使用锋利的光纤样品激光烧蚀电喷雾电离(LAESI)质谱细胞,单细胞分析是通过质谱在大气压力下的植物和动物细胞。
在单个细胞的生化物质的分析是理解细胞代谢,细胞周期,适应,疾病状态等的重要,即使是相同的细胞类型表现出异质性的生化妆,根据他们的生理条件和与环境的相互作用。常规质谱(MS)用于在单细胞生物分子分析的方法依赖于广泛的样品制备。卸下从他们的自然环境和丰富的来样加工细胞可能会导致细胞成分的变化。环境电离方法使在其原生环境,并没有广泛的样品制备样品的分析,中红外(中红外)激光波长为2.94微米的生物材料的烧蚀技术利用的水突然激发,结果在第一阶段爆炸2环境中红外激光辐射,如激光烧蚀电喷雾电离(LAESI)和红外大气压力基质辅助激光解吸电离(AP红外MALDI),电离技术,成功地展示了能力直接分析水丰富的组织和biofluids在大气压力。LAESI,主要是中性的颗粒物质从高电荷的电液滴产生离子的样品coalesces组成的中红外激光烧蚀羽3-11。近日,中红外单细胞消融提供通过蚀刻光纤中红外辐射。从这个消融产生的羽postionized电能够在单细胞LAESI – MS分析多样化的代谢产物。本文介绍了单细胞LAESI – MS分析的详细协议。视频演示一个单一的洋葱灯泡皮肤表皮细胞的分析。该系统的原理图如图1所示。图2提供了一个有代表性的例子是单细胞消融和细胞LAESI质谱。
细胞的细胞质和细胞壁或膜的拉伸强度的含水量都消融在LAESI – MS分析单细胞的关键因素。激光能量密度进行调整,以达到不同的细胞类型的消融阈值。交付的激光能量密度取决于激光脉冲的能量和纤维尖端与细胞表面之间的距离。尽量减少扰动邻近的细胞,在单细胞分析是至关重要的。烧蚀阈值保持在激光能量限制在相邻细胞的分析效果。
潜在的应用之一就是使用自然容积化学成像像素(体素)由MS的单细胞。人工往往是矩形网格上收集数据相比,一个组织一个细胞化学成像时间更可能保留空间组织的细胞间的生化相互作用。
The authors have nothing to disclose.
作者承认由以下机构的财政支持;,美国国家科学基金会(格兰特0719232),能源部(批准DEFG02 – 01ER15129),WM凯克基金会(格兰特041904),和乔治华盛顿大学的研究加强基金。作者感谢慷慨红外纤维系统(银泉,MD),以及提供初步的协议,讨论关于纤维由Mark E. Reeves和“乔治华盛顿”琼A.霍夫曼蚀刻二氧化锗基于光纤大学。作者还要感谢她的帮助下在议定书摄录杰西卡A. Stolee。
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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Acetic acid | Fluka | 45727 | ||
Methanol | Fluka | 65548 | ||
1-methyl-2-pyrrolidinon | Sigma Aldrich | M79603 | ||
Water | Fluka | 39259 |