداء كفاءة السائل استخراج الصغيرة على مساحة صغيرة، وجهاز مسبار واحد يمكن استخدامه لإجراء تجارب المكانية عالية الدقة MSI في ظل الظروف المحيطة 15. على سبيل المثال، قد تم الحصول عليها صورا تفصيلية MS أقسام الكلى الماوس توضح التوزيع المكاني لنواتج مختارة (الشكل 2C). تم تحديد القرار المكانية للصورة MS أن تكون 8.5 ميكرون، وبعد قياس تستخدم على نطاق واسع من وجود transiti. على نقطة ميزة حادة تحدد في تغيير كثافة 20-80٪ من إشارة MS 18 في حالة فوسفورية [PC (38: 5 + نا)] + على قسم الكلى الماوس، والانتقال ميزة بين النخاع الداخلي والنخاع الخارجي تتم عبر دورة مسح واحدة في قطعة تأريخ، والتي تبين تغير كثافة أكبر من 20-80٪ النطاق. استنادا إلى سرعة عينة تتحرك (10.0 ميكرون / ثانية) وMS معدل الحصول على البيانات (0.85 ثانية / الطيف)، وعينة تتحرك عن بعد في واحد MS مسح دورة (8.5 ميكرون)، أي القرار المكانية MSI، يمكن حساب (الشكل 2D). هذا القرار المكانية هو من بين أعلى المعدلات بعد تحقيقه لتقنيات MSI المحيطة التي أجريت على العينات البيولوجية.
لSCMS كان مسبار واحدة قادرة على تحقيق تحليل خلايا هيلا الحية الفردية 16. حجم غيض من مسبار واحد هو عادة أقل من 10 ميكرون (الشكللدى عودتهم 3A)، والتي هي صغيرة بما يكفي لإدراجها مباشرة في العديد من أنواع الخلايا حقيقية النواة، والتي قطرها ~ 10 ميكرون، لاستخراج وتحليل MS. عملية الإدراج من طرف مسبار واحد في خلية يمكن رصدها بالعين المجردة باستخدام مجهر ستيريو رقمي (الشكل 3B)، ويمكن التأكد من اختراق غشاء الخلية من خلال التغير السريع والكبير من أطياف الشامل من برنامج تلفزيوني (أو خلية ثقافة جديدة متوسطة) إلى مركبات داخل الخلايا (أرقام 3C و 3D). ويمكن إجراء التجارب في كل من وسائط أيون الإيجابية والسلبية للكشف عن أنواع أوسع من الأنواع الجزيئية. على سبيل المثال، تم تحديد 18 نوعا الدهون المختلفة في وضع إيجابي، بما في ذلك sphingomyelins (SM) وphosphatidylcholines (PC)، في حين أن (AMP، ADP، وATP) تم الكشف عن الفوسفات الأدينوساين في وضع الأيونات السالبة (أرقام 3C ود). التأخير الزمني بين الإدراج ط مسبار واحدn لخلية والكشف عن إشارة وعادة ما تكون أقل من ثانيتين، والسماح لالقريب كشف في الوقت الحقيقي من نواتج الأيض الخلوية. تم تطبيق SCMS أيضا في تجارب حيث تم علاج الخلايا مع الأدوية المضادة للسرطان (على سبيل المثال، OSW-1، باكليتاكسيل، ودوكسوروبيسين) 19]. يمكن الكشف عن المخدرات المقابلة داخل خلايا هيلا بعد العلاج 4 ساعات في سلسلة من تركيزات (أي 10 نانومتر، 100 نانومتر، 1 ميكرومتر، و 10 ميكرومتر) في DMSO (سلفوكسيد ثنائي ميثيل)، وذلك باستخدام الخلايا غير المعالجة (إضافة DMSO فقط ) كما الضوابط. وكانت إشارات MS الأدوية غير موجودة ضمن برنامج تلفزيوني خارج الخلية أو التحكم (الشكل 3E)، ولكن تم الكشف داخل الخلايا واحدة باستخدام MS تقنية مسبار واحد (تظهر فقط 100 النتائج العلاج نانومتر في الشكل 3F). لأنه تم تشطف الخلايا مع برنامج تلفزيوني (أو الطازجة مستنبت الخلية) لإزالة مركبات خارج الخلية والتلوث، والكشف عن نواتج الذاتية (على سبيل المثال، نسبة الدهون في الخلايا لد الفوسفات الأدينوساين) والمركبات خارجية (على سبيل المثال، الأدوية المضادة للسرطان) إلى أن مرض التصلب العصبي المتعدد تقنية واحد مسبار يمكن استخدامها لتحليل المركبات داخل الخلايا.

الشكل 1. تصنيع والإعداد للمسبار واحد لMSI وSCMS تحليل المحيطة. أ) الإجراءات تلفيق للمسبار واحد. ب) صورة لمسبار واحدة ملفقة تعلق على شريحة زجاجية. ج) صورة من أحادية الإعداد التحقيق تعلق على مطياف الكتلة. ود) رسم تخطيطي لإعداد مسبار واحد إلى جانب وجود مطياف الكتلة. خلال التجربة، وتقدم المذيب أخذ العينات بشكل مستمر من الحقنة، يتم تطبيق الجهد التأين للاتحاد موصل من مطياف الكتلة، وتستخدم اثنين من المجاهر الرقمية لرصد عينة التنسيب، المرحلة XYZ الآليةيستخدم النظام للسيطرة على عينة الحركة، ويتم استخدام مطياف الكتلة للتحليل. ه) صورة للنظام المجسام الرقمية حسب الطلب. و) صورة تبين المجسام الرقمية التي تعلق على واجهة شفة مصدر أيون من خلال لوحة الضوئية. الرجاء النقر هنا ل عرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2. نتائج من دراسة MSI المحيطة قسم الماوس الكلى مع القرار المكانية والشامل عالية. أ) الطيف الكتلي تمثيلية من مسبار واحد MSI. كثافة القصوى من المركبات الكشف يمكن أن تصل إلى 3.39 × 10 7 (وحدات التعسفي). ب) مجموعة مختارة من نواتج الأيض الكشف قدمت مع دقتها الجماعية. ج)صور MS من [PC (32: 0) + H] + [والكمبيوتر (34: 1) + نا] + مأخوذة من القسم الماوس الكلى عند 8.5 ميكرون القرار المكانية. PC: فسفاتيديل. شريط النطاق: 2 مم. 0.20 مم (الشكل) د) تحديد القرار المكانية للصورة MS ل. [PC (38: 5) + نا] + (مقتبس بإذن من المرجع 15). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3. النتائج من تحليل SCMS المحيطة من المخدرات تعامل خلايا هيلا مع قرار كتلة عالية. أ) تم تكبيره في صورة من طرف مسبار واحد يدل على حجم نموذجية من <10 ميكرون في القطر. ب) أخذت الصورة عند نقطة إدخال مسبار واحد في خلية هيلا. شريط الحجم: 50 ميكرون.ج) إيجابي الطيف نموذجي كتلة وضع أيون مع التعرف على عدد من أجهزة الكمبيوتر (فسفاتيديل) الأنواع. د) قائمة تمثيلية الأيض الكشف عن تحليل SCMS من خلايا هيلا سواء في وسائط أيون الإيجابية والسلبية. EF) قداس الأطياف ل مراقبة والمعالجة (100 نانومتر OSW-1) خلايا (مقتبس بإذن من المرجع 16). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
شخصية S1. مخطط الرسم البياني للجهاز إلكتروني يستخدم لإنتاج اتصال إشارة الإغلاق للمطياف الكتلة لجمع البيانات. الرجاء انقر هنا لعرض أو تحميل هذا الرقم.
ومسبار واحد هو جهاز متعدد الوظائف التي يمكن أن تستخدم في كل التجارب MSI وSCMS. تم تصميم الإعداد مسبار واحد (بما في ذلك نظم مرحلة الترجمة، والمجاهر، مصدر أيون شفة واجهة، الخ) كعنصر إضافة على ذلك يمكن تكييفها بمرونة مع مطياف الكتلة الحالية. والتبادل السريع بين الإعداد مسبار واحد ومصدر أيون ESI التقليدية يمكن أن يتحقق في غضون دقيقة واحدة. من حيث المبدأ، وذلك باستخدام واجهة مصدر أيون شفة المناسبة، وإعداد مسبار واحدة يمكن تكييفها مع أي الطيف الإعلام الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، المذيب أخذ العينات التي تحتوي على مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية التي يمكن استخدامها مع الإعداد مسبار واحد للتجارب MSI وSCMS رد الفعل، مما يعزز إلى حد كبير في الكشف عن نطاقات أوسع من الجزيئات الحيوية. بالإضافة إلى الأنسجة الحيوانية وخطوط الخلايا، ومسبار واحد هو أيضا قادرة على تحليل النظم البيولوجية الأخرى مثل النباتات. لذلك، مع نفس الإعداد التجريبية وتدريب المستخدمين مماثل، ومجموعة متنوعة من الدراسات يمكن القيام بها باستخدام صك واحد وبنفس المستخدمين، مما يتيح للتجارب فعالة ومرنة إلى أن يتحقق مع وقت التدريب الحد الأدنى وتكلفة الأجهزة.
المكون الرئيسي للمسبار واحد MS التقنية هو التحقيق نفسه. نوعية للمسبار واحدة له تأثير كبير على أدائها، والذي يحدد إلى حد كبير على نوعية كل التجارب MSI وSCMS. عندما افتعال-تحقيقات واحدة، تأكد من أن الشعيرات الدموية داخل أنابيب مزدوج الجوف يتم لصقها بشكل آمن للقضاء على فرصة لتسرب المذيبات خلال التجارب. فمن الأهمية بمكان أن استخدام الحد الأدنى من الأشعة فوق البنفسجية الايبوكسي قابل للشفاء، مثل أن الفوهات والشعيرات الدموية ليست مسدودة خلال تلفيق التحقيق.
تم استخدام مسبار واحد لإجراء عالية المكانية والجماعية قرار المحيطة MSI على عينات بيولوجية 15. والميزة الرئيسية لMSI المحيط علىأساليب غير المحيطة، هي أن يتم الاحتفاظ إعداد العينات كحد أدنى دون الحاجة لبيئة أخذ العينات فراغ، والذي يسمح للعينة لتحليلها في حالة الأم بالقرب 8. كانت واحدة من العقبات الرئيسية لمعظم المحيطة أخرى MSI تقنية عدم وجود قرار المكاني 1. مقارنة مع الامتزاز على أساس MSI التقنيات (مثل ديسي وLAESI)، وحجم رأس صغير من مسبار واحد يسمح أكثر قوة وكفاءة السائل السطح الصغيرة استخراج التي يتعين القيام بها على مساحة صغيرة، مما أدى إلى قرار مكانية عالية من 8.5 ميكرون، والتي هي من بين أعلى منها تحقيقه باستخدام تقنيات MSI المحيطة 15. وبالإضافة إلى ذلك، وتعديل مكونات المذيب أخذ العينات يوفر مرونة إضافية لإجراء التجارب. على سبيل المثال، وأخذ العينات المذيبات التي تحتوي على المواد الكيميائية (مثل مركبات dicationic) استخدمت لإجراء تجارب MSI رد الفعل، والسماح لزيادة كبيرة في عدد من المركبات التي تم تحديدها بيص تجربة 20. ميزة أخرى للتحقيق واحد هو تصميم متكامل، والذي يوفر سهولة التشغيل أثناء عملية الحصول على البيانات بأكملها. لأن المسافة بين طرف وسطح الأنسجة حساسة جدا لشدة إشارة أيون والاستقرار، والحصول على قسم الأنسجة شقة وإجراء سطح تسطيح تعديل لتقليل التباين المسافة هو المفتاح للحصول على جودة عالية التجارب MSI. ويترتب على ذلك تقنيات MSI مسبار واحد ليست مناسبة للحصول على صور عالية MS المكانية من الأسطح غير المستوية.
بالإضافة إلى افتعال تحقيق جودة عالية، ضبط بعناية الصك ضروري لتجربة MSI ناجحة. بين جميع الخطوات ضبط، ضبط ارتفاع من طرف مسبار واحد فوق سطح قسم الأنسجة هو الأكثر حرجا. عند ضبط ارتفاع التحقيق، ضخ المذيب أخذ العينات وتشغيل التيار الكهربائي التأين، بحيث لا إشارات أيون خلفية المذيبات يمكن أن يكون observأد. ثم رصد التغير من الطيف الشامل مع الحد بعناية بعد التحقيق سطح برفع بمحركات Z-مرحلة حتى قوية ومستقرة إشارات أيون من قسم الأنسجة ويمكن ملاحظة. وسوف تستخدم هذا الارتفاع التحقيق لجمع البيانات MSI أثناء التجربة. وبالإضافة إلى ذلك، معدل تدفق المذيبات الأمثل هو ضروري لتجارب MSI. ضبط معدل تدفق مع ارتفاع التحقيق الأمثل. ضمان عدم وجود أي انتشار المذيبات على سطح النسيج (أي معدل تدفق مرتفع جدا) أو تشكيل فقاعة داخل باعث نانو ESI (أي معدل التدفق منخفض للغاية).
ومسبار واحد هو جهاز متعدد الوظائف لالتحاليل الطبية. بالإضافة إلى التجارب MSI، أنها قادرة على إجراء قرب الوقت الحقيقي في الموقع SCMS لتوضيح المعلومات الكيميائية مفصلة من الخلايا حقيقية النواة الحية 16، وهي ميزة كبيرة مقارنة مع فراغ آخر التقنيات SCMS أساس (مثل MALDI 10 و سيمز 21 ). صغر حجم تلميح التحقيق يوفر القدرة لإدراجها في خلية حقيقية النواة الحية واستخراج وتأين المركبات داخل الخلايا لتحليلها MS فوري. وبالمثل، فإن المذيبات أخذ العينات التي تحتوي على المواد الكيميائية (مثل مركبات dicationic) يمكن استخدامها في التجارب SCMS، ويمكن الكشف عن مجموعة واسعة من المكونات الخلوية في خلية واحدة حية من أي وقت مضى (البحوث الجارية، لا تظهر البيانات). على الرغم من أن التحليل في الوقت الحقيقي سوف توفر لمحات الكيميائية من الخلايا وحيدة حية، ويرجع ذلك إلى اختراق الخلية من غشاء واستخراج محتويات الخلوية، الخلية قيد التحقيق سيقتلون بعد التجربة، مما يعني أن SCMS تقنية مسبار واحد لا يزال طريقة مدمرة. وبالإضافة إلى ذلك، تلميح التحقيق ونانو ESI باعث في مسبار واحد يمكن انسداد بسهولة للمستخدمين عديمي الخبرة. لتقليل فرصة من انسداد الجهاز، ضمان لتجنب لمس نواة عند إدخال معلومات سرية التحقيق واحد إلى سلل. إذا حدث انسداد، الجهاز يمكن تجديدها عن طريق تسخين تلميح التحقيق انسداد أو نانو ESI باعث باستخدام homebuilt التدفئة لفائف 16. الحد آخر للتحقيق واحد SCMS التقنية هو أن فقط الخلايا لاصقة (أي تعلق الخلايا على الأسطح) يمكن تحليلها باستخدام الإعداد الحالي. ومع ذلك، من خلال دمج نظام معالجة الخلية في الجهاز MS-مسبار واحد، وأنواع أوسع من الخلايا يمكن دراستها في المستقبل.
على غرار تجربة MSI، والحصول على تحقيق جودة عالية ومعدل تدفق المذيبات الأمثل هو أمر حاسم لدراسات SCMS. عندما ضبط معدل تدفق المذيبات، يتم وضع طرف مسبار واحد فوق العينة (أي، لا يوجد اتصال مع خلية أو مستنبت)، والتأكد من أنه لا يوجد يقطر المذيب من تلميح التحقيق أو تشكيل فقاعة داخل النانو ESI باعث.
ليس لدينا تضارب في المصالح لنعلنه مع العمل المعروض هنا.
يود المؤلفون أن يشكروا الدكتور لاسكين (مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني) لمشاركة برنامج التحكم في المسرح الآلي وبرنامج التصور MSI. نشكر أيضا الدكتور ماو (جامعة أوكلاهوما) على تقديم عينات من أعضاء الفئران والسيد تشاد إي كننغهام (جامعة أوكلاهوما) للمساعدة في أعمال التصنيع والإلكترونيات. تم دعم هذا البحث من خلال منح من مجلس البحوث في حرم جامعة أوكلاهوما نورمان الجامعي ، وجائزة الجمعية الأمريكية لأبحاث قياس الطيف الكتلي (برعاية شركة ووترز) ، ومركز أوكلاهوما لتقدم العلوم والتكنولوجيا (منحة HR 14-152) ، والمعاهد الوطنية للصحة (R01GM116116).
Cell Culture < / strong >
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| <قوي>تصنيع مسبار واحد< / قوي > | |||
| كوارتز مزدوجة التجويف ، 1.120 ' ’ & مرات; 0.005 بوصة & مرات; 12 بوصة | فريدريش & أمبير Dimmock, Inc, Millville, NJ | MBT-005-020-2Q | |
| مجتذب ليزر ماصة دقيقة | شركة سوتر للأدوات ، نوفاتو ، كاليفورنيا ؛ | نموذج P-2000 | |
| شعرية السيليكا المنصهرة ، ID: 40 & nbsp ؛ ومايكرو. م ، OD: 110 ؛ ومايكرو. م | موليكس ، ليسلي ، إلينوي | TSP040105 | |
| راتنج المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية ؛ | Prime Dental ، Prime-Dent ، شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية | رقم الصنف 006.030 | |
| مصباح LED للأشعة فوق البنفسجية | Foshan Liang Ya Dental Equipment ، قوانغدونغ ، الصين | LY-C240 | |
| راتنجات الايبوكسي | Devcon ، Danvers ، MA & nbsp ؛ | الجزء رقم 20945 | |
| مرشح دقيق مضمن | آيدكس للصحة & العلوم ذ م م ، ليك فورست ، إلينوي | M-520 | |
| Microunion ؛ | آيدكس للصحة & العلوم ذ م م ، ليك فورست ، إلينوي | M-539 | |
| شريحة مجهر (زجاج) | C & amp علمي - العرض الأول, ماناساس, VA | 9105 | |
| حقنة | هاميلتون ، رينو ، نيفادا | 1725LTN 250UL | |
| <قوي>مقياس طياف الكتلة | |||
| LTQ Orbitrap مقياس الكتلة | Thermo Fisher Scientific، Inc.، Waltham، MA & nbsp; | LTQ Orbitrap XL | |
| Xcalibur 2.1 Software | Thermo Fisher Scientific, Inc., Waltham, MA | XCALIBUR21 | |
| Fance Stage Control | مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني ، ريتشلاند ، واشنطن | ||
| MSI مختبر شمال | غرب المحيط الهادئ الوطني ، ريتشلاند ، واشنطن | ||
| USB-6009 متعدد الوظائف DAQ | National Instruments ، أوستن ، تكساس | 779026-01 | |
| DR-5V SDS تتابع | باناسونيك، كادوما، اليابان | DR-SDS-5 | |
| بوابات منطقية 50 أوم سائق خط | تكساس إنسترومنتس، دالاس، تكساس | SN74128N | |
| <قوي>إعداد مسبار واحد< / قوي > | |||
| مرحلة خطية آلية ووحدة تحكم (3 مجموعات) | نيوبورت ، إيرفين ، كاليفورنيا | Conex-MFACC | |
| مصغرة XYZ المرحلة | نيوبورت ، إيرفين ، CA | MT-XYZ ؛ | |
| الترجمة المرحلة XY | ThorLab و Newton و NJ | PT1 و PT102 | |
| Thermo LTQ XL واجهة مصدر أيون شفة | New Objective ، Woburn ، MA & nbsp ؛ | رقمي PV5500 | |
| ، 250X - 2,000X | Shenzhen D& F Co., Shenzhen , الصين | Supereyes T004 | |
| USB مجهر التصوير الرقمي | DX.com ، هونغ كونغ ، الصين | S02 25 ~ 500X ؛ | |
| مضخة حقنة | Chemyx Inc., Stafford, TX | Nexus 3000 | |
| لوح تجارب بصري من الألومنيوم الصلب ، 8 "× 8" × 1/2 " | Thorlabs ، نيوتن ، نيوجيرسي | MB810 | |
| حامل مشبك مرن | Siskiyou ، Grants Pass ، OR & nbsp ؛ | MXB-3h | |
| Solvents< / strong> | |||
| Methol ؛ | سيجما ألدريتش ، سانت لويس ، ميزوري | 34860 Chromasolv | |
| Water | Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، ميزوري | W4502 | |
| Acetonitrile | Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، MO | 34967 Chromasolv | |
| Dulbecco' s النسر المعدل s متوسطة (DMEM) | Cellgro ، Manasas ، VA | 10-013-CV | |
| 10٪ مصل بقري جنين معطل بالحرارة (FBS) | Gibco / Life Technologies ، لونغ آيلاند ، نيويورك | 10100-139 | |
| البنسلين / الستربتومايسين ؛ | Cellgro, Manasas, VA | 30-002-CI | |
| 10 mM HEPES (درجة الحموضة 7.4) | Cellgro ، Manasas ، VA | 25-060-CI | |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) ؛ | Cellgro, Manasas, VA | 46-013-CM | |
| TrypLE Express | ثيرمو فيشر العلمي ، والثام ، ماساتشوستس & nbsp ؛ | 12604-013 | |
| ألواح 12 بئر | شركة Corning Inc. ، Corning ، NY ؛ | Falcon 351143 | |
| T25 قارورة | Corning Inc. ، Corning ، NY ؛ | Falcon 3055 | |
| نظارات الغطاء الصغير ، مستديرة ، رقم 1 | VWR International ، Radnor ، PA ؛ | 48380-046 | |
| DMSO (ثنائي ميثيل سلفوكسيد) VWR | الدولية, Radnor, PA | BDH1115-1LP | |
| <قوي>تصوير الأنسجة< / قوي> | |||
| Cyro-Cut Microtome | American Optical Coporation | ||
| Tissue-Tek ، درجة حرارة القطع المثلى (OCT) ؛ | شركة Sakura Finetek Inc. ، Torrance ، CA | 4583 | |
| شريحة مجهر (بولي كربونات) | حلول توريد العلوم ، قرية إلك جروف ، إلينوي | P11011P | |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن