보조 전기 분무 이온화 질량 분석법 (SESI - MS)를 사용하여 특성화 세균 휘발성 물질

2차 전기 분무 이온화, 질량 분석 또는 CS EMS를 통해 시료 없이 박테리아 휘발성 물질을 분석할 수 있습니다. 전처리. 박테리아 배양의 헤드 스페이스는 이산화탄소에 의해 cssi 반응 챔버로 옮겨집니다. 휘발성 물질이 SSI 반응 챔버를 통과할 때 전기 스프레이 구름을 통과하여 이온화됩니다.

이온화되면 휘발성 물질은 분석을 위해 질량 분석기로 끌어당겨집니다. 과도한 운반 가스와 불반응성 박테리아 휘발성 물질은 0.22 미크론 필터를 통과하여 화학 후드에 대한 추가 보호 수단으로 박테리아 인자를 제거합니다. 궁극적으로 이 CSI MS 프로토콜은 몇 분 내에 박테리아 휘발성 지문을 제공합니다.

우리는 이 기술이 전염병에 대한 날숨, 호흡 분석을 포함한 많은 응용 분야에서 사용될 수 있을 것으로 예상하며, 심지어 식품에 있거나 식품에 있는 병원체를 신속하게 감지할 수 있는 식품 시스템에도 적용될 수 있을 것으로 예상합니다. 이 기술에는 몇 가지 주요 이점이 있습니다. GCMS Sift, MS 및 PT, RM S와 같은 기존 방법에 비해 휘발성 물질은 분석 전에 전처리가 필요하지 않습니다.

둘째, 휘발성 혼합물에서 특정 이온을 단편화할 수 있어 화합물 식별이 더 쉬워집니다. 셋째, 속도가 빠릅니다. 일반적으로 5분 미만이 소요됩니다.

각 샘플을 분석하려면 종의 성장 요구 사항과 질량 분석기에 휘발성 물질을 효율적으로 전달하는 방법을 고려하여 배양 성장에 적합한 용기를 선택하십시오. 이 데모에서는 표준 100ml 장작더미 미디어 병을 선택했습니다. 박테리아 휘발성 물질은 운반체를 조립하기 위해 운반 가스의 흐름에 의해 질량 분석기로 전달됩니다.

가스 라인은 적어도 두 개의 루어 포트가 있는 나사산 캡이 있는 배양 병에 맞습니다. 루어 포트를 통해 가스 입구와 출구 라인을 삽입하고 샘플을 배양하기 전에 추가 포트를 막습니다. 용기에 압력을 가하고 물에 담가 누출 여부를 확인하십시오.

가스 누출은 약하거나 없는 형태의 비정형 결과의 주요 원인입니다. 휘발성 이온 신호는 하룻밤 사이에 증가합니다. 대장균, K 12 및 슈도모나스 에어로겐, PAO 1의 배양은 LB Lennox에서 각 종에 대해 두 개의 생물학적 복제를 준비합니다.

LB Lennox 50ml가 들어 있는 9개의 멸균 배양병과 블랭크로 사용할 접종되지 않은 1개의 병을 준비하여 각 하룻밤 배양물을 2개의 샘플 병에 접종합니다. 기술적 복제를 생성하고, 섭씨 37도에서 24시간 동안 배양과 블랭크를 배양합니다. CEMS는 휘발성 물질을 샘플링하도록 특별히 설계되었으므로 기기를 단단히 사용하기 전에 향긋한 퍼스널 케어 제품의 사용을 제한하십시오.

실험실의 모든 휘발성 화학 물질에 뚜껑을 씌우고 테스트 중에 공기 흐름을 최대한 제어하여 기기와 가스 전달 라인의 오염을 방지하십시오. 실행 가능한 생물학적 제제를 사용하여 적절한 기공 크기의 필터를 운반 가스 라인에 설치합니다. 필터는 휘발성 물질이 sesi 반응 챔버로 이동하는 것을 방해하지 않지만 에어로졸 전달 효율에 약간의 영향을 미칠 수 있습니다.

전압 공급이 꺼져 있고 시스템에 전기가 방전되었는지 확인하려면 전압 공급업체의 표시등이 꺼져 있는지 확인하십시오. 멀티미터의 전압이 0인지 확인하고 전기 리드를 접지합니다. 이때 분석을 위해 전기 스프레이 용액을 설치하십시오.

양이온 모드에서는 0.1%포름산, 5%메탄올, 94.9%물의 전기 분무 용액을 사용하여 최적의 신호 강도와 안정성을 얻기 위해 이산화탄소 운반 가스를 켜고 유속을 분당 2리터로 설정합니다. 전기 분무 용기에 압력을 가하여 초당 5나노리터의 유속으로 전기 분무 용액을 반응 챔버로 전달하기 시작합니다. 그런 다음 전압 공급 장치를 켜고 전압을 2.5 킬로 볼트로 조정하십시오.

인가된 전압은 신호 이온 강도와 2kW에서 5kW 사이의 시스템 전압에 대한 전기 스프레이 Tailor cone의 안정성에 영향을 미칩니다. 양이온 모드 운동에서 최상의 결과 제공 이 시점에서 이온화 소스의 금속 표면이 위험한 충격을 전달할 수 있으므로 주의하십시오. 이제 SEMS 스펙트럼을 모니터링하기 위한 튜닝 방법을 설정합니다.

다중 채널 획득 또는 MCA 확인란의 선택을 취소합니다. 수집 시간을 10분에서 15분으로 설정하고 데이터 수집을 시작합니다. 캐리어 가스 배경의 스펙트럼을 관찰하고 적용된 전압을 미세하게 조정하여 안정적인 총 이온 크로마토그램과 재현 가능한 스캔을 얻을 수 있습니다.

5분 동안 스펙트럼과 TIC를 계속 수집하여 기기가 보험에 가입된 상태로 안정화되었는지 확인합니다. 실험에 적합한 획득 매개변수를 입력합니다. 향후 실험을 위해 캐리어 가스 배경 스펙트럼을 기록합니다.

빈 스펙트럼을 수집합니다. 운반 가스 흐름을 바이패스 라인을 통해 유도한 다음 밸브가 기기의 이송 라인에 닫힌 상태로 블랭크 샘플을 부착합니다. 샘플 병에 대한 밸브를 열고 바이 패스 라인의 밸브를 닫습니다.

재현 가능한 스펙트럼의 경우. 시스템이 30초 동안 평형을 이루도록 하면 이 시간 동안 반응 챔버의 습도가 안정화됩니다. 시스템이 평형 상태인지 확인하려면 평형 기간 동안 변경되고 안정화되는 TIC를 모니터링합니다.

시스템이 평형을 이루면 스펙트럼 수집을 시작합니다. 스펙트럼을 수집한 후 먼저 캐리어 가스 바이패스 라인을 열어 샘플 병을 제거합니다. 그런 다음 샘플 밸브를 닫습니다.

마지막으로 샘플 병을 제거합니다. 운반 가스로 시스템을 2-4분 동안 세척하여 이송 라인에서 수분과 흡수된 휘발성 물질을 제거하고 시료에서 시료로의 캐리오버를 방지합니다. 각 박테리아 샘플에 대한 휘발성 지문 데이터를 수집하고, 간헐적으로 추가 블랭크 스펙트럼을 수집하여 철저한 블랭크 뺄셈을 보장합니다.

포지티브 이온 모드 휘발성 지문은 대장균 및 P 에어로겐에 대한 것입니다. 섭씨 37도에서 24시간 동안 LB Lennox에서 호기적으로 재배하는 것은 뚜렷합니다. 대장균 휘발성 스펙트럼은 118의 질량 대 전하 비율로 인두에 의해 지배되는 반면, 슈도모나스 에어로겐의 스펙트럼은 더 다양한 단백질 추가 가능한 피크를 포함합니다.

이 절차를 시도하는 동안 분석을 위해 최적화한 기기 매개변수(예: 적용된 전압, 전기 분무 용액 조성 및 운반 가스 유량)를 기록하는 것이 중요합니다. 또한 나중에 분석을 재현할 수 있도록 대표 스펙트럼의 기록을 유지하는 것도 중요합니다. 병원균 박테리아 및 고전압으로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있음을 잊지 마십시오.

따라서 실험 중 css CMS에 대한 액세스를 제한하는 등의 예방 조치를 항상 취해야 합니다. 이제 시스템의 박테리아 휘발성 물질에 대한 CSS, EMS 스펙트럼을 재현 가능하게 얻을 수 있습니다. 행운을 빌어.