12 июля 2013 г.
Десорбции с ионизацией электрораспылением масс-спектрометрии (DESI-МС) является внешним метод, по которому образцы, в том числе биологических тканей, могут быть отображены с минимальной подготовки образца. По растеризации примере ниже ионизационного электрода, этот спрей на основе техники обеспечивает достаточное пространственное разрешение различить молекулярных особенностей интересов в срезах тканей.
Общая цель данного эксперимента состоит в том, чтобы составить карту пространственного распределения химических веществ в биологической ткани с использованием метода масс-спектрометрии окружающей среды. Это достигается за счет использования пневматического распыления DESI для дисорбации и ионизации молекул, присутствующих в ткани. На втором этапе источник ионов DESI сканируется по всей области образца в контролируемом режиме.
Затем масс-спектральная информация коррелируется с пространственным движением предметного стола образца, чтобы построить график интенсивности иона в зависимости от положения X и Y. В конечном итоге создаем химический образ. Результаты показывают, что существуют различные распределения липидов в оболоченных тканях мозга между серым и белым веществом на основе масс-спектрометрических изображений выбранных ионов липидов.
Тем не менее, этот метод может дать представление о химических распределениях в биологических тканях. Он также может быть использован для множества других систем, включая тонкослойные хроматографические пластины, минеральные поверхностные реакции и морские водоросли. Перед началом этой процедуры установите ткань на предметное стекло микроскопа с использованием испытания ACEDONITE с 1%-ной уксусной кислотой в качестве растворителя DESI включите шприцевой насос со скоростью потока пять микролитров в минуту.
Как только появится ощущение, что растворитель капает из наконечника источника DESI, включите распыляющий газ азота под давлением 160 PS. Затем я включаю высоковольтный источник питания, подключенный к источнику ионов, подавая напряжение 3 600 вольт для оптимальной передачи ионов. Отрегулируйте высоту предметного столика так, чтобы капилляр интерфейса MS зависал над поверхностью образца. Капилляр должен находиться менее чем в одном миллиметре от поверхности и иметь угол сбора около 15 градусов.
После установки предметного стекла на движущийся столик расположите зонд на расстоянии трех миллиметров от поверхности образца и пяти миллиметров от капиллярного отверстия MS с зондом под углом 55 градусов по отношению к поверхности образца. Затем выровняйте датчик DESI в размерности X по отношению к входу капилляра MS так, чтобы они находились прямо на одной линии. Использование дополнительного участка ткани.
Установите расстояние по оси Y между исходным наконечником и входным отверстием капилляра примерно на четыре миллиметра, а расстояние по оси Z между наконечником и поверхностью образца — примерно на 1,5 миллиметра. После этого отрегулируйте расстояние, на которое внутренний капилляр выдавливается от внешнего капилляра источника, чтобы обеспечить максимальную чувствительность и минимальный размер пятна воздействия. Блики света в комнате на предметном стекле микроскопа могут быть использованы для лучшего разглядения пятна удара и повышения чувствительности в процессе ионизации.
Нагрейте передаточный капилляр с помощью канатного нагревателя или нагревательного блока до 100 градусов Цельсия по программе. Программное обеспечение для управления лабораторным просмотром VI для получения желаемых условий визуализации на основе размера ударного шлейфа DESI и оптимальной чувствительности. Используйте скорость сканирования в цикле 160 микрометров в секунду и выровняйте расстояние между рядами в 200 микрометров.
Укажите путь к каталогу и имя файла для положения и времени записи файлов во время съемки в режиме лабораторного просмотра vi. При подготовке к сбору масс-спектральных данных программное обеспечение автоматически рассчитывает общее время, необходимое для ввода изображения в масс-спектрометр в минуты, прежде чем начать сбор данных. Затем расположите место попадания аэрозоля в верхнем левом углу области, которую нужно сфотографировать.
Начните сбор данных MS и движения сцены одновременно. По завершении сбора данных вернуть масс-спектрометр в режим ожидания, выключить высокое напряжение источника DESI, выключить газообразный азот и шприцевой насос с помощью диспетчера данных в масс-центре. Конвертируйте полученные данные в данные TED, а затем экспортируйте их в формат CDF.
Наконец, загрузите необработанные масс-спектральные данные CDF и два текстовых файла для местоположения и времени на веб-сайт Omnis SPECT или используйте биокарту для визуализации данных, обработанных в Firefly. Здесь показан репрезентативный спектр, полученный в положительном режиме из необработанного участка мозга крысы. В положительном режиме в масс-спектре преобладают фосфатидилхолин из-за их высокой эффективности железа и ионизации, которые относят к положительно заряженной четвертичной аммониевой группе.
Кроме того, общее ионное изображение участка ткани показывает обильный сигнал по всему участку мозга. Пространственное распределение липидов показывает, как изменяется относительная распространенность различных видов фосфатидилхолина между серым и белым веществом мозга. Например, у вида фосфатидилхолин калия 34 к одному с отношением зарядов по массе 7 98 0,5364 наблюдается повышенная интенсивность в коре мозжечка или сером веществе.
Напротив, фосфатидилхолин вида калия 36 к одному с соотношением зарядов масто 8 26 0,5558 проявляет повышенную интенсивность в ножке мозжечка или белом веществе. Составное изображение, полученное для двух ионов, подчеркивает контраст в распределении липидов по участку ткани. При проведении такого рода экспериментов важно тщательно оптимизировать ступень исходного образца DSI и геометрию входного отверстия.
Эти переменные имеют решающее значение для успешной визуализации dsi.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании используется десорбционная электрораспылительная ионизационная масс-спектрометрия (DESI-MS) для картирования пространственного распределения химических веществ в биологических тканях. Благодаря применению метода распыления данная техника позволяет проводить визуализацию с минимальной пробоподготовкой и обеспечивает достаточное пространственное разрешение для выявления молекулярных особенностей в срезах тканей.
Масс-спектрометрия с десорбционной электрораспылительной ионизацией (DESI-MSI) позволяет проводить нетаргетную высокоспецифичную молекулярную визуализацию биологических тканей в условиях окружающей среды, исключая необходимость в трудоемкой подготовке образцов. Эта возможность способствует раннему поиску мишеней и снижению механистических рисков, предоставляя пространственно разрешенную химическую информацию, критически важную для валидации мишеней и исследования тканевых биомаркеров. Интеграция DESI-MSI в процессы поиска новых препаратов повышает прогностическую достоверность и позволяет принимать обоснованные решения по управлению портфелем с учетом рисков.
Метод DESI-MSI вписывается в непрерывный процесс от ранних этапов поиска до доклинических исследований, связывая молекулярные открытия с валидацией на уровне тканей и поддерживая принятие решений при идентификации перспективных соединений-лидеров.