Yöntem makalesi

Bir Fourier Matrix Yardımlı Lazer Dezorpsivon / İyonizasyon Görüntüleme için bir Matrix olarak ditranol İyon Cyclotron Rezonans Kütle Spektrometresi Dönüşümü

DOI:

10.3791/50733

⸱

26 Kasım 2013

 ,  , 
1University of Victoria-Genome BC Proteomics Centre, University of Victoria, 2Department of Biochemistry and Microbiology, University of Victoria

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ditranol (DT, 1,8-dihidroksi-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) daha küçük moleküllerin doku görüntüleme için bir MALDI matris olarak bildirilmiştir; üzerinde endojen lipidlerin MALDI görüntüleme için DT kullanımı için protokoller Bir ultra çözünürlüklü kuadrupol-FTICR alet üzerinde pozitif iyon MALDI-MS tarafından doku kesitlerinin yüzey burada verilmektedir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kütle spektrometrisi görüntüleme (MSI) esas olarak MALDI (matris destekli lazer desorpsiyon / iyonizasyon) dayalı analitik teknikler kullanılarak, bir doku bölümü yüzeyinde bileşiklerin uzamsal lokalizasyonu ve dağılım özellikleri tespit eder. Düşük moleküler ağırlıklı (MW) bileşiklerinin analizini geliştirmek küçük moleküllü MSI için yeni matrisler, ihtiyaç vardır. MALDI arka plan sinyallerini düşürürken Bu matrisler artan analit sinyalleri vermelidir. Ayrıca, Fourier gibi ultra yüksek çözünürlüklü araçların kullanımı iyonsiklotron rezonans (FTICR) kütle spektrometre, dönüşümü matris sinyallerinden analit sinyallerini çözmek için yeteneğine sahiptir, ve bu kısmen plan MALDI kaynaklanan ile ilgili birçok sorunları aşabiliriz matrisi. FTICR MS ile metastabl öbeklerden yoğunluklarındaki azalma da diğer araçlar ile ilgili matris zirveleri ile ilgili etkileşimler bazılarının üstesinden gelmek için yardımcı olabilir. Yüksek çözünürlüklühala kimyasal tespitlerle güven sağlarken aynı anda birçok bileşiklerin dağılımı desen üretebilir gibi FTICR kütle spektrometre gibi enstrümanlar avantajlıdır. Ditranol (DT, 1,8-dihidroksi-9 ,10-dihydroanthracen-9-on), daha önce doku görüntüleme için bir MALDI matris olarak bildirilmiştir. Bu çalışmada, pozitif-iyon MALDI-MS ile memeli doku bölümlerinin yüzeylerinden endojen lipidlerin MALDI görüntüleme için, DT kullanımı için bir protokol, bir ultra yüksek çözünürlüklü bir hibrid bir dört kat üzerinde FTICR araç temin edilmiştir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kütle spektrometrisi görüntüleme (MSI) bir doku bölümü 1,2 yüzeyinde bileşiklerin uzamsal lokalizasyonu ve dağıtım modellerini belirlemek için bir analitik tekniktir. Peptitler ve proteinlerin analizi için matris destekli lazer desorpsiyon / iyonizasyon (MALDI) MSI bir on yıl için kullanılır olmuştur ve numune hazırlama, algılama hassasiyeti, uzaysal çözünürlüğü, tekrarlanabilirlik ve veri işleme 3,4 yöntemleri büyük gelişmeler olmuştur. Histolojik boyanan kesitler ve MSI deneylerden bilgileri birleştirerek, patologlar patafizyolojik ilginç özellikleri 5 spesifik bileşiklerin dağılımları ilişkilendirmek mümkün.

Eksojen uyuşturucu 6,7 ve metabolitleri 8-10 gibi küçük moleküllerin dağılımları da MALDI-MS doku görüntüleme 11 tarafından sorguya edilmiştir. Lipidler belki de en çok çalışılan cla vardırMS 12-17 ve MS / MS 18 modlarında MALDI görüntüleme ile bileşiklerin ss. Küçük molekül görüntüleme için MALDI MSI kullanılması çeşitli faktörler tarafından kısıtlı olmuştur: 1) MALDI matrislerin kendileri bol iyon sinyalleri üretmek küçük moleküller (tipik m / z <500) vardır. Bu bol sinyaller küçük moleküllü analitlerin iyonizasyonu bastırmak ve algılama ,19,20 engelleyebilir. Solvent içermeyen kaplama matris 21, matrix süblime 22 ve MALDI MS 23 önceden kaplanmış matris, diğerleri arasında, küçük moleküllerin MSI geliştirmek için geliştirilmiştir.

Düşük MW bileşiklerin analizini artırabilir yeni matrisler küçük molekül MSI büyük ilgi vardır. Bu matrisler azalma matris sinyalleri ile artan bir analit sinyaller sağlamalıdır. Pozitif iyon modunda, 2,5-dihidroksibenzoik asit (DHB) ve α-siyano-4-hidroksisinamik asit (CHCA) MSI 24 için yaygın olarak kullanılan iki MALDI MS matrisleridir . Analitlerin uzamsal lokalizasyonu korumak üzere ideal bir matris, küçük kristaller oluşturmak olacaktır. DHB nedenle süblimasyon ile matris kısmen bu sorunun üstesinden gelmek için geliştirilmiştir ve fosfolipid 22,25 hassas görüntüleme için bu matrisin kullanımı sağladı uygulanması daha büyük kristaller oluşturma eğilimindedir. 9-aminoakridin'in pozitif-iyon modunda 26 ve negatif iyon modunda 26-29 nükleotid ve fosfolipid protik analitlerin MSI için kullanılmıştır. 2-merkaptobenzotiazol lipid 30 verimli MALDI algılama vermek bulunmuştur ve fare beyin görüntüleme 31, gangliosidler için kullanılmıştır. Fourier, ultra yüksek çözünürlüklü iyonsiklotron rezonans (FTICR) dönüşümü kütle spektrometre biraz matris sinyallerine 32 analit sinyalleri çözerek bu sorunu hafifletmek olabilir. FTICR-MS kullanımının bir başka avantajı, metastabil öbeklerden yoğunluğu azaltma olmasıdırAyrıca, bu parazitlerin 27 azaltır ed 33.

Ditranol kullanılması (DT, 1,8-dihidroksi-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) doku görüntüleme için bir MALDI matris 34, daha önce rapor edildiği gibi. Bu mevcut çalışmaları olarak, ayrıntılı bir protokol pozitif-iyon modunda, sığır lens doku bölümlerinin yüzeylerine endojen lipidlerin MSI DT kullanımı için sağlanır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1.. Doku Bölünmesi

  1. , Sıvı azot kullanılarak, bir kez hasat sorunu örnekleri, flaş dondurma (nakliye gerekiyorsa) kuru buz üzerinde gemi ve doku kesit kadar -80 ° C'de saklayın. (Ticari numuneler kullanıldığında, numuneler Bu şekilde hazırlanan olduğundan emin olun.)
  2. MALDI hedef sığdırmak için yönetilebilir bir boyutta organları kesilmiş. Organın istenmeyen kısımlarını keserek. Burada tarif edilen bu çalışma için, buzağı lensler doku kesit önce, daha önce tarif edilen prosedür kullanılarak 35 decapsulated edilmiştir.
  3. -80 ° C dondurucu bütün organları çıkarın ve bir kriyojenik doku kesme sahneye onları düzeltmek. Bir buzağı lens düzeltmek için, bir kriyostat doku kesme aşamasında su, bir ya da iki damla yerleştirin. Katılaşana önce hızlı bir şekilde suda lens yerleştirin. Seçenek olarak ise, en iyi kesme sıcaklığı (OCT) bileşikleri, aynı zamanda kesme aşamasında üzerine bir doku düzeltmek için kullanılabilir. Ekim bileşiklerin kullanılması halinde, miniOCT mal miktarı uygulanmalı ve bakım kesim doku bölümleri iyonizasyon ve Analitlerin 5,36,37 tespiti engelleyebilir Ekim bileşikler ile kontamine olmayacak sağlamak için alınmalıdır.
  4. Kriyostat içindeki sıcaklık -18 ° C'ye denge sağlaması için izin Daha soğuk ya da sıcak sıcaklıkları sırasıyla daha yumuşak veya daha sert dokular için kullanılabilir. Sonra ekvatorial 20 mikron kalınlığında dilimler halinde doku kesti. Çoğu dokular için 10-15 mikron kalınlığında dilimler kullanın, çünkü sığır lens dokusunun kırılgan yapısı nedeniyle, bununla birlikte, 20 um kalınlığında kesitler kullanılmıştır. Sığır lens dokusu, ilk doku bölümleri atmak ve sadece ekvator düzlemine yakın ya da dilim kullanın.
  5. Oküler bir lens doku görüntülü ise, bir indiyum kalay oksit (İTO) kaplı cam slayt, yüzey ön ıslatılmış formik asit (% 98 saflıkta, LC-MS dereceli), 1.5 ul kullanın.
  6. Dikkatlice İTO-co yüzeyine doku bölümleri aktarmakkriostada içinde oluşturulacağı cam mikroskopik slayt. Doku bölümü hızla çözülme ve slayt yüzeye sıkıca tutturulmuş olacaktır. Genellikle, çok sayıda doku bölümleri, bu şekilde aynı İTO kaplı slayt üzerine monte edilebilir.
  7. MALDI matris uygulama öncesi 15 dakika için slayt liyofilize edilir.
  8. Matris testi için, uygun çözücüler içerisinde bireysel matrisler çözülür. El doku bölümü üzerine, her matris solüsyon içerisinde 1 ul nokta. Buna ek olarak, MALDI duyarlılık doğrulanması için doku üzerine küçük moleküllü kalibrasyon standardı nokta.
  9. Bir düzeltme-sıvı kalem ile ITO kaplı cam slayt yalıtkan yüzeyinde yazarak ITO kaplı cam slayt üç öğretim işaretleri ekleyin. Masaüstü bir tarayıcı kullanarak doku slayt bir optik görüntü almak ve bu tür TIFF veya jpg gibi uygun bir formatta kaydedebilirsiniz.

2. Matrix Kaplama

2.1. Otomatik Matrix Kaplama

  1. Apotomatik olarak bir Bruker ImagePrep veya benzer bir elektronik matris spreyleyicisi kullanarak doku bölümlerinin yüzeylerine çözücü olarak asetonitril veya karışık asetonitril / su içeren katlı matris çözümleri,.
  2. Matris kat sürgünün kenarları kalmaması bant ile İTO kaplı bir cam slayt ön yüzeyinin kenarlarını örtün. Bu karşı yüzeyi üzerinde öğretim işaretleri dokusu lamı hizalama için kullanılabileceğini garanti eder. Onlar ITO kaplı slayt elektrik iletkenliğini korumak için temas noktaları olarak kullanılır gibi matris ile slayt kenarlarını örtmeyin.
  3. Coat kaplama matris (2-sek sprey, 30-sek inkübasyon ve her devir için 60 saniye, kuruma süresi) yirmi döngüleri kullanılarak cam slayt.

2.2. Manuel Matrix Kaplama

  1. Elektronik matris püskürtücünün üretim malzemeleri ile uyumlu olmayan organik çözücüler (örneğin kloroform ve etil asetat) ise requikırmızı, matrisi uygulamak için bir pnömatik destekli airbrush püskürtücü kullanabilirsiniz. Airbrush tabancasının çözücü haznesine hazırlanan matris solüsyonu eklenir ve asal gazı için basınçlı azot gazı hafif bir akış uygulanır.
  2. Matris kat sürgünün kenarları kalmaması bant ile İTO kaplı cam lam ön yüzeyinin kenarlarını örtün. Bu karşı yüzeyi üzerinde öğretim işaretleri dokusu lamı hizalama için kullanılabileceğini garanti eder. Onlar ITO kaplı slayt elektrik iletkenliğini korumak için temas noktaları olarak kullanılır gibi matris ile slayt kenarlarını örtmeyin.
  3. Kararlı ve iyi spreyler gözlenmiştir sonra el matris sprey tamamen kaplar ve böylece doku bölümü. Ancak mümkün analit delokalizasyonu önlemek için her devir süresince yüzeyi ıslatmak için gereken matris solüsyon en az miktarda uygulanır. Genel olarak, kaplamak için matris sprey, yaklaşık 10 döngü, bir doku bölümü kullanmak, döngü sayısıdoku tipi ve matris bileşimine bağlıdır.

3. MALDI MS

  1. Su (son karışım içerisinde% 0.1 formik asit ihtiva eder): 60:40 izopropanol 1:200 bir faktör ile "ES ayarlama Mix" standart çözelti seyreltilerek bir kütle kalibrasyon çözelti hazırlayın.
  2. 2 ul / çift modlu elektrosprey iyonizasyon (ESI) ESI taraftan FTICR kütle spektrometresinde / MALDI iyon kaynağı, seyreltilmiş "ES ayarlama Mix" çözeltisi min tanıtılması.
  3. Geniş bant algılama ve 1.024 kb / sn 'lik bir veri toplama boyutu ile, pozitif iyon ESI modunda FTICR alet çalıştırılır. Tipik ESI parametreler kılcal elektrospray gerilim, 3,900 V vardır, kalkan gerilimi, 3.600 V sprey; nebulizatör gazı (N2) akış, 2 L / dk; kuru gaz (N2) akış ve sıcaklık, 4 L / dk ve 200 ° C; 1 gerilimini, 15 V skimmer, uçuş (TOF) süresi, 0.009 saniye; çarpışma gaz (Ar) akış, 0,4 L / s; kaynak iyon birikimi zaman, 0,1 sn;ve çarpışma hücre iyon birikimi zaman, 0,2 sn. Iyi bir zaman-domain serbest indüksiyon çürüme (FID) sinyalleri muhafaza ederken, m / z 200 1400, kütle aralığı üzerinde analitik hassasiyet en üst düzeye çıkarmak amacıyla Ayarlama FTICR işlem parametreleri. Tipik olarak, ICR operasyon parametreleri sidekick gerilimi, 8 V olan, ofset gerilimi, 8 V sidekick; 10 uyarım güçlendirilmesi; uyarım darbe zamanı, 0,01-,015 sn; ön tuzak plaka gerilimi 1,5 V; geri tuzak plaka gerilimi, 1.6 V ve analiz giriş gerilimi, -4 FTICR işlem parametreleri bir dizi belirlenmiştir sonra V., ESI kütle spektrumu elde etmek ve "ES ayarlama Mix" çözelti içinde standart bileşiklerin referans kitleleri kullanarak aleti kalibre edin.
  4. Ayarlamak için MALDI çalışması için, gösterge, 1 uM, her bir konsantrasyonda çözelti içinde matris karma terfenadin ve reserpin standart solüsyon birkaç 1 ul alikotları çözülür ve doğrudan Tissu'nun birinin üzerine bu çözümleri noktaE kesitler ITO kaplı slayt üzerine monte edilmiş (yani bir test doku bölüm). Bir doku slayt adaptörü (yani özel bir MALDI hedef) içine ITO kaplı slayt yerleştirin ve çift ESI / MALDI iyon kaynağına MALDI taraftan adaptörünü yükleyin. Her kitle tarama için MALDI sinyal birikimi, vb için lazer gücü ve lazer çekim sayısı için uygun MALDI işletim parametrelerini optimize Tipik MALDI operasyon parametreler şunlardır: lazer çekim, 50 ve 300 V bir MALDI anot gerilimi
  5. Ayarlamadan sonra, kalibre ve MALDI-MSI deneyler için aracı optimize görüntüleme yazılımı dahilinde kaydedilen optik görüntü ile görüntülü bir doku bölümün fiziksel konumunu hizalamak. Üç nokta nirengi yöntemini kullanarak bu uyum için önceden ITO kaplı slayt yüzeyinin ters tarafına (adım 1.9) koymak olmuştu üç "düzeltme-sıvı" işaretleri, kullanın.
  6. Eşzamanlı ESI ve MAL gerçekleştirinDI işlemi, her bir kütle spektrumu alım sonrası iç kütle kalibrasyonları için "ES Tuning Mix" çözümün referans kütlesi tepeleri içerir böylece. Bu MALDI MS boyunca en doğru kütle ölçüm neden olur. Bunu yapmak için, önce ESI kalibrant sinyaller iç kütle kalibrasyonları için hala yeterince yüksek iken MALDI sinyalleri tayfını hakim kadar kılcal gerilimini azaltarak ESI sinyalini zayıflatmak.
  7. Sonraki, lazer ışınları için bir otomatik rasterleme yöntemini kurmak. Yansıması için doku bölgeleri tanımlamak ve uygun lazer tarama adım boyutunu ayarlayın. Küçük raster adım boyutları yüksek çözünürlüklü doku görüntüleri sağlayabilir unutmayın, ama önemli ölçüde daha uzun kütle spektral edinimi süresi ve daha fazla veri depolama alanı gerektirir. Görüntü piksel sayısı kurmak için lazer tarama adım boyutu ve doku büyüklüğüne bağlıdır. 1 cm2 doku boyutuna sahip, tipik bir sığır lens, bir doku görüntü tipik haliyle yaklaşık oluşmaktadır. 5.000 piksel 200 mikron bir lazer tarama adım boyutu bir FTICR alet kullanılır eğer. Bu deney sırasında nedeniyle kademeli sinyal zayıflaması konum tabanlı önyargı engeller gibi, bir "tesadüfi" analizi kullanın.

4. Veri Analizi

  1. İlk karşılaştırma için dahili kalibrasyonunu kullanarak MALDI kütle spektrumları kalibre ve MS / MS için doruklarına seçin. De-izotop ve özelleştirilmiş bir VBA komut 38 kullanılarak, daha önce tarif edildiği gibi monoizotopik tepe seçin.
  2. İhracat monoizotopik zirve listeleri ve METLIN 39 ve / veya kütüphane girişleri ile kitle eşleştirme için HMDB 40 metabolome veritabanlarına girdi ölçülen m / z değerleri sonuçlanır. ± 1 ppm kabul edilebilir bir toplu hata ile, veritabanı arama sırasında (M + H) +, (M + Na) + ve (M + K) + iyonları göz önünde bulundurun.
  3. Imag kullanarak tüm doku kesiti tespit lipid tüm varlıkların için MALDI görüntüleri oluşturmaktepe tepe 1 ppm'lik bir kitle filtre genişliğe sahip e-analiz yazılımı,.
  4. Görüntüler veritabanı girdileri eşleşen tüm m / z değerleri oluşturulduktan sonra, daha sonra araştırılmalıdır benzersiz dağıtım desenleri aramak için yanı sıra diğer tüm zirveleri için görüntüleri oluşturabilirsiniz.

5. Imaged Lipidlerinin Kimliklerin Onayı

  1. MALDI-MS/MS ile FTICR aleti (fosfolipidler örneğin 184,073) kullanılarak tespit edilebilen karakteristik bir fragman iyonu sahip yüksek bolluk lipidler, kimliklerini teyit edin. Doğrudan doku üzerinde çarpışma kaynaklı ayrışma (CID) kullanılarak MALDI-MS/MS yapın.
  2. Doğrudan MALDI-MS/MS tarafından teyit edilemeyen lipid türler için, bir q-TOF kütle spektrometresi 34 birleştirilmiş UPLC sistemi kullanın.
    1. El ilgilenilen türleri lokalize alan bir doku ~ 10 mg içeren alikotları keser. 2 içine bu doku hacimde yerleştirinml santrifüj tüpleri.
    2. Iki 5 mm paslanmaz çelik metal toplar ile bir mikser değirmeni kullanılarak, su, 250 ul bir kısım, her doku homojenize.
    3. Kloroform-metanol çözeltisi (01:03, v / v) ve girdap boruları 1 ml ilave edilir. Daha sonra, 10 dakika boyunca 12,000 xg'de bir mikro santrifüj kullanılarak santrifüj tüpleri.
    4. Süpernatantlar toplayın ve Devir-vakumlu konsantratörü onları kurutun.
    5. Su: 30:70 izopropanol 100 ul artıkları çözülür. Gradyan elüsyonu kullanılarak ayrılması için UPLC kolonuna 10 ul kısım enjekte edilir.
    6. 34, daha önce yayınlanmıştır on-line lipid LC-MS/MS için kromatografik şartlar kullanın.
    7. Oluşturmak ekstre iyon akımı (XIC) teorik kitleler etrafında ± 50 ppm'lik bir pencere ile, teorik m / z değerleri kullanılarak kromatogramları.
    8. Bu lipidler için özgün bileşikler varsa, karşılık olanlar ile otantik bileşiklerin tutma süreleri eşleşendoku örneklerinden XIC tepe kesilmelidir. Bileşikler, aynı ise, tutma süreleri ve MS / MS spektrumları ile eşleşmelidir.
  3. Otantik bir bileşik mevcut değilse, bu tür METLIN veya HMDB gibi bir metabolome veritabanından bir standart MS / MS spektrum maç için saptanan lipid parçalanma desen kullanın. Lipid için olası bir yapısını belirlemek için de novo kütle spektrum yorumu kullanın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ITO kaplı cam slaytlar üzerine kesitli ve çözülme monte edilmiş doku örnekleri görünür yırtılma olmadan, sağlam olmalıdır. Birçok doku için, bir ITO kaplı cam slayt üzerine monte doğrudan doku çözülme kabul edilebilir. Doğrudan montaj çözülme (Şekil 1a) kullanıldığı zaman, örneğin sığır lens gibi bazı spesifik dokular için, doku geniş yırtılma sık görülür. Etanol veya formik asit ile İTO cam slayt ön kaplamaya tabi tutulması (Şekil 1b), montaj sırasında doku doku bölümleri bütünlüğünü k...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Başarılı MALDI MSI için en önemli hususlar vardır: 1) doku hazırlanması; 2) matris seçim; 3) matris uygulaması ve 4) veri yorumlama ve analizi. Numune ve matris uygun şekilde hazırlandığı zaman, MS verileri elde etme otomatiktir. Deneyin bu tür veri analizi oldukça emek yoğundur.

Uygun doku hazırlanması başarılı MALDI MSI deneyler için çok önemlidir. Doku kaynağı ve işleme son analizde üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. Numuneler bir metabolitler ° C. -80 ° C'de bile kararsız oldu...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar platformu finansman ve destek için Genom Kanada ve Genom British Columbia kabul etmek istiyorum. Biz de el yazması ve düzenleme yardım eleştiri Dr Carol E. Parker teşekkür ederim. CHL de destek için teşekkür British Columbia Proteomiks Ağı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Sıçan KaraciğeriPel-Freez Biologicals56023-2
Sığır Buzağı LensiPel-Freez Biologicals57114-2Numune kullanımdan önce dekapsüle edilmelidir29< / sup>
Dithranol (DT)Sigma-Aldrich10608MALDI Matrisi
ve alfa;-Siyano-4-hidroksi-sinnamik Asit (CHCA)Sigma-Aldrich70990MALDI Matrisi
2,5-Dihidroksibenzoik Asit (DHB)Sigma-Aldrich85707MALDI Matriks
ReserpinSigma-Aldrich83580
TerfenadinSigma-AldrichT9652
Formik AsitSigma-Aldrich14265
Amonyum FormatSigma-Aldrich14266
Amonyum HidroksitSigma-Aldrich
Trifloroasetik Asit (TFA)Sigma-Aldrich302031
SuSigma-Aldrich39253
MetanolSigma-Aldrich34860
AsetonitrilSigma-Aldrich34967
Etil AsetatSigma-Aldrich34972
İzopropanolSigma-Aldrich34965
KloroformSigma-Aldrich366927
AsetonSigma-Aldrich34850
EtanolTicari Alkoller%95
ES Ayar KarışımıAgilent TechnologiesG2431A
ITO Kaplamalı Cam SlaytlarHudson Yüzey TeknolojisiPSI1207000Numunelerin elektriksel olarak iletken tarafa yerleştirildiğinden emin olun
Wite-Out Shake-N-Squeeze Düzeltme KalemiBicWOSQP11
Airbrush PüskürtücüIwataEclipse HP-CS
ImagePrepBruker249500-LS
MALDI adaptörüBruker235380
320145

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chaurand, P., Stoeckli, M., Caprioli, R. M. Direct Profiling of Proteins in Biological Tissue Sections by MALDI Mass Spectrometry. Anal. Chem. 71, 5263-5270 (1999).
  2. Caprioli, R. M., Farmer, T. B., Gile, J. Molecular Imaging of Biological Samples. Localization of Peptides and Proteins Using MALDI-TOF MS. Anal. Chem. 69, 4751-4760 (1997).
  3. Amstalden van Hove, E. R., Smith, D. F., Heeren, R. M. A. A concise review of mass spectrometry imaging. J. Chromatogr. A. 1217, 3946-3954 (2010).
  4. Norris, J. L., Caprioli, R. M. Analysis of Tissue Specimens by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging Mass Spectrometry in Biological and Clinical Research. Chem. Rev. Feb 11, (2013).
  5. Walch, A., Rauser, S., Deininger, S. -O., Höfler, H. MALDI imaging mass spectrometry for direct tissue analysis: a new frontier for molecular histology. Histochem. Cell Biol. 130, 421-434 (2008).
  6. Hsieh, Y., et al. Matrix-assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry for direct measurement of clozapine in rat brain tissue. Rapid Commun. Mass Spectrom. 20, 965-972 (2006).
  7. Trim, P. J., et al. Matrix-assisted laser desorption/ionization-ion mobility separation-mass spectrometry imaging of vinblastine in whole body tissue sections. Anal. Chem. 80, 8628-8634 (2008).
  8. Khatib-Shahidi, S., Andersson, M., Herman, J. L., Gillespie, T. A., Caprioli, R. M. Direct molecular analysis of whole-body animal tissue sections by imaging MALDI mass spectrometry. Anal. Chem. 78, 6448-6456 (2006).
  9. Atkinson, S. J., Loadman, P. M., Sutton, C., Patterson, L. H., Clench, M. R. Examination of the distribution of the bioreductive drug AQ4N and its active metabolite AQ4 in solid tumours by imaging matrix-assisted laser desorption/ionisation mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 21, 1271-1276 (2007).
  10. Drexler, D. M., et al. Utility of imaging mass spectrometry (IMS) by matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) on an ion trap mass spectrometer in the analysis of drugs and metabolites in biological tissues. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 55, 279-288 (2007).
  11. Prideaux, B., Stoeckli, M. Mass spectrometry imaging for drug distribution studies. J. Proteomics. 75, 4999-5013 (2012).
  12. Sugiura, Y., Setou, M. Imaging Mass Spectrometry for Visualization of Drug and Endogenous Metabolite Distribution: Toward In Situ Pharmacometabolomes. J. Neuroimmune Pharmacol. 5, 31-43 (2009).
  13. Garrett, T. J., Yost, R. A. Analysis of intact tissue by intermediate-pressure MALDI on a linear ion trap mass spectrometer. Anal. Chem. 78, 2465-2469 (2006).
  14. Woods, A. S., Jackson, S. N. Brain tissue lipidomics: direct probing using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry. AAPS J. 8, 391-395 (2006).
  15. Cha, S., Yeung, E. S. Colloidal graphite-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry and MSn of small molecules. 1. Imaging of cerebrosides directly from rat brain tissue. Anal. Chem. 79, 2373-2385 (2007).
  16. Burnum, K. E., et al. Spatial and temporal alterations of phospholipids determined by mass spectrometry during mouse embryo implantation. J. Lipid Res. 50, 2290-2298 (2009).
  17. Veloso, A., et al. Anatomical distribution of lipids in human brain cortex by imaging mass spectrometry. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 22, 329-338 (2011).
  18. Tanaka, H., et al. Distribution of phospholipid molecular species in autogenous access grafts for hemodialysis analyzed using imaging mass spectrometry. Anal. Bioanalyt. Chem. 400, 1873-1880 (2011).
  19. Lou, X., van Dongen, J. L., Vekemans, J. A., Meijer, E. W. Matrix suppression and analyte suppression effects of quaternary ammonium salts in matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry: an investigation of suppression mechanism. Rapid Comm. Mass Spectrom. 23, 3077-3082 (2009).
  20. Knochenmuss, R., Karbach, V., Wiesli, U., Breuker, K., Zenobi, R. The matrix suppression effect in matrix-assisted laser desorption/ionization: application to negative ions and further characteristics. Rapid Commun. Mass Spectrom. 12, 529-534 (1998).
  21. Puolitaival, S. M., Burnum, K. E., Cornett, D. S., Caprioli, R. M. Solvent-free matrix dry-coating for MALDI imaging of phospholipids. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 19, 882-886 (2008).
  22. Hankin, J. A., Barkley, R. M., Murphy, R. C. Sublimation as a Method of Matrix Application for Mass Spectrometric Imaging. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 19, 1646-1652 (2007).
  23. Grove, K. J., Frappier, S. L., Caprioli, R. M. Matrix pre-coated MALDI MS targets for small molecule imaging in tissues. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 22, 192-195 (2011).
  24. Fuchs, B., Süss, R., Schiller, J. An update of MALDI-TOF mass spectrometry in lipid research. Prog. Lipid Res. 49, 450-475 (2010).
  25. Murphy, R. C., Hankin, J. A., Barkley, R. M., Zemski Berry, K. A. MALDI imaging of lipids after matrix sublimation/deposition. Biochim. Biophys. Acta. 1811, 970-975 (2011).
  26. Vermillion-Salsbury, R. L., Hercules, D. M. 9-Aminoacridine as a matrix for negative mode matrix-assisted laser desorption/ionization. Rapid Commun. Mass Spectrom. 16, 1575-1581 (2002).
  27. Hu, C., et al. Analytical strategies in lipidomics and applications in disease biomarker discovery. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 877, 2836-2846 (2009).
  28. Miura, D., et al. Ultrahighly sensitive in situ metabolomic imaging for visualizing spatiotemporal metabolic behaviors. Anal. Chem. 82, 9789-9796 (2010).
  29. Cerruti, C. D., Benabdellah, F., Laprevote, O., Touboul, D., Brunelle, A. MALDI Imaging and Structural Analysis of Rat Brain Lipid Negative Ions with 9-Aminoacridine Matrix. Anal. Chem. 84, 2164-2171 (2012).
  30. Astigarraga, E., et al. Profiling and Imaging of Lipids on Brain and Liver Tissue by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Using 2-Mercaptobenzothiazole as a Matrix. Anal. Chem. 80, 9105-9114 (2008).
  31. Whitehead, S. N., et al. Imaging mass spectrometry detection of gangliosides species in the mouse brain following transient focal cerebral ischemia and long-term recovery. PloS one. 6, e20808(2011).
  32. Cornett, D. S., Frappier, S. L., Caprioli, R. M. MALDI-FTICR imaging mass spectrometry of drugs and metabolites in tissue. Anal. Chem. 80, 5648-5653 (2008).
  33. Deininger, S. O., et al. Normalization in MALDI-TOF imaging datasets of proteins: practical considerations. Anal. Bioanalyt. Chem. 401, 167-181 (2011).
  34. Le, C. H., Han, J., Borchers, C. H. Dithranol as a MALDI matrix for tissue imaging of lipids by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Anal. Chem. 84, 8391-8398 (2012).
  35. Han, J., Schey, K. L. MALDI Tissue Imaging of Ocular Lens α-Crystallin. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 47, 2990-2996 (2006).
  36. Schwartz, S. A., Reyzer, M. L., Caprioli, R. M. Direct tissue analysis using matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry: practical aspects of sample preparation. J. Mass Spectrom. 38, 699-708 (2003).
  37. Chen, Y., et al. Imaging MALDI mass spectrometry of sphingolipids using an oscillating capillary nebulizer matrix application system. Meth. Mol. Biology. 656, 131-146 (2010).
  38. Han, J., et al. Towards high throughput metabolomics using ultrahigh field Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Metabolomics. 4, 128-140 (2008).
  39. Smith, C. A., et al. METLIN: a metabolite mass spectral database. Ther. Drug Monit. 27, 747-751 (2005).
  40. Wishart, D. S., et al. HMDB: a knowledgebase for the human metabolome. Nucleic Acids Res. 37, D603-D610 (2009).
  41. Hoteling, A. J., Erb, W. J., Tyson, R. J., Owens, K. G. Exploring the importance of the relative solubility of matrix and analyte in MALDI sample preparation using HPLC. Anal. Chem. 76, 5157-5164 (2004).
  42. Hoteling, A. J., Mourey, T. H., Owens, K. G. Importance of solubility in the sample preparation of poly(ethylene terephthalate. for MALDI TOFMS. Anal. Chem. 77, 750-756 (2005).
  43. Shroff, R., Rulísek, L., Doubsky, J., Svatos, A. Acid-base-driven matrix-assisted mass spectrometry for targeted metabolomics. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 106, 10092-10096 (2009).
  44. Eikel, D., et al. Liquid extraction surface analysis mass spectrometry (LESA-MS) as a novel profiling tool for drug distribution and metabolism analysis: the terfenadine example. Rapid Comm. Mass Spectrom. 25, 3587-3596 (2011).
  45. Sadeghi, M., Vertes, A. Crystallite size dependence of volatilization in matrix-assisted laser desorption ionization. Appl. Surf. Sci. 127 - 129, 226-234 (1998).
  46. O'Connor, P. B., Costello, C. E. Internal Calibration on Adjacent Samples (InCAS) with Fourier Transform Mass Spectrometry. Anal. Chem. 72, 5881-5885 (2000).
  47. Jing, L., Amster, I. J. An improved calibration method for the matrix-assisted laser desorption/ionization-Fourier transform ion cyclotron resononance analysis of 15N-metabolically- labeled proteome digests using a mass difference approach. Eur. J. Mass Spectrom. 18, 269-277 (2012).
  48. Zhang, L. -K., Rempel, D., Pramanik, B. N., Gross, M. L. Accurate mass measurements by Fourier transform mass spectrometry. Mass Spectrom. Rev. 24, 286-309 (2005).
  49. Clemis, E. J., et al. Quantitation of spatially-localized proteins in tissue samples using MALDI-MRM imaging. Anal. Chem. 84, 3514-3522 (2012).
  50. Schwamborn, K., Caprioli, R. M. Molecular imaging by mass spectrometry--looking beyond classical histology. Nat. Rev. Cancer. 10, 639-646 (2010).
  51. Oppenheimer, S. R., Mi, D., Sanders, M. E., Caprioli, R. M. Molecular analysis of tumor margins by MALDI mass spectrometry in renal carcinoma. J. Proteome Res. 9, 2182-2190 (2010).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Dithranol MatrixMALDI ImagingFTICR Mass SpectrometryLipid DetectionTissue SectioningMatrix ApplicationMass CalibrationInternal CalibrationImage GenerationSpatial Localization

İlgili makaleler