ويتجلى بروتوكول للحد من التغاير المكانية إشارات أيون في مطياف الكتلة MALDI من خلال تنظيم درجة حرارة الركيزة أثناء عمليات تجفيف العينة.
مقالة منهجية
ويتجلى بروتوكول للحد من التغاير المكانية إشارات أيون في مطياف الكتلة MALDI من خلال تنظيم درجة حرارة الركيزة أثناء عمليات تجفيف العينة.
يوضح هذا البروتوكول إعدادا بسيطا للعينة لتقليل عدم التجانس المكاني في الإشارات الأيونية أثناء قياس الطيف الكتلي لامتصاص / التأين بالليزر بمساعدة المصفوفة (MALDI). يعد عدم تجانس الإشارات الأيونية مشكلة خطيرة في MALDI ، مما يؤدي إلى ضعف قابلية استنساخ البيانات ويجعل MALDI غير مناسب للتحليل الكمي. من خلال تنظيم درجة حرارة لوحة العينة أثناء تحضير العينة ، فإن التدفقات الهيدروديناميكية المستحثة حراريا داخل قطرات محلول العينة قادرة على تقليل مشكلة عدم التجانس. تسهل غرفة تحضير العينات في درجة حرارة الغرفة المجهزة بكتلة قاعدة نحاسية منظمة لدرجة الحرارة تحتوي على ألواح عينة MALDI التحكم الدقيق في حالة تجفيف العينة. بعد تجفيف قطرات العينة ، يتم إرجاع درجة حرارة ألواح العينة إلى درجة حرارة الغرفة وإزالتها من الغرفة لإجراء تحليل طيفي الكتلة لاحقا. يتم فحص مناطق العينات باستخدام مطياف الكتلة بالتصوير MALDI للحصول على التوزيع المكاني لجميع المكونات في العينة. بالمقارنة مع طريقة القطرات المجففة التقليدية التي تعد العينات في ظل الظروف المحيطة دون التحكم في درجة الحرارة ، تظهر العينات المحضرة بالطريقة الموضحة هنا توزيعا مكانيا وشدة إشارة أفضل بكثير. وفقا للملاحظات التي تستخدم عينات الكربوهيدرات والببتيد ، فإن تقليل درجة حرارة الركيزة مع الحفاظ على البيئة المحيطة في درجة الحرارة المحيطة أثناء عملية التجفيف يمكن أن يقلل بشكل فعال من عدم تجانس الإشارات الأيونية. هذه الطريقة قابلة للتطبيق بشكل عام على مجموعات مختلفة من العينات والمصفوفات.
قياس الطيف الكتلي (MS) هو أحد أهم التقنيات التحليلية لتحليل التركيبات الجزيئية للعينات المعقدة. من بين جميع طرق التأين المستخدمة في مرض التصلب العصبي المتعدد ، يعد الامتصاص / التأين بالليزر بمساعدة المصفوفة (MALDI) الطريقة الأكثر حساسية واستخداما على نطاق واسع في تطبيقات التحليل الحيوي. 1 بالمقارنة مع تقنيات التأين الأخرى ، تتمتع MALDI بأعلى حساسية وتحمل عال لملوثات الملح. هذه الخصائص التحليلية تجعل MALDI الخيار الأول لتحليل الكربوهيدرات والعديد من تطبيقات البروتينات. ومع ذلك ، يعد إعداد العينة خطوة حاسمة للحصول على بيانات عالية الجودة في MALDI-MS.
الطريقة الأكثر استخداما لتحضير العينات ل MALDI-MS هي طريقة القطرات المجففة ، حيث يتم ترسيب قطرات العينة على سطح وتجفيفها في ظل الظروف المحيطة. طريقة التجفيف هذه بسيطة وفعالة بشكل عام. 2-5 ومع ذلك ، فإن المشكلة الشائعة في طريقة القطرات المجففة هي أن بلورات التحليل / المصفوفة الناتجة توزع عادة بشكل غير منتظم. في كثير من الحالات ، تتجمع البلورات في محيط مناطق العينة ، مما يؤدي إلى ما يسمى بتكوين البقع الحلقية. 6-8 تؤثر الأشكال البلورية غير المتجانسة على التوزيع المكاني للجزيئات التحليلية ، مما يؤدي إلى تذبذب شديد في الإشارة الأيونية على مناطق العينة. تعرف تقلبات الإشارة الشديدة وضعف قابلية استنساخ البيانات باسم مشكلة "البقعة الحلوة" في MALDI-MS. 9 وبالتالي ، هناك حاجة كبيرة للحد من عدم التجانس المكاني في تطبيقات القطرات المجففة MALDI-MS.
تلعب التدفقات الهيدروديناميكية في قطرة العينة دورا مهما في تحديد التوزيع المكاني للعينات المحضرة بطريقة القطرات المجففة. 10-12 وجد أن تبخر المذيب يحفز تدفقات الشعيرات الدموية الخارجية داخل القطرات المسؤولة عن تكوين بقعة الحلقة. 7،10 في المقابل ، قد تؤدي تدفقات إعادة التدوير الناجمة عن تدرجات التوتر السطحي العرضية إلى موازنة التدفقات الشعرية الخارجية. 13 إذا كانت سرعات تدفق إعادة التدوير أعلى من تلك الموجودة في التدفقات الشعرية الخارجية ، فيمكن إعادة توزيع العينات بكفاءة لتقليل مشكلة عدم التجانس. 14
في هذا العمل ، نعرض بروتوكولا مفصلا لإعداد العينات بغرفة تجفيف بسيطة للحث على تدفقات إعادة تدوير فعالة أثناء عمليات تجفيف القطرات. يتم التحكم بدقة في ظروف تجفيف القطرات ، بما في ذلك درجات حرارة لوحة العينة ومحيطها ، والرطوبة النسبية داخل الغرفة. تشمل تحليلات النموذج سلسلة المالتوتريوز والبراديكينين (1-7). المصفوفة المستخدمة في العرض التوضيحي هي 2،4،6-trihydroxyacetophenone (THAP). يتم فحص العينات باستخدام وقت الرحلة (TOF) MS ، ويتم تحليل البيانات كميا لإظهار انخفاض عدم التجانس.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ملاحظة: تم تطوير هذا البروتوكول للحد من عدم التجانس المكاني للمالتوتريوز والبراديكينين جزء (1-7) التي أعدت مع أسلوب المجفف قطرة. يتكون البروتوكول من ثلاث خطوات رئيسية، بما في ذلك إعداد وشروط مسبقة، عينة ترسب والتجفيف، وتحليل البيانات مطياف الكتلة. وترد الإجراءات وصفها في مزيد من التفاصيل أدناه:
1. إعداد وشروط مسبقة
2. ترسب العينة والتجفيف
تحليل 3. الطيف الكتلي البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتظهر الصور مشرق الميدان وكذلك الصور MS من مالتوتريوز والبراديكينين جزء (1-7) التي أعدت مع درجة حرارة العينة لوحة من 5 و 25 درجة مئوية في الشكل 1. وفي حالة مالتوتريوز sodiated، في إشارة أيون أساسا بملء في محيط منطقة العينة عند إعدادها مع درجة حرارة العينة لوحة من 25 درجة مئوية. عن طريق خفض درجة حرارة العينة لوحة إلى 5 درجة مئوية، وإشارة بملء بتجانس فوق منطقة العينة بأكملها. الجانب السلبي الوحيد الملحوظ عند إعداد العينات تحت 5...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استنادا إلى التنبؤات النظرية السابقة، يمكن أن تدفقات الهيدروديناميكية التي يسببها درجة الحرارة داخل قطرات التغلب الخارج التدفقات الشعرية الناجمة عن تبخر المذيبات. ومما يعزز كفاءة هذا التعميم الداخلي للجزيئات عندما التدرجات درجة الحرارة في زيادة قطرة. ووفقا للنتائج المتوقعة، عندما الحفاظ على درجة حرارة العينة لوحة تحت 5 درجات مئوية مع المحافظة على المناطق المحيطة بها في درجة حرارة الغرفة، ومتوسط سرعة التدفقات إعادة تدوير داخل قطرة حوالي 4 مرات أسرع من التدفقات الشعرية الخارج. إذا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون عدم وجود مصلحة مالية متنافسة.
هذا العمل مدعوم من قبل مركز أبحاث الجينوم ، أكاديميا سينيكا ووزارة العلوم والتكنولوجيا في تايوان ، جمهورية الصين (العقد رقم 104-2119-M-001-014).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مسحوق منظف <قوي > كاشف < / قوي > | |||
| الكونوكس | 242985 | ||
| الميثانول | ميرك | 106009 | |
| أسيتونيتريل | ميرك | 100003 | |
| 2،4،6-ثلاثي هيدروكسي أسيتوفينون (THAP) | سيجما ألدريتش | T64602 ؛ | |
| جزء براديكينين (1-7) | Sigma-Aldrich | B1651 | |
| Maltotriose | Sigma-Aldrich | 47884 | |
| نصائح ماصة | Mettler Toledo | 17005091 | |
| أنبوب الطرد المركزي | الدقيق Axygen | MCT-150-C | |
| Equipment< / strong> | |||
| Milli-Q تنقية المياه نظام | Millipore | ZMQS6VFT1 | |
| قفازات النتريل الخالية | المسحوق Microflex | SU-690 | |
| 600 مل دورق | Duran | 2110648 | |
| منظف بالموجات فوق الصوتية | Delta | DC300H | |
| مقياس الرطوبة | Wisewind | 5330 | |
| تدفق غاز النيتروجين | Dwyer | RMA-6-SSV | |
| K-type المزدوجات الحرارية | Digitron | 311-1670 | |
| أجهزة الطرد المركزي | Select BioProducts | Force Mini & nbsp ؛ | |
| ماصة | Rainin | pipet-lite XLS | |
| مجهر مجسم | أوليمبوس | SZX16 | |
| غرفة تجفيف يمكن التحكم في درجة حرارتها | هذا المختبر | ||
| مطياف كتلة التصوير المزدوج القطبية المتزامن (DP-TOF IMS) | هذا المختبر | ||
| عينة من الفولاذ المقاوم للصدأ MALDI-TOF تستهدف | هذا المختبر هذا المختبر |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن