MALDI TOF 质谱

Biochemistry

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Summary

基质辅助激光解吸电离 (MALDI) 是理想的生物分子分析中的质谱离子源。而不是电离气体状态的化合物,样品嵌入在一个矩阵,由激光触击。矩阵吸收的大部分能源;一些这种能量然后转移到样品,由于电离。然后可确定样品离子分析仪飞行时间 (TOF)。

这部影片讲述了 MALDI TOF,包括矩阵的选择和如何使用 TOF 来澄清质量电荷比原则。此过程显示 MALDI 板,样品在盘子里,装卸操作的飞行时间质谱仪的制备。在最后一节,应用程序和变化显示,包括全细胞分析、 表征复杂的生物样品和电喷雾电离。

基质辅助激光解吸电离或 MALDI,是理想的生物分子分析中的质谱离子源。大多数离子源删除大、 脆弱的生物分子的结构信息。MALDI 维护结构的完整性,并因此信息,同时加速分子质量分析器,分离化合物基于大小和电荷。最常见耦合与 MALDI 是飞行或质量分析器 TOF 的时间。本视频将显示在生化的 MALDI 电离,一般的程序,和一些它的用途的概念。

对函数的质谱,必须到气态电离分子。在 MALDI,样品被嵌入在一个矩阵,通常有机复合含芳香和共轭双键。

激光脉冲来袭矩阵吸收这种混合物的大部分能源,快速加热,和是解吸,或从表面释放。活力的矩阵将一些它的能量转移到生物分子,解吸,然后电离他们。

MALDI 通常都与时间的飞行或质量分析器 TOF 配对。电场对离子,将其移动到被称为漂移管的无电场区域适用动能。离子的速度因为他们通过管移动被有关质量费用比例,所以较重的颗粒慢穿越仪器。在管的末端探测器测量每个离子的飞行时间。与这方面的知识,以及管长度和外加的电场强度,可以阐明每个离子的质量电荷比。

这个阴谋的信号强度对大众-到--比例征收,称为质谱,可以到图书馆收集谱相比。如果没有找到匹配的它可以分子可以通过进一步的技术,如串联质谱识别。更多的信息,请参阅关于这个专题的此集合的视频。

现在,讨论了 MALDI TOF 的基础知识,看看在实验室过程。

在开始之前的实验,它是重要考虑从中将解吸样本矩阵的选择。它必须吸收激光能量、 能稳定在真空、 不反应的靶分子,和能够脱附。根据样品,不同的矩阵是首选。一个大的蛋白,CHCA 和道亨银行的组合表明的山峰,比个别的矩阵称为决议,更好地分离。

那里有很多的方法来制备样品。我们会显示什么被称为"双电层"或"三明治"方法。开始,清洁 MALDI 板的超纯试剂,如质谱分析法是对污染非常敏感。干燥的惰性气体流板。

接下来,饱和的矩阵解决方案通常用有机溶剂。该解决方案是 MALDI 盘子里有条纹,晒干。准备好第二个矩阵含三氟乙酸或反式脂肪酸,饱和的溶液。反式脂肪酸有助于离子进入气相。

接下来,该示例解决方案被加上干的矩阵点。添加包含 TFA 在样本,从而完成"三明治"矩阵的矩阵解决方案。可以验证均匀性的现场,低功耗的显微镜下。

板的校准标准,这是广泛已知质量的一种混合物,用来关联到 m/z 飞行时间。最后,板矩阵单独作为阴性对照。

要分析点,请将靶板放入仪器。确保没有碎片存在,允许紧真空的形成。在软件中,选择标准,消极控制和感兴趣的样品。标签具有正确识别点。

可以操纵的离子源和镜头电压提高性能的分析。这将取决于具体的工具和示例。专注于标准点和校准仪器与软件。

接下来,从每个样本点收集光谱。尝试几个不同的地点,当场要最大限度地收集数据的质量。一旦完成,MALDI 板可以收集和清洗后重复使用。

现在,我们已经检讨了程序,让我们看看一些 MALDI 被运用的方法和一种不同的电离技术。

除了生物分子,MALDI 可以用于分析的活细胞。巨噬细胞是免疫细胞,采用几种不同的形式,基于其微环境之一。后细胞暴露于各种信号分子或细胞因子,他们可以直接添加到盘子里,和分析。MALDI 谱可以作为唯一的"指纹",具体取决于使用的细胞因子。

复杂的生物样品,如哺乳动物的皮脂腺分泌物需要净化 MALDI 分析前一步。薄层色谱法是依赖组件的极性的其中一种技巧。化合物是收集从颈部薄层色谱法、 纯化,和转移到 MALDI 基质。由此产生的光谱核实身份和从哺乳动物的皮脂腺分泌物分离生物分子的纯度。

另一个常见离子源的生物分子是电喷雾电离或 ESI。在此方法中,样品注入的仪器,在那里施加高电压,创建的荷电液滴气溶胶。在液滴溶剂蒸发,电荷被搬到样品分子,直到他们完全气体。ESI 不需要的点样的程序,和样品可以直接注入的仪器。另一方面,ESI 是更敏感的存在缓冲区组件和其他污染物,这意味着 MALDI 更健壮。

你刚看了 MALDI 质谱的朱庇特的视频。这个视频描述仪器背后的理论,走过去一般的程序,和覆盖的一些技术的使用。谢谢观赏 !

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 生物化学精要. MALDI TOF 质谱. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

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