Imaging dei tessuti biologici per desorbimento Electrospray ionizzazione Spettrometria di Massa

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di mappare la distribuzione spaziale delle sostanze chimiche in un tessuto biologico utilizzando una tecnica di spettrometria di massa ambientale. Ciò si ottiene utilizzando lo spray pneumaticamente assistito di DESI per disorizzare e ionizzare le molecole presenti nel tessuto. In una seconda fase, la sorgente di ioni DESI viene scansionata in tutta l'area del campione in modo controllato.

Successivamente, l'informazione spettrale di massa è correlata al movimento spaziale dello stadio del campione al fine di tracciare l'intensità dello ione in funzione della posizione X e Y. In definitiva, la creazione di un'immagine chimica. I risultati mostrano che ci sono distribuzioni distinte di lipidi nei tessuti cerebrali avvolti tra la materia grigia e quella bianca sulla base delle immagini di spettrometria di massa di ioni lipidici selezionati.

Tuttavia, questo metodo può fornire informazioni sulle distribuzioni chimiche nei tessuti biologici. Può anche essere utilizzato per una varietà di altri sistemi, tra cui piastre per cromatografia su strato sottile, reazioni di superfici minerali e alghe marine. Prima di iniziare questa procedura, montare il tessuto su un vetrino da microscopio utilizzando la prova ACEDONITE con acido acetico all'1% mentre il solvente DESI accende la pompa a siringa con una portata di cinque microlitri al minuto.

Una volta che il solvente sembra gocciolare dalla punta della sorgente DESI, accendere il gas di nebulizzazione dell'azoto con una pressione di 160 PS. Quindi accendo l'alimentatore ad alta tensione collegato alla sorgente ionica, applicando 3.600 volt per un trasferimento ottimale degli ioni. Regolare l'altezza del tavolino in modo che il capillare dell'interfaccia MS si trovi sopra la superficie del campione. Il capillare deve trovarsi a meno di un millimetro dalla superficie e avere un angolo di raccolta di circa 15 gradi.

Una volta che il vetrino è stato montato sul tavolino di movimento, posizionare la punta a tre millimetri dalla superficie del campione e a cinque millimetri dall'ingresso del capillare MS con la sonda con un angolo di 55 gradi rispetto alla superficie del campione. Quindi, allineare la sonda DESI nella dimensione X rispetto all'ingresso del capillare MS in modo che siano direttamente in linea. Utilizzando la sezione di tessuto extra.

Impostare la separazione Y tra la punta sorgente e l'ingresso del capillare a circa quattro millimetri e la separazione Z tra la punta e la superficie del campione a circa 1,5 millimetri. Successivamente, regolare la distanza che il capillare interno estrude dal capillare esterno della sorgente per ottenere la massima sensibilità e la minima dimensione del punto di impatto. Il bagliore della luce nella stanza sul vetrino del microscopio può essere utilizzato per vedere meglio il punto di impatto per migliorare la sensibilità durante il processo di ionizzazione.

Riscaldare il capillare di trasferimento utilizzando un riscaldatore a fune o un blocco riscaldante a 100 gradi Celsius. Il software di controllo VI per le condizioni di imaging desiderate in base alle dimensioni del pennacchio di impatto DESI e alla sensibilità ottimale. Utilizzare una velocità di scansione del tavolino di 160 micrometri al secondo e allineare la spaziatura tra le file di 200 micrometri.

Fornire il percorso della directory e il nome del file per la posizione e l'ora dei file da registrare durante le immagini all'interno della vista lab vi. In preparazione per l'acquisizione dei dati spettrali di massa, il software calcola automaticamente il tempo totale necessario per l'inserimento dell'imaging, il tempo totale in minuti nello spettrometro di massa prima di iniziare l'acquisizione dei dati. Quindi posizionare il punto di impatto dello spray in alto a sinistra dell'area da riprendere.

Inizia contemporaneamente l'acquisizione dei dati MS e del movimento del tavolino. Al termine dell'acquisizione dei dati, riportare lo spettrometro di massa in modalità standby, spegnere l'alta tensione della sorgente DESI, spegnere l'azoto gassoso e la pompa a siringa utilizzando il gestore dati all'interno del centro di massa. Converti i dati acquisiti in dati TED e poi esportali in formato CDF.

Infine, carica i dati spettrali di massa CDF grezzi e i due file di testo per la posizione e l'ora sul sito Web Omnis SPECT, oppure utilizza la mappa biologica per visualizzare i dati elaborati in Firefly. Qui è mostrato uno spettro rappresentativo ottenuto in modalità positiva da una sezione di cervello di ratto non trattata. Nella modalità positiva, lo spettro di massa è dominato dalla fosfatidilcolina a causa delle loro elevate efficienze di ferro e ionizzazione, che sono attribuite al gruppo ammonio quaternario caricato positivamente.

Inoltre, l'immagine ionica totale della sezione di tessuto mostra un segnale abbondante in tutta la sezione del cervello. La distribuzione spaziale dei lipidi di esempio mostra come l'abbondanza relativa di diverse specie di fosfatidilcolina vari tra la materia grigia e quella bianca del cervello. Ad esempio, la specie potass fosfatidilcolina 34 a uno con un rapporto di carica di massa di 7 98 0,5364 mostra un aumento dell'intensità nella corteccia cerebellare o nella materia grigia.

Al contrario, la specie potass fosfatidilcolina 36 a uno con un rapporto di carica di masto di 8 26 0,5558 mostra un aumento dell'intensità nel peduncolo cerebellare o nella sostanza bianca. L'immagine composita ottenuta per i due ioni evidenzia il contrasto nella distribuzione dei lipidi attraverso la sezione di tessuto. Quando si esegue questo tipo di esperimento, è importante ottimizzare attentamente lo stadio del campione di origine DSI e la geometria di ingresso.

Queste variabili sono fondamentali per il successo dell'imaging DSI.