Hele kroppen massespektrometri Imaging av Infrared Matrix-assistert Laser desorpsjon electrospray ionisering (IR-MALDESI)

Bioengineering

Your institution must subscribe to JoVE's Bioengineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Nazari, M., Bokhart, M. T., Muddiman, D. C. Whole-body Mass Spectrometry Imaging by Infrared Matrix-assisted Laser Desorption Electrospray Ionization (IR-MALDESI). J. Vis. Exp. (109), e53942, doi:10.3791/53942 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Ambient ionisering kilder for massespektrometri (MS) har vært gjenstand for stor interesse i det siste tiåret. Matriks-assistert laserdesorpsjon elektrospray ionisering (MALDESI) er et eksempel på slike fremgangsmåter, hvor funksjonene i matrise-assistert laserdesorpsjon / ionisering (MALDI) (for eksempel pulset arten av desorpsjon) og elektrospray ionisering (ESI) (for eksempel soft-ionisering ) kombineres. En av de store fordelene med MALDESI er dens iboende fleksibilitet. I MALDESI eksperimenter, kan en ultrafiolett (UV) eller en infrarød (IR) laser brukes til å resonantly eksitere en endogen eller eksogen matrise. Valget av matriksen er ikke analytten avhengig, og avhenger utelukkende på laserbølgelengden som brukes for eksitasjon. IR-MALDESI eksperimenter, er et tynt lag av is avsatt på prøveoverflaten som en energi-absorberende matriks. IR-MALDESI kilde geometri er optimalisert ved hjelp av statistisk forsøksplanlegging (DOE) for analyse av væskeprøver samt Biological vevsprøver. Videre har en robust IR-MALDESI bildekilde blitt utviklet, hvor en avstembar mid-IR-laseren er synkronisert med en datastyrt XY translatoriske trinn og en høy oppløsningsevne massespektrometer. En tilpasset grafisk brukergrensesnitt (GUI) lar brukeren utvalg av repetisjonstakten av laser, antall bilder per voxel, step-størrelse av prøven scenen, og forsinkelsen mellom desorpsjon og skanne arrangementer for kilden. IR-MALDESI har vært brukt i forskjellige anvendelser slik som rettsmedisinsk analyse av fibre og fargestoffer og MSI av biologiske vev seksjoner. Fordeling av forskjellige analytter som strekker seg fra endogene metabolitter til eksogene xenobiotika innenfor vevssnitt kan måles og kvantifiseres ved hjelp av denne teknikken. Protokollen presentert i dette manuskriptet beskriver store skritt som er nødvendige for IR-MALDESI MSI over hele kroppen vevssnitt.

Introduction

Massespektrometri imaging (MSI) i mikrosonde modus involverer desorpsjon av prøven fra en overflate av en bjelke (laser eller ioner) ved adskilte steder over hele overflaten av en prøve. Ved hvert rasterpunkt, blir et massespektrum som genereres og de ervervede spektra, sammen med den romlige beliggenhet, hvorfra de ble samlet, kan benyttes for samtidig å kartlegge en rekke analytter i prøven. Denne etiketten fritt slags bildebehandling koblet til sensitivitet og spesifisitet av massespektrometri har hjulpet MSI blitt en av de raskest utviklende felt i massespektrometri 1,2.

Matriks-assistert laserdesorpsjon / ionisering (MALDI) er den mest vanlige ioniseringen metode som brukes for MSI analyser. Imidlertid er behovet for en organisk matriks og vakuum kravene MALDI utgjøre betydelige begrensninger på reproduserbarhet, prøvekapasitet, og hvilke typer av prøver som kan analyseres ved hjelp av fremgangsmåten. En rekke atmosfærisk trykk (AP) ionization metoder har blitt utviklet de siste årene for å omgå disse restriksjonene 3. Disse omgivelses ionisering metodene kan for analyse av biologiske prøver i et miljø som er mye nærmere til deres naturlige tilstand og forenkle prøvefremstillingstrinn før analyse. Matriks-assistert laserdesorpsjon elektrospray ionisering (MALDESI) er et eksempel på en slik metode ionisering 4,5.

IR-MALDESI eksperimenter, er et tynt lag av is avsatt på vevsoverflaten som energi-absorberende matriks. En midt-IR-laserpuls blir absorbert av is matrisen, og muliggjør desorpsjon av nøytrale materiale fra overflaten ved hjelp av resonantly eksitere OH strekking modusen for vann. Den desorberte nøytrale skillevegg inn i de ladede dråper av en ortogonal elektrospray og er post-ionisert i en ESI-lignende måte 4-6. Tilsetningen av eksogent is matrise er foretrukket fremfor å stole utelukkende på den endogene vannet i vev, siden det hjelper acteller for variasjoner i vanninnhold i forskjellige vevsområder, og har vist seg å forbedre desorpsjon 6 og forbedre ion overflod ved ~ 15 ganger 7,8 i vev bildebehandling eksperimenter.

I dette arbeidet benytter vi IR-MALDESI MSI å lokke fram fordelingen av metabolitter på tvers av ulike organer i en neonatal mus hele kroppen. En oversikt over justerbare parametere av IR-MALDESI kilde er gitt, og de nødvendige skritt for vellykket avbildning av vevssnitt blir demonstrert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Merk: Følgende protokoll beskriver alle de nødvendige skritt for å utføre IR-MALDESI MSI eksperimenter. I dybden detaljer om den optimaliserte geometrien i IR-MALDESI kilde og dens synkronisering med laser, scene, og massespektrometer kan finnes andre steder 5,6. Animal vevsprøver som brukes i denne protokollen ble oppnådd i henhold til Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC) og North Carolina State University forskrifter.

1. Tissue Forberedelse

  1. Fremstille et isopentan / tørrisbad ved å plassere ~ 200 ml av isopentan i en ren beholder inne i en sekundær beholder med tørris i en avtrekkshette. Bruk vernehansker og vernebriller til enhver tid ved håndtering av isopentan / tørris bad og vev.
    1. Avlive to dager gamle hele neonatal mus valp etter Avertin overdose (7,5 mg / g kroppsvekt), og deretter fryse vevet i isopentan / tørr isbad for å bevare vev struktur. Bruk en pre-rened pinsett til å plassere og fjerne mus valp i cryomold fra isopentan / tørr isbad. Oppbevar flash-frosset vev ved -80 ° C inntil analyse.
  2. Bruke vernehansker, påfør et lag med optimal skjæring temperatur (OCT) montering medium til et 40 mm cryostat prøveplaten. Forsiktig den fryst hel muse på oktober belagt prøveholderen til å følge musen til platen i ønsket retning for seksjonering.
    Merk: oktober utelukkende brukes til å følge vevet til prøveplaten for seksjonering. Ikke helt legge vev i oktober og unngå for mye som OCT er kjent for å ha skadelige effekter på MSI analyse. Andre medier, som for eksempel gelatin, kan brukes til å Cryo-bygge inn i vevet før du skjærer den 9.
  3. Legg platen (med oktober og § vev) på Peltier prøveholderen i cryostat og trykk Peltier-knappen. Vent 10 min for prøve å komme til termisk likevekt.
  4. Plasser prøver plate (med vevet montert påden) på innsiden av platen holderen, og med forsiden vevet ned til det ønskede plan for analyse. Skjær vevet i seksjoner med ønsket tykkelse ved -20 ° C ved hjelp av den roterende mikrotom plassert på innsiden av kryostaten 10.
    Merk: For hele kroppen analyser, skjære vevet inn i 25-mikrometer tykke seksjoner for å opprettholde vev integritet. For mindre regioner (f.eks, lever, hjerne, nyre), skjære vevet inn i 10-mikrometer tykke seksjoner.
    1. Bruk anti-roll glassplate for å hindre skiver vev delen ruller. Bruk cryostat sugeslangen og børster for å fjerne uønsket vev rusk. Når vevet er seksjonert, bruke bladbeskyttelsen for å dekke skarpe mikrotom bladet for å unngå personskader.
  5. Orient mus delen på prøveplaten og tine-mount på en pre-renset glass objektglass ved å bringe raset så nært som mulig til vevet delen, uten å berøre den 10.
    Merk: For kvantitativ MSI opplementer, frakk lysbildet med en intern standard ved hjelp av en automatisert pneumatisk sprøyta før montering av vev, og tine-mount vevet delen på den belagte lysbilde 11.
  6. Fjern mikrotomen blad brukes til seksjonering vevet ved hjelp av bladutløseren, og trygt forkaste bladet i riktig "skarp avfall" container.
  7. Hold glass-slide inne kryostaten til trinn 3.2 for å opprettholde nedfrysing av vev.

2. IR-MALDESI Forberedelse / Kalibrering

  1. Slå på mid-IR laser og starte laserkontroll program på datamaskinen. Velge den ønskede bølgelengden ved hjelp av laser styre søknad levert av produsenten. IR-MALDESI eksperimenter blir vanligvis utført ved 2940 nm.
    Merk: Nyere forsøk har undersøkt avhengighet av mid-IR-laserbølgelengder og den is matrise med noterte forskjeller som synes å være spesifikk analytt 8.
  2. Slå på hjorte-kontrolleren, kan du starte tilpassede brukerkontroll program (RASTIR), og kalibrere scenen posisjon ved hjelp av hjem-knappen.
  3. Forbered elektro løsning. Vanligvis bruker en 50:50 (v / v) metanol / vann med 0,2% maursyre for den elektrospray midlet i positiv-ion-modus. Velge den elektrospray oppløsningsmidlet preparat ifølge eksperimentet. For eksempel bruke 5 mM ammonium hydroksid som elektro modifier for bildebehandlingsprogrammer i negativ-ion-modus.
    Merk: For polaritet bytte IR-MALDESI MSI, bruke 1 mM eddiksyre som modifier. Dette modifiserende middel ble funnet optimale for å oppnå stabil og reproduserbar signal på både positivt arbeidende og negativ-ion-modus 12.
  4. Fyll en 1 ml sprøyte med elektrospray oppløsningsmiddel, og skylle silika kapillær med nytt oppløsningsmiddel.
  5. Rett ESI emitter på aksen med MS innløp ved hjelp av kildeparametere som ESI-spot avstand, spot-innløp avstand, sample høyde, og væske strømningshastighet som er optimalisert ved hjelp av statistisk DO E for analyse av vevssnitt 6. Merk: Se figur 1 for en skjematisk skildrer disse parametrene og optimaliserte verdier for MSI av vevssnitt.
  6. Start elektrospray og evaluere dens stabilitet (> 10 minutter) ved å overvåke den totale ionestrøm (TIC) som, på dette punkt, består utelukkende av omgivende forbindelser. Vanligvis er en TIC variasjon på <10% i løpet av 10-15 min er en god indikasjon på stabilitet.

Figur 1
Figur 1. IR-MALDESI skjematisk og parametere. (A) Skjematisk av IR-MALDESI kilde oppsett (ikke i målestokk) og justerbare parametere. (B) optimaliserte parameterverdier for avbildning av vevssnitt. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

title "> 3. Nedfall av Ice Matrix

  1. Advarsel: Slå av elektro før du legger prøve på scenen.
  2. Plasser tine montert vev på IR-MALDESI sample plate i kamerabildet.
  3. Pass på at hendene er klar av ESI emitter og start elektro.
  4. Lukk dekselet av IR-MALDESI kilde og rense kabinett med tørr nitrogen for å forhindre kondensasjon av vann på overflaten av vevet. Når den relative luftfuktigheten inne i kabinettet delene <3%, slå på DC strømforsyning (~ 12 V) til Peltier plate, som vil kjøle prøven plate. Merk: nedkjølingen i Peltier-avkjølt trinnet er diskutert i detalj et annet sted 13.
  5. Avkjøl fasen til -9 ° C, og la den monterte vev for å komme til termisk likevekt (~ 5-10 min).
  6. Stopp nitrogenrensing og utsette vevet til relativ luftfuktighet ved å åpne kilde dekselet. Et tynt lag av is vil bli avsatt på koLD overflate av Peltier trinnet og montert vev seksjon på grunn av desublimation av vann fra luften.
    Merk: Hvis den relative luftfuktigheten i laboratoriet er under 10-15%, plassere et beger med varmt vann inne i kabinettet for å lette dannelsen av isen matrise laget.
  7. Etter at isen matriksen blir dannet, lukker dekselet og start strøm av tørr nitrogen for å redusere den relative fuktighet til 10 ± 2%. Juster nitrogenstrømningshastighet for å holde den relative fuktighet på dette nivå, empirisk funnet å være balansen av isdannelse og sublimering for å opprettholde en konstant lag av is gjennom hele eksperimentet 6.

4. massespektrometri Imaging Data Acquisition

  1. Bruke RASTIR GUI (figur 2), flytter scenen til analyse posisjon ved å klikke på "LASER posisjon" -knappen. Bruk justering diode av laser for å sikre en off-vevsområde blir skal ablateres. Fyre av en laser skutt i en off-vev region å kalibrere laseren forskjøvet i forhold til kameravisningen. Klikk på "Laser Test Fire" -knappen for å oppdatere laser posisjon.
  2. Gå tilbake til "CAMERA posisjon" og oppdatere laser posisjon i RASTIR ved å plassere laser justering reticle på laser ablasjon spot (Figur 2-1).
  3. Klikk på regionen av interesse (ROI) knappen og justere størrelsen og plasseringen av ROI for vevet delen som blir analysert (figur 2-2). Inngangs passende eksperimentelle parametere som trinnstørrelse i X og Y retninger (i mm) (figur 2-3), og navn MSI filen i "Project Name" (figur 2-4).
    1. Når du tegner en ROI, inkluderer en del av off-vev som fungerer som kontroll. Bruk denne off-vev seksjon for topp plukking (trinn 5.4).
      Merk: desorpsjon diameter (spot størrelse) av laser på vev er ca 150 mikrometer; kan imidlertid høyere romlig oppløsning fås ved USIng sampling metoden 14,15.
  4. Velg riktig laser frekvensen fra rullegardinmenyen, antall laserpulser per voxel (heltall verdier), og forsinkelsen mellom laser trigger og massespektrometer signal (Figur 2-5). Vanligvis bruker to laserpulser per volumelement ved 20 Hz for fullstendig å desorbere materiale i en IR-MALDESI MSI eksperimenter, med en 10 ms tidsforsinkelse for å tillate ioner som genereres for å oppnå den masse analysator for måling 5.
    Merk: Velg høyeste repetisjonshastighet at laseren er i stand til å operere på. Det ble nylig vist at bruk av høyere repetisjon rente vil bedre analytten detectability 16.

Figur 2
Figur 2. Brukergrensesnitt for IR-MALDESI MSI drift. Skjermbilde av RASTIR Scan Kontroll Programmet er presentert. Trinnene for perfforme en MSI eksperiment er (1) å finne laser spot, (2) tegne en ROI, (3) å velge størrelse på scenen trinn (i mm), (4) å gi et navn til filen, (5) å velge riktig nummer pulser per voxel sammen med ønsket repetisjonshastighet, og (6) å sjekke listen for bildebehandling og MS oppsett. klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Velge massespektrometer parametere som ionisering modus, elektrospray spenning, oppløsningsmiddel strømningshastighet, kapillær temperatur, og injeksjons tid i massespektrometer programvare. Se tabell 1 for et eksempel på de parametrene som brukes i hele kroppen IR-MALDESI MSI.
    Bemerk: På grunn av kompleksiteten av biologiske prøver og mangel på separasjonsmetoder i MSI analyser, er IR-MALDESI kilde koblet til en høy oppløsningsevne og høy masse nøyaktighet instrument. Et oppkjøp metoden kan lastes for analyses som parallell reaksjon overvåking (PRM) 7 eller polaritet bytte MSI 12.
  2. Når alle parametere (laser, scene, og massespektrometer) har blitt valgt, plasserer MS i "håndtrykk" -modus for synkronisering, og starte MS oppkjøpet.
  3. Bruke RASTIR bildebehandlingsprogrammer, må du kontrollere alle trinn i sjekklisten (figur 2-6) blir gjennomført ved å merke boksene, og laste programmet. Når programmet er lastet, vil "Run" knappen være tilgjengelig. Trykk på Kjør for å starte MSI signal oppkjøpet.
  4. Ved ferdigstillelse av bildebehandling eksperimentet, stoppe massespektrometer oppkjøp og plassere instrumentet i standby-modus. Slå av nitrogenrensing i kabinettet, skru av strømtilførselen til Peltier plate, og slå av scenen kontrolleren og laser.
  5. Åpne dekselet, ta ut elektro emitter tips fra innsiden kilden kabinett, og fjerne den utvidede oppvarmet metall MS innløp bruker vernehansker. Forsiktig: Den utvidede metall MS innløpet vil være veldig varmt.
  6. Iført hansker og vernebriller, rengjør den utvidede metall kapillær innløp av ultralydbad i 15% salpetersyre i 10 minutter, deretter i HPLC-grade vann i 10 minutter, og til slutt i HPLC-grade metanol i 10 min. Tørk metall kapillær innløp under en strøm av nitrogen, og sett inn i MS. Merk: Kast løsemiddel i de aktuelle avfallsbeholdere etterpå.
R "style =" width: 216px; "> 3,8-4,2 kV width: 216px; "> 140 000
Parameter Verdi
ionisering Mode positiv
Elektro Spenning
Solvent Flow Rate 2 mL / min
capillary Temperatur 275 ° C
Scan Range m / z 250-1000
Scan Type Full skanning
injeksjon Tid 110 ms
løse strøm

Tabell 1. Instrument parametrene som brukes i hele kroppen IR-MALDESI MSI.

5. Data Analysis

  1. Konverter rådatafiler generert av instrumentet til dataformater som mzXML 17 eller imzML 18 ved hjelp av fri programvare som MSConvert 17 og imzML omformer 19.
  2. Begynn MSiReader v1.0, en åpen kildekode-programvare utviklet for analyse av høy oppløsningsevne MSI data 20, på en dedikert behandlingen datamaskin. Last bildefilen på MSiReader. For brukergrensesnittet MSiReader og noen av dens innebygde funksjoner, se figur 3.
  3. Generere ion kart analytter av interesse ved å legge inn deres m / z og velge en passende m / z vindu i deler per million (ppm) eller Thomson (Th) (Figur 3-1). For høye oppløsningsevne (RP) instrumentervelge et vindu i lav-ppm-området.
    Merk: Det passende m / z vinduet avhenger av RP og massemålenøyaktighet (MMA) av instrumentet som IR-MALDESI kilde er koblet til.
  4. Videre tolke data ved hjelp av innebygde funksjoner som interpolering (figur 3-2), normalisering (Figur 3-3), optisk bilde overlegg (Figur 3-4), og topp plukking (Figur 3-5) 20.

Figur 3
Figur 3. Brukergrensesnitt av MSiReader; v1.0 20. Når en fil er lastet inn i programvaren, er ion kart analytter av interesse vises ved (1) å legge inn m / z og toleranse i ppm eller Th. Videre analyse som (2) interpolasjon eller (3) normalisering kan også utføres. Et optisk bilde av vevet kan også bli importert og lagt medion kart (4) for bedre visualisering. For vilkårlige analyserer topp plukker funksjon (5) kan brukes til å trekke vevsspesifikke topper ved å velge det området av vev (rød linje) og et referanseområde off-vev (grønn boks). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Bruk toppen plukke funksjon for å generere en liste over vevsspesifikke m / z-verdier ved hjelp av brukerdefinerte kriterier. Merk: PeakFinder algoritmen bruker forskjeller i gjennomsnittlig massespektrummet to regionene. Disse m / z-verdier kan deretter søkte mot metabolitt databaser som METLIN 21 eller lipid MAPS. 22
    1. Se Figur 3 for et eksempel på å velge en avhørt vev region (magenta polygon ROI) og off-vev henvisning region (grønn polygon ROI).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bildene som presenteres på figur 4 viser den romlige fordelingen av metabolitter i forskjellige organer i det hele kroppen vev seksjon. Unik m / z verdier til spesifikke regioner av kroppen ble funnet ved hjelp av MSiReader PeakFinder, fulgt av satsvis behandling for bildegenerering. Bildet overlay verktøy (Figur 3-4) ble brukt til å justere den optiske bilde tatt før isen matrise deponering med de resulterende ion kart. Kolesterol er observert i alle vevstyper som forventet fra dens strukturelle rolle i dyrecellemembraner (figur 4A), mens andre metabolitter oppviser distinkte fordelinger innenfor spesifikke organer eller vev kamre (figur 4B-D).

Figur 4
Figur 4. Representant IR-MALDESI MSI bilder; AD. Fire metabolite ion kart som viser lokalisering av forbindelser innen en hel muse seksjon. Den lipid klassen er kommentert i nederst til høyre på hvert bilde. Den optiske bilde av vevet delen har blitt lagt i løpet av de ion kart for å hjelpe med visualisering av organer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollen ovenfor beskriver de viktigste trinnene for å utføre en IR-MALDESI MSI eksperiment. Matrisen søknad fremgangsmåte (avsnitt 3) tar omtrent 20 minutter, noe som ligner på en typisk matrise søknad fremgangsmåte for MALDI MSI eksperimenter ved sublimering eller spray-belegning ved bruk av en robot sprøyter. Videre gjør IR-MALDESI ikke stole på oppdeling av analytter i matrise krystallene 6, og isen matrisen kan være universelt brukes for alle analytter uavhengig av deres masse, størrelse eller kjemiske egenskaper. I tillegg vil bruk av is eliminerer matrise-relaterte ioner i nedre m / z området observert i typiske MALDI eksperimenter 23.

Selv om alle trinnene i forsøket er nødvendig for å generere kvalitets MSI data, er elektrospray stabilitet i løpet av eksperimentet avgjørende for reproduserbar IR-MALDESI ion generasjon. Den relative fuktighet må overvåkes i løpet av en avbildning eksperiment for åopprettholde en konstant is matrikssjikt. IR-MALDESI desorpsjon er forholdsvis ugjennomtrengelig for tykkelsen av is 6; Men kan noen bildebehandling eksperimenter ta flere timer der et islag kan bli plagsom hvis ikke overvåket. For dette formål har en proporsjonal-integral-derivat (PID) regulatoren nylig blitt integrert inn i kilden for å overvåke temperaturen og den relative fuktighet inne i kabinettet, og justere dem etter behov.

Siden MSI innebærer direkte sampling av analytter fra overflater, kan kromatografiske separasjoner ikke brukes til å redusere kompleksiteten av spektra. I tillegg kan omgivende ioner tilstede i laboratorieomgivelser interferere med signalet fra analytt (er) av interesse. Den spektrale kompleksitet fra omgivelses ioner kombinert med variert utvalg av forbindelser innen biologiske prøver krever koblingen av IR-MALDESI (og andre omgivelses MSI kilder) til høymesse nøyaktighet og høye oppløsningsevne massespektrometre, sUCH som den som ble brukt i dette eksperimentet, for å muliggjøre generering av nøyaktige og detaljerte ion kart.

I dette arbeidet ble IR-MALDESI som brukes til å avsløre den romlige fordelingen av en rekke endogene metabolitter i ulike organer i en hel mus. Toppen plukking algoritmen i MSiReader var i stand til å identifisere mer enn 500 vevs-spesifikke ioner, hvorav mange var lipider fra forskjellige klasser. Denne protokollen kan også benyttes for samtidig å overvåke fordelingen av eksogene forbindelser, slik som medikamenter og medikament metabolitter, i forskjellige organer 24,25. Gullstandarden for hele kroppen narkotika distribusjonsstudier er hele kroppen autoradiografi 24. Imidlertid er denne metoden tidkrevende, krever radiomerkede forbindelser, og kan ikke skille mellom modermedikamentet og dens metabolitter, ettersom den ikke gi informasjon om molekylstrukturen av analytter. Hele kroppen MSI med IR-MALDESI omgår disse problemene, mens det også laranalysen som skal utføres i omgivende miljø, uten tilsetning av organiske matrikser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
IR-MALDESI Source Custom-made N/A Please refer to references 4 and 12 for an in-depth discussion of IR-MALDESI source development.
Q Exactive Plus  Thermo Scientific Q Exactive Plus Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer
Water, HPLC Grade Burdick & Jackson  AH365-4
Methanol, HPLC Grade Burdick & Jackson  AH230-4
Formic Acid Sigma Aldrich  56302
Tunable mid-IR Laser Opotek Inc. IR Opolette Tunable 2,700-3,100 nm IR OPO laser
Nitrogen Gas Arc3 Gases AG S-NI300-5.0 Grade 5.0 high purity nitrogen gas cylinder (300)
Cryostat Leica Biosystems CM 1950 Cryomicrotome
High Profile Microtome Blades Leica Biosystems 3802123 Leica DB80HS
Mounting Medium (OCT) Leica Biosystems 3801480 Surgipath FSC 22 mounting medium
Cryostat Specimen Disc Leica Biosystems 14047740045 40 mm diameter
Glass Microscope Slides VWR 48312-003 Frosted, selected, pre-cleaned

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mcdonnell, L. A., Heeren, R. M. A. Imaging Mass Spectrometry. Mass Spectrom. Rev. 26, 606-643 (2007).
  2. Chughtai, K., Heeren, R. M. A. Mass spectrometric imaging for biomedical tissue analysis. Chem. Rev. 110, (5), 3237-3277 (2010).
  3. Robichaud, G., Barry, J. A., Muddiman, D. C. Atmospheric Pressure Mass Spectrometry Imaging. Encycl. Anal. Chem. (2014).
  4. Sampson, J. S., Hawkridge, A. M., Muddiman, D. C. Generation and detection of multiply-charged peptides and proteins by matrix-assisted laser desorption electrospray ionization (MALDESI) Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 17, (12), 1712-1716 (2006).
  5. Robichaud, G., Barry, J. A., Garrard, K. P., Muddiman, D. C. Infrared matrix-assisted laser desorption electrospray ionization (IR-MALDESI) imaging source coupled to a FT-ICR mass spectrometer. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 24, (1), 92-100 (2013).
  6. Robichaud, G., Barry, J. A., Muddiman, D. C. IR-MALDESI Mass Spectrometry Imaging of Biological Tissue Sections Using Ice as a Matrix. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25, (3), 319-328 (2014).
  7. Barry, J. A., et al. Mapping Antiretroviral Drugs in Tissue by IR-MALDESI MSI Coupled to the Q Exactive and Comparison with LC-MS/MS SRM Assay. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25, (12), 2038-2047 (2014).
  8. Rosen, E. P., Bokhart, M. T., Ghashghaei, H. T., Muddiman, D. C. Influence of Desorption Conditions on Analyte Sensitivity and Internal Energy in Discrete Tissue or Whole Body Imaging by IR-MALDESI. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 26, 899-910 (2015).
  9. Nelson, K. A., Daniels, G. J., Fournie, J. W., Hemmer, M. J. Optimization of whole-body zebrafish sectioning methods for mass spectrometry imaging. J. Biomol. Tech. 24, (3), 119-127 (2013).
  10. Park, J. J., Cunningham, M. G. Thin sectioning of slice preparations for immunohistochemistry. J. Vis. Exp. (3), e194 (2007).
  11. Bokhart, M. T., Rosen, E., Thompson, C., Sykes, C., Kashuba, A. D. M., Muddiman, D. C. Quantitative mass spectrometry imaging of emtricitabine in cervical tissue model using infrared matrix-assisted laser desorption electrospray ionization. Anal. Bioanal. Chem. 407, (8), 2073-2084 (2015).
  12. Nazari, M., Muddiman, D. C. Polarity Switching Mass Spectrometry Imaging of Healthy and Cancerous Hen Ovarian Tissue Sections by Infrared Matrix-Assisted Laser Desorption Electrospray Ionization (IR-MALDESI). Analyst. 141, 595-605 (2016).
  13. Hsu, C. C., et al. Design and Application of a Low-Temperature Peltier-Cooling Microscope. J. Pharm. Sci. 85, (1), 70-74 (1996).
  14. Jurchen, J. C., Rubakhin, S. S., Sweedler, J. V. MALDI-MS imaging of features smaller than the size of the laser beam. J. Am. Soc.Mass Spectrom. 16, (10), 1654-1659 (2005).
  15. Nazari, M., Muddiman, D. C. Cellular-level mass spectrometry imaging using infrared matrix-assisted laser desorption electrospray ionization (IR-MALDESI) by oversampling. Anal. Bioanal. Chem. 407, (8), 2265-2271 (2015).
  16. Rosen, E. P., Bokhart, M. T., Nazari, M., Muddiman, D. C. Influence of C-Trap Ion Accumulation Time on the Detectability of Analytes in IR-MALDESI MSI. Anal. Chem. 87, 10483-10490 (2015).
  17. Kessner, D., Chambers, M., Burke, R., Agus, D., Mallick, P. ProteoWizard: open source software for rapid proteomics tools development. Bioinformatics. 24, (21), 2534-2536 (2008).
  18. Schramm, T., et al. ImzML - A common data format for the flexible exchange and processing of mass spectrometry imaging data. J. Proteomics. 75, (16), 5106-5110 (2012).
  19. Race, A. M., Styles, I. B., Bunch, J. Inclusive sharing of mass spectrometry imaging data requires a converter for all. J. Proteomics. 75, (16), 5111-5112 (2012).
  20. Robichaud, G., Garrard, K. P., Barry, J. A., Muddiman, D. C. MSiReader: an open-source interface to view and analyze high resolving power MS imaging files on Matlab platform. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 24, (5), 718-721 (2013).
  21. Smith, C. A., O'Maille, G., et al. METLIN: a metabolite mass spectral database. Ther. Drug. Monit. 27, (6), 747-751 (2005).
  22. Sud, M., et al. LMSD: LIPID MAPS structure database. Nucleic Acids Res. 35, D527-D532 (2007).
  23. 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, (7), 699-708 (2003).
  24. Takai, N., Tanaka, Y., Inazawa, K., Saji, H. Quantitative analysis of pharmaceutical drug distribution in multiple organs by imaging mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 26, (13), 1549-1556 (2012).
  25. Liu, J., Gingras, J., Ganley, K. P., Vismeh, R., Teffera, Y., Zhao, Z. Whole-body tissue distribution study of drugs in neonate mice using desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging. Rapid Commun. Mass Spectrom. 28, (2), 185-190 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics