Imagerie des tissus biologiques par désorption ionisation électrospray spectrométrie de masse

Résumé

Désorption ionisation électrospray spectrométrie de masse (DESI-MS) est une méthode ambiant par lequel des échantillons, y compris les tissus biologiques, peuvent être imagées avec une préparation minimale de l'échantillon. Par rastering l'échantillon en dessous de la sonde d'ionisation, cette technique spray à base offre une résolution spatiale suffisante pour discerner les caractéristiques moléculaires d'intérêt au sein des coupes de tissus.

Résumé

L'imagerie par spectrométrie de masse (MSI) fournit de l'information moléculaire non ciblées avec la plus grande spécificité et la résolution spatiale pour l'étude des tissus biologiques à des centaines à des dizaines d'échelle microns. Quand elle est réalisée dans les conditions ambiantes, l'échantillon de pré-traitement devient inutile, ce qui simplifie le protocole tout en maintenant la haute qualité des renseignements obtenus. La désorption ionisation électrospray (DESI) est une technique de MSI ambiante à base de pulvérisation que permet l'échantillonnage direct de surfaces à l'air libre, même in vivo. Lorsqu'il est utilisé avec un étage d'échantillon commandé par logiciel, l'échantillon est tramé en dessous de la sonde d'ionisation DESI, et à travers le domaine du temps, m / z information est corrélée avec la répartition spatiale de l'espèce chimique. La fidélité de la sortie DESI-MSI dépend de l'orientation de la source et de positionnement par rapport à la surface de l'échantillon et d'une entrée de spectromètre de masse. Ici, nous examinons la façon de préparer des coupes de tissus pour DESI iforgemagie et conditions expérimentales supplémentaires qui influent directement sur la qualité de l'image. Plus précisément, nous décrivons le protocole pour l'imagerie des coupes de tissus de cerveau de rat par DESI-MSI.

Introduction

Imagerie non ciblée par spectrométrie de masse facilite l'acquisition de l'information chimique pour des applications de découverte et génératrice d'hypothèses. Imagerie ciblée d'un produit chimique connu sous le nom de l'intérêt, d'autre part, peut faciliter l'augmentation de la sensibilité et de sélectivité par le développement de la méthode spécifique. Spectrométrie de masse d'imagerie (MSI) est le plus souvent réalisée sur les tissus en utilisant MALDI, ¹ spectrométrie de masse d'ions secondaires (SIMS), ² et techniques d'ionisation ambiantes, y compris désorption ionisation électrospray (DESI), ^3....

Protocole

1. Tissue sectionnement

1. Magasin, tout le tissu surgelé en -80 ° C congélateur jusqu'au moment de la coupe.
2. Permettre à l'échantillon de tissu pour atteindre la température dans la cryomicrotome avant la coupe (30 min). Régler la lame et la température de l'échantillon à -30 ° C.
3. Une fois que le tissu a atteint la température, la manipulation de l'échantillon avec des pincettes, couper avant ou l'arrière du cerveau en fonction de quelle partie du cerveau est d'intérêt pour montage en surface suffisante (c'est à dire si l'avant du cerveau est d'une importance primordiale, monter à l'arrière....

Résultats

La figure 3 montre un spectre représentant obtenu à partir d'une section de cerveau de rat non traité. Dans le mode positif, le spectre de masse est dominé par les phosphatidylcholines en raison de leur efficacité d'ionisation élevé (attribué au groupe d'ammonium quaternaire chargé positivement). L'image d'ions total de la coupe de tissu est également représenté sur la figure 3, montrant signaux abondante à travers toute la section du cerveau. Lipides clés détectés sont identifiés dans .......

Discussion

L'optimisation de la géométrie de la source de DESI est essentiel pour les expériences de MSI succès. Les multiples variables contribuant à l'alignement du système affectent directement la sensibilité et la résolution d'image. Si lors de l'optimisation, l'expérimentateur a des difficultés à obtenir signaux, nous vous recommandons d'utiliser lieu de Sharpie rouge dessiné sur la diapositive comme point de repère, la teinture, la rhodamine 6G, m / z 443, produit un signal fort dans le mode d'ion.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
s forts
Tissue-Tek O.C.T. Composé	Sakura-Finetek	4583	http://www.sakuraeu.com/products/showitem.asp?cat=11& ; subcat=48
Acétonitrile	EMD	AX0156-6	OmniSolv, LC-MS
Grade Acide acétique	Sigma Aldrich	695092-500 ml
Equipment
Cryostat microtome	Thermo Scientific	CryoStar* NX70	N’importe quel microtome disponible peut être utilisé pour la coupe de tissus http://www.thermoscientific.com/ecomm/servlet/productsdetail?productId=13958375&groupType=PRODUCT&searchType=0&storeId=11152&from=search&ca=cryostar
Omni Spray® ; Tête de pulvérisation DESI	Prosolia Inc.		Peut également utiliser le 2-D Omni Spray® ; Kit source au lieu d’assembler les composants de l’expérience d’imagerie http://www.prosolia.com/sources.php
Alimentation haute tension	Stanford Research Systems, Inc.	PS350/5000V-25W	http://www.thinksrs.com/products/PS300.htm
Chauffe-câble, RTD, contrôleur	Omega		http://www.omega.com/toc_asp/subsectionSC.asp?subsection=M02& ; book=Appareils de chauffage
Labview	National Instruments	Version 7.1
Étape translationnelle	Prior Scientific	Optiscan II	a href="http://www.prior.com/productinfo_auto_motorized_optiscan.html » target="_blank">http://www.prior.com/productinfo_auto_motorized_optiscan.html
Spectromètre de masse AccuTOF	JEOL	JMS-T100LC	Peut utiliser n’importe quel spectromètre de masse équipé d’une interface de pression atmosphérique capillaire étendue