저자는 플랫폼의 자금 조달 및 지원에 대한 게놈 캐나다와 게놈 브리티시 컬럼비아 인정하고 싶습니다. 우리는 또한 원고 및 편집 지원의 중요한 검토를 위해 박사 캐롤 E. 파커 감사합니다. CHL도 지원을위한 감사 브리티시 컬럼비아 단백질 체학 네트워크.

1. 조직의 단면 <ol><li> , 액체 질소를 사용하여, 한 번 수확 한 문제의 표본을, 플래시 동결 (배송이 필요한 경우) 드라이 아이스에 그들을 발송하고, 조직 절편 때까지 -80 ° C에 저장합니다. (상용 샘플을 사용하는 경우, 샘플은이 방식으로 제조되도록.) </li><li> MALDI 목표에 맞게 관리 크기로 장기를 잘라. 기관의 불필요한 부분을 잘라냅니다. 여기에 설명 된 본 연구의 경우, 소 송아지 렌즈는 조직 절편하기 전에 이전에 설명 된 절차 (35)를 사용하여 디 캡슐화 하였다. </li><li> -80 ° C 냉동고에서 전체 장기를 제거하고 저온 ​​조직 절단 무대에 수정합니다. 소 송아지 렌즈를 해결하려면, 저온 유지 장치의 조직을 절단 단계에서 물이 한 두 방울을 배치합니다. 이 응고되기 전에 빨리 물에 렌즈를 배치합니다. 또한, 최적의 절삭 온도 (10 월) 화합물은 또한 절단 단계에 조직 문제를 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 의 OCT 화합물을 사용하는 경우, 소형의 OCT 말 량이 적용되어야 손질 컷 조직 절편은 이온화 분석 5,36,37의 검출을 방해 할 수의 OCT 화합물로 오염되지 않도록주의해야한다. </li><li> 저온 유지 장치 내부의 온도가 -18 ℃로 평형을 허용 추운 또는 따뜻한 온도는 각각 부드럽게 또는 열심히 조직에 사용할 수 있습니다. 그런 다음 equatorially 20 μm의 두께 조각으로 조직을 잘라. 대부분의 조직에 대해 10 ~ 15 μm의 두께 조각을 사용; 때문에 소 렌즈 조직의 깨지기 쉬운 특성으로, 그러나, 20 μm의 두께 슬라이스를 사용 하였다. 소 렌즈 용 티슈의 경우, 제 조직 섹션을 버리고 만 적도면에 또는 가까이있는 슬라이스를 사용한다. </li><li> 접안 렌즈 티슈가 묘화되는 경우, 산화 인듐 주석 (ITO) 코팅 된 유리 슬라이드의 표면 prewet하는 포름산 (순도 98 %, LC-MS 그레이드) 1.5 μl를 사용한다. </li><li> 조심스럽게 ITO-공동의 표면에 조직 섹션을 전송저온 유지 장치 내부 ated 유리 현미경 슬라이드. 조직 절편 신속 해동하고 슬라이드면에 단단히 부착 될 것이다. 일반적으로, 여러 조직 섹션 이와 같이 동일한 ITO 코팅 된 슬라이드 상에 장착 될 수있다. </li><li> MALDI 매트릭스 도장 전에 15 분간 슬라이드를 냉동 건조. </li><li> 매트릭스 테스트를 위해 적절한 용매에 각각의 행렬을 녹입니다. 수동으로 조직 섹션에 각 매트릭스 용액 1 μl를 발견. 또한, MALDI 감도의 검증 용 티슈 상 저분자 보정 표준을 더럽힐. </li><li> 교정 유체 펜으로 ITO 코팅 된 유리 슬라이드의 비전 도성 표면에 기록하여 ITO 코팅 된 유리 슬라이드에 세 교육 마크를 추가합니다. 평판 스캐너를 사용하여 조직 슬라이드의 광학 이미지를 촬영하고는 TIFF 또는 JPG 등의 적절한 형식으로 저장합니다. </li></ol> 2. 매트릭스 코팅 2.1. 자동화 된 매트릭스 코팅 <ol><li> AP자동 브루 커 ImagePrep 또는 유사한 전자 매트릭스 분무기를 이용하여 조직 절편의 표면에 용매로서 아세토 니트릴 또는 혼합 아세토 니트릴 / 물을 함유 플라이 매트릭스 솔루션. </li><li> 매트릭스 코트 슬라이드의 가장자리를하지 않도록 테이프로 ITO 코팅 된 유리 슬라이드의 전면의 가장자리를 커버. 이것은 대향 표면에 교시 마크 조직 슬라이드 정렬을 위해 사용될 수 있음을 보장한다. 이들이 ITO 코팅 된 슬라이드의 전기 전도성을 유지하기 위해 접점으로서 사용되는 행렬로 상기 슬라이드의 가장자리를 커버하지 않는다. </li><li> 외투 매트릭스 코팅 (2 초 스프레이, 30 초 배양하고, 각 사이클 동안 60 초 건조 시간)의 스물 사이클을 이용하여 유리 슬라이드. </li></ol> 2.2. 수동 매트릭스 코팅 <ol><li> 전자 행렬 분사기의 제조 재료와 호환되지 않는 유기 용매 (예 : 클로로포름, 에틸 아세테이트) requi다면빨강, 매트릭스를 적용 할 공압 보조 에어 브러쉬 스프레이를 사용합니다. 에어 브러쉬 총의 용매 저장소에 제조 된 매트릭스 솔루션을 추가하고 주요 스프레이 가압 질소 가스의 완만 한 흐름을 적용합니다. </li><li> 매트릭스 코트 슬라이드의 가장자리를하지 않도록 테이프로 ITO 코팅 된 유리 슬라이드의 전면의 가장자리를 커버. 이것은 대향 표면에 교시 마크 조직 슬라이드 정렬을 위해 사용될 수 있음을 보장한다. 이들이 ITO 코팅 된 슬라이드의 전기 전도성을 유지하기 위해 접점으로서 사용되는 행렬로 상기 슬라이드의 가장자리를 커버하지 않는다. </li><li> 안정하고 미세한 스프레이가 관찰 된 후에, 수동 매트릭스 스프레이 완전히 코팅 조직 절편을되도록. 간신히 가능한 피 분석 비편 재화를 방지하기 위해 각 사이클 동안 표면을 적시기 위해 필요한 매트릭스 용액의 최소량을 적용한다. 일반적으로, 코팅하는 매트릭스 스프레이 약 10 사이클 조직 절편을 사용하여, 사이클의 수는티슈 타입 및 매트릭스 조성물에 의존. </li></ol> 3. MALDI MS <ol><li> 물 (최종 혼합물 중 0.1 % 포름산 함유) : 60:40 이소프로판올 1:200의 요인에 의해 &quot;ES 튜닝 혼합&quot;표준 용액을 희석하여 질량 보정 용액을 준비한다. </li><li> 2 μL / 듀얼 모드 전기 분무 이온화 (ESI) ESI 측에서 FTICR 질량 분석기에 / MALDI 이온 소스에 희석 &quot;ES 조정 믹스&quot;솔루션의 분을 소개합니다. </li><li> 광대역 검출 1,024 킬로바이트 / 초의 데이터 수집의 제약없이, 포지티브 이온 ESI 모드 FTICR 악기 운항. 일반적인 ESI 매개 변수는 모세관 전기 분무 전압 3,900 V되며 방패 전압 3,600 V 스프레이, 분무기 가스 (N 2) 흐름, 2 L / 분; 건조 가스 (N 2) 흐름과 온도, 4 L / 분 200 ° C; 1 전압, 15 V 분리기에, 비행 (TOF)의 시간 0.009 초, 충돌 가스 (AR) 흐름, 0.4 L / S, 소스 이온 축적 시간, 0.1 초;및 충돌 셀 이온 축적 시간 0.2 초. 좋은 시간 영역 자유 유도 감쇄 (FID) 신호를 유지하면서, m / z 200에서 1,400 질량 범위의 분석 감도를 극대화하기 위해 조정 FTICR 작업 매개 변수를 설정합니다. 일반적으로, ICR 작업 매개 변수 조수의 전압 8 V되며 오프셋 전압, 8 V를 조수, 10의 여기 증폭, 여기 펄스 시간, 0.01-0.015 초, 전면 트랩 플레이트 전압 1.5 V, 다시 트랩 플레이트 전압 1.6 V 및 분석기 입구 전압, -4 FTICR 운전 파라미터들의 세트가 결정되고 나면 V., ESI 질량 스펙트럼을 획득하고 &quot;ES 튜닝 혼합&quot;용액에서 표준 화합물의 레퍼런스 질량을 사용하여 기기를 교정. </li><li> 조정에 MALDI 작업을위한 장비는, 1 μM 각각의 농도 매트릭스 용액에 혼합 테르페나딘과 레 세르 핀 표준 용액의 몇 가지 1 μL 씩 분주 녹여 직접 Tissu은 중 하나에이 솔루션을 발견전자 섹션 ITO 코팅 된 슬라이드에 장착 된 (즉, 테스트 조직과). 조직 슬라이드 어댑터 (즉, 특별 MALDI 대상)에 ITO 코팅 된 슬라이드를 놓고 이중 ESI / MALDI 이온 소스에 든 측면에서 어댑터를로드 할 수 있습니다. 각 질량 스캔 MALDI 신호 축적 등을위한 레이저 출력과 레이저 샷의 개수에 대한 적절한 MALDI 동작 파라미터를 최적화 전형적인 MALDI 동작 파라미터는 : 레이저 샷, 50, 및 300 V.의 MALDI 플레이트 전압 </li><li> 조정 후, 교정, 및 MALDI-MSI 실험을위한 계측기 최적화 이미징 소프트웨어 내에 기록 된 광학 상으로 묘화 될 수있는 조직 절편의 실제 위치를 정렬. 3 점 삼각 측량 방법을 이용하여 이러한 정렬을 위해 이전에 ITO 코팅 된 슬라이드면의 반대측 (단계 1.9)에 넣어왔다 세 &quot;정정 유체&quot;부호를 사용한다. </li><li> 동시 ESI와 MAL를 수행DI 작업을 각각의 질량 스펙트럼은 인수 후 내부 질량 교정을위한 &quot;ES 조정 믹스&quot;솔루션의 기준 질량 피크를 포함하도록. 이 MALDI MS 동안 가장 정확한 질량 측정 될 것입니다. 이를 위해, 제 ESI calibrant의 신호가 내부 질량 교정 여전히 높게 유지하면서 MALDI 스펙트럼 신호를 지배 할 때까지 모세관 전압을 감소시킴으로써 ESI 신호를 감쇠. </li><li> 다음으로, 레이저 조사에 대한 자동화 된 래스터 링 방법을 설정합니다. 몇 군데 조직의 영역을 정의하고 적절한 레이저 래스터 단계의 크기를 설정합니다. 작은 래스터 스텝 사이즈는 더 높은 해상도의 조직 이미지를 제공한다는 점에 유의하지만, 상당히 긴 질량 스펙트럼 획득 시간 등의 데이터 저장 공간을 필요로한다. 이미지 픽셀의 수를 설정하는 레이저 래스터 스텝 사이즈 및 조직의 크기에 의존한다. 1cm 2 티슈 크기가 일반적인 소 렌즈, 조직 이미지는 일반적으로 주 구성되어있다. </EM&gt; 5,000 픽셀 200 ㎛의 레이저 래스터 단계 크기가 FTICR 기기에 사용되는 경우. 이 실험 기간 동안 점진적으로 인해 신호 감쇠에 위치 기반 편견을 방지로, &quot;임의의 장소&quot;분석을 사용합니다. </li></ol> 4. 데이터 분석 <ol><li> 초기 비교를 위해 내부 보정을 사용하여 MALDI 질량 스펙트럼을 측정하고 MS / MS에 대한 피크를 선택합니다. 드 동위 원소 및 사용자 정의 VBA 스크립트 (38)를 사용하여, 전술 한 바와 같이 모노 이소 토픽 (monoisotopic) 피크를 선택합니다. </li><li> 내보내기 모노 이소 토픽 (monoisotopic) 피크 목록 및 METLIN 39 및 / 또는 라이브러리 항목 질량 매칭 HMDB 40 대사 체 데이터베이스에 입력 측정 된 M / Z 값을 결과. ± 1 ppm으로 허용 질량 오류로 데이터베이스를 검색하는 동안 (M + H) +, (M + NA) + 및 (M + K) + 이온을 고려한다. </li><li> IMAG을 사용하여 전체 조직 절편을 가로 질러 검출 된 지질 엔티티 모두를위한 이미지를 생성 MALDI피크 꼭대기에서 1 ppm으로의 질량 필터 폭 전자 분석 소프트웨어. </li><li> 이미지가 데이터베이스 항목과 일치하는 모든 M / Z 값에 대해 생성되고 나면, 나중에 조사 할 수있는 독특한 분포 패턴을 찾아뿐만 아니라 다른 모든 피크에 대한 이미지를 생성합니다. </li></ol> 5. 군데 지질의 신원 확인 <ol><li> MALDI-MS/MS 의해 FTICR 악기 (인지질 예 : 184.073)를 사용하여 검출 될 수있는 특성 단편 이온이 높은 풍부한 지질의 신원을 확인한다. 직접 조직에 충돌 유발 분해 (CID)를 사용하여 MALDI-MS/MS을 수행합니다. </li><li> 직접 MALDI-MS/MS에 의해 확인 될 수없는 그 지질 종 들어, Q-TOF 질량 분석기 (34)에 결합 UPLC 시스템을 사용한다. <ol><li> 수동으로 관심의 종류가 지역화 된 영역에서 조직의 ~ 10 ㎎을 함유 분주 해부. 2에 이러한 조직 분량 씩 배치ML의 원심 분리기 튜브. </li><li> 두 5mm 스테인리스 금속 공 믹서 밀을 사용하여, 물 250 ㎕를 각 조직 나누어지는 균질화. </li><li> 클로로포름 - 메탄올 용액 (1:3 V / V), 및 소용돌이 관의 1 ML을 추가합니다. 다음에, 10 분 동안 12,000 XG에서 마이크로 원심 튜브를 사용하여 원심 분리. </li><li> 상층 액을 수집하고 회전 속도 진공 농축기에서 그들을 건조. </li><li> 물 : 30:70 이소프로판올 100 μL의 잔류 물을 녹인다. 기울기 용리를 사용하여 분리를위한 UPLC 컬럼에 10 ㎕의 분취 량을 주입한다. </li><li> 이전에 34 게시 된 온라인 지질 LC-MS/MS에 대한 크로마토 그래피 조건을 사용합니다. </li><li> 생성 추출한 이온 전류 (XIC)의 이론 질량 주위 ± 50 ppm으로 윈도우로, 이론적 m / z 값을 이용하여 크로마토 그램. </li><li> 그 지질에 대한 본격적인 화합물을 사용할 수있는 경우, 대응의 사람들과 확실한 화합물의 머무름 시간과 일치조직 샘플에서 XIC 피크를하는 번. 화합물이 동일한 경우, 체류 시간 및 MS / MS 스펙트럼은 일치한다. </li></ol></li><li> 본격적인 화합물을 사용할 수없는 경우, 같은 METLIN 또는 HMDB 등의 대사 체 데이터베이스에서 표준 MS / MS 스펙트럼과 일치하도록 감지 지질의 조각 패턴을 사용합니다. 지질에 대한 가능한 구조를 결정하기 위해 새로이 질량 스펙트럼 해석을 사용합니다. </li></ol>

우리는 공개 아무것도 없어.

성공적인 MALDI MSI에 대한 가장 중요한 고려 사항은 : 1) 티슈 제조 2) 매트릭스 보유 3) 매트릭스 애플리케이션, 4) 데이터 해석 및 분석. 시료와 매트릭스를 적절하게 제조 될 때, MS 데이터 수집이 자동화된다. 이러한 유형의 실험에서 데이터 분석은 매우 노동 집약적이다. 적절한 조직 준비는 성공적인 MALDI MSI 실험을 위해 매우 중요합니다. 조직의 소스 및 취급은 최종 분석에 ?...

질량 분석 이미징 (MSI)는 조직 절편 1,2의 표면 상에 화합물의 공간 지역화 및 분포 패턴을 결정하기위한 분석 기술이다. 펩타이드 및 단백질의 분석을위한 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 (MALDI) MSI는 년 넘게 사용 된 샘플 준비, 검출 감도, 공간 해상도, 재현성 및 데이터 처리 3,4 방법에서 큰 개선이 있었다. 조직 학적으로 스테인드 섹션과 MSI 실험에서 정보를 결합하여, 병리학 pathophysiologically 흥미로운 기능 5와 특정 화합물의 분포의 상관 관계를 할 수 있습니다. 외인성 약물 6,7과 그 대사 산물 8-10 등의 작은 분자의 분포 패턴은 MALDI-MS 조직 영상 (11)에 의해 심문을하고 있습니다. 지질은 아마도 가장 널리 연구 된 CLA 있습니다MS 12 ~ 17 및 MS / MS 18 모드에서 모두 MALDI 이미징 화합물의 SS. 작은 분자 이미징 MALDI MSI의 사용은 여러 가지 요인에 의해 제한되었다 : 1) MALDI 매트릭스 자체가 풍부한 이온 신호를 생성 작은 ​​분자 (일반적으로 m / z &lt;500)이다. 이러한 풍부한 신호는 작은 분자 분석의 이온화를 억제하고 자신의 검출 (19, 20)을 방해 할 수 있습니다. 무용제 매트릭스 코팅 21, 매트릭스 승화 (22)와, MALDI MS 23 프리 코트 행렬은, 다른 사람의 사이에서, 작은 분자의 MSI를 개선하기 위해 개발되었다. 저 분자량 화합물의 분석을 향상시킬 수있는 새로운 행렬은 작은 분자 MSI에 큰 관심입니다. 이러한 행렬은 행렬 감소 신호에 따라 증가 분석 신호를 제공한다. 양이온 모드에서, 2,5 - 디 히드 록시 벤조산 (DHB) 및 α-시아 노 -4 - 히드 록 시신 남산 (CHCA)는 MSI 24이 일반적으로 사용 MALDI MS 매트릭스 아르 </SUP&gt;. 분석 물의 공간 지역화를 유지하도록 적합 행렬은 작은 결정을 형성하는 것이다. DHB 그러므로 승화를 이용한 행렬이 부분적으로이 문제를 극복하기 위해 개발되었으며, 인지질 22,25 민감한 이미징이 매트릭스의 사용을 허용 한 적용, 큰 결정체를 형성하는 경향이있다. 9-Aminoacridine는 포지티브 이온 모드 (26)와 음이온 모드에서 26-29 뉴클레오티드 및 인지질에 대한 양성 자성 분석 물의 MSI 사용되고있다. 메틸 아민은 지질 (30)의 효율적인 MALDI 검출을 제공하는 것으로 확인되었으며, 마우스의 뇌 영상 (31) 강글리오사이드 사용되어왔다. 푸리에의 초고 해상도 이온 사이클로트론 공명 (FTICR를) 변환 질량 분석기는 다소 매트릭스 신호 (32) 분석 신호를 해결하여이 문제를 완화 할 수 있습니다. FTICR-MS를 사용하는 또 다른 장점은 준 안정 매트릭스 클러스터의 강도는 현상 감소는 것이다또한 이러한 간섭의 27을 감소 ED 33. 디 트라 놀의 사용 (DT; 1,8 - 디 히드 록시 -9,10 -이 dihydroanthracen -9 - 일) 티슈 이미징 MALDI 매트릭스 (34)는 이전에보고 된 바와 같이. 이 현재 연구에서, 상세한 프로토콜은 양이온 모드에서, 소 렌즈 조직 섹션의 표면에 내인성 지질 MSI 대한 DT의 사용을 위해 제공된다.

<table><tbody><tr><td>Rat Liver</td><td>Pel-Freez Biologicals</td><td>56023-2</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Calf Lens</td><td>Pel-Freez Biologicals</td><td>57114-2</td><td>Sample should be decapsulated&lt;sup&gt;29&lt;/sup&gt; before use</td></tr><tr><td>Dithranol (DT)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>10608</td><td>MALDI Matrix</td></tr><tr><td>&amp;alpha;-Cyano-4-hydroxy-cinnamic Acid (CHCA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>70990</td><td>MALDI Matrix</td></tr><tr><td>2,5-Dihydroxybenzoic Acid (DHB)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>85707</td><td>MALDI Matrix</td></tr><tr><td>Reserpine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>83580</td><td></td></tr><tr><td>Terfenadine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T9652</td><td></td></tr><tr><td>Formic Acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>14265</td><td></td></tr><tr><td>Ammonium Formate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>14266</td><td></td></tr><tr><td>Ammonium Hydroxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320145</td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroacetic Acid (TFA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>302031</td><td></td></tr><tr><td>Water</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>39253</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34860</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34967</td><td></td></tr><tr><td>Ethyl Acetate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34972</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34965</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>366927</td><td></td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34850</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Commercial Alcohols</td><td></td><td>95%</td></tr><tr><td>ES Tuning Mix</td><td>Agilent Technologies</td><td>G2431A</td><td></td></tr><tr><td>ITO Coated Glass Slides</td><td>Hudson Surface Technology</td><td>PSI1207000</td><td>Ensure that samples are placed on the electrically conductive side</td></tr><tr><td>Wite-Out Shake-N-Squeeze Correction Pen</td><td>Bic</td><td>WOSQP11</td><td></td></tr><tr><td>Airbrush Sprayer</td><td>Iwata</td><td>Eclipse HP-CS</td><td></td></tr><tr><td>ImagePrep</td><td>Bruker</td><td>249500-LS</td><td></td></tr><tr><td>MALDI adapter</td><td>Bruker</td><td>235380</td><td></td></tr></tbody></table>

dithranol as a matrix for matrix assisted laser desorption/ionization imaging on a fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer

질량 분석 이미징 (MSI)을 중심으로 MALDI (매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화) 기반의 분석 기술을 이용하여, 조직 절편 표면에 화합물의 공간 지역화 및 분포 패턴을 결정한다. 저 분자량 (MW)의 화합물의 분석을 향상시킬 수있는 작은 분자 MSI 새로운 매트릭스가 필요하다. MALDI 배경 신호를 감소시키면서 이들 행렬들은 증가 된 피 분석 물 신호를 제공한다. 또, 푸리에 변환과 같은 초고 해상도 악기의 사용은 이온 사이클로트론 공명 (FTICR) 질량 분석기를, 변환 매트릭스 신호로부터 피 분석 물 신호를 분해하는 기능을 가지고 있으며, 이는 부분적 배경 MALDI 유래와 관련된 많은 문제점을 극복 할 수있다 행렬. FTICR MS에 의한 준 안정 매트릭스 클러스터의 강도의 감소는 또한 다른 악기에 매트릭스 피크와 관련된 간섭을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 고해상도아직도 화학 물질 식별에 대한 신뢰를 제공하는 동안 그들은 동시에 많은 화합물의 분포 패턴을 생성 할 수 있습니다와 같은 FTICR 질량 분석기 등의 장비는 유리하다. 디 트라 놀 (DT는, 1,8 - 디 히드 록시 -9,10 - dihydroanthracen -9 - 일) 이전에 조직 이미징 MALDI 매트릭스로서보고되었다. 이 연구에서 긍정적 인 이온 MALDI-MS에 의한 포유 동물 조직 섹션의 표면에서 내인성 지질의 MALDI 이미징에 대한 DT의 사용에 대한 프로토콜은 초고 해상도 하이브리드 극에 FTICR 계기가 제공되었습니다.

<html> ITO 코팅 된 유리 슬라이드에 단면과 해동이 장착 된 조직 샘플을 볼 수 찢지 말고 그대로 있어야한다. 많은 조직의 경우, ITO 코팅 된 유리 슬라이드에 직접 장착 조직 해동이 허용됩니다. 직접 장착 해동이 (그림 1a)를 사용하는 경우 이러한 소 렌즈와 같은 일부 특정 조직의 경우 조직의 광범위한 찢어 종종 볼 수 있습니다. 에탄올 또는 포름산과 ITO 유리 슬라이드의 프리 코팅 <stro...

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Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer

디 트라 놀 (DT; 1,8 - 디 히드 록시 -9,10 - 온라인 dihydroanthracen -9 - 일) 이전에 작은 분자의 티슈 이미징 MALDI 매트릭스로서보고되었다;에서 내인성 지질의 MALDI 이미징 DT의 사용을위한 프로토콜 초고 해상도 극 - FTICR 악기에 긍정적 인 이온 MALDI-MS에 의한 조직 섹션의 표면은 여기에 제공됩니다.

푸리에에 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 이미징 매트릭스 디 트라 놀은 이온 사이클로트론 공명 질량 분석기를 변환

Mass spectrometry imaging (MSI) determines the spatial localization and distribution patterns of compounds on the surface of a tissue section, mainly ...

dithranol-as-matrix-for-matrix-assisted-laser-desorptionionization

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Biology

14.1K 조회수.  University of Victoria.  디 트라 놀 (DT; 1,8 - 디 히드 록시 -9,10 - 온라인 dihydroanthracen -9 - 일) 이전에 작은 분자의 티슈 이미징 MALDI 매트릭스로서보고되었다;에서 내인성 지질의 MALDI 이미징 DT의 사용을위한 프로토콜 초고 해상도 극 - FTICR 악기에 긍정적 인 이온 MALDI-MS에 의한 조직 섹션의 표면은 여기에 제공됩니다. 

비디오: Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometric Analysis of Intact Proteins Larger than 100 kDa

Effectively determining masses of proteins is critical to many biological studies (e.g. for structural biology investigations). Accurate mass determination allows one to evaluate the correctness of protein primary sequences, the presence of mutations and/or post-translational modifications, the possible protein degradation, the sample homogeneity, and the degree of isotope incorporation in case of labelling (e.g. 13C labelling).
Electrospray ionization (ESI) mass spectrometry (MS) is widely used for mass determination of denatured proteins, but its efficiency is affected by the composition of the sample buffer. In particular, the presence of salts, detergents, and contaminants severely undermines the effectiveness of protein analysis by ESI-MS. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) MS is an attractive alternative, due to its salt tolerance and the simplicity of data acquisition and interpretation. Moreover, the mass determination of large heterogeneous proteins (bigger than 100 kDa) is easier by MALDI-MS due to the absence of overlapping high charge state distributions which are present in ESI spectra.
Here we present an accessible approach for analyzing proteins larger than 100 kDa by MALDI-time of flight (TOF). We illustrate the advantages of using a mixture of two matrices (i.e. 2,5-dihydroxybenzoic acid and &#945;-cyano-4-hydroxycinnamic acid) and the utility of the thin layer method as approach for sample deposition. We also discuss the critical role of the matrix and solvent purity, of the standards used for calibration, of the laser energy, and of the acquisition time. Overall, we provide information necessary to a novice for analyzing intact proteins larger than 100 kDa by MALDI-MS.

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometric Analysis of Intact Proteins Larger than 100 kDa

Accurate mass measurement represents an important step during the investigation of proteins. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry (MS) can be used for such determination and its key advantage is the tolerance to salts, detergents and contaminants. Here we illustrate an accessible approach for the analysis of proteins larger than 100 kDa by MALDI-MS.

비행의 레이저 탈착 / 이온화 시간 본래대로 단백질의 (MALDI-TOF) 질량 분광 분석 매트릭스를 이용한 큰 100 kDa의

Effectively determining masses of proteins is critical to many biological studies (e.g. for structural biology investigations). Accurate mass ...

연구

화학

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group analysis as matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). This tutorial demonstrates methods for optimization of the sample preparation, spectral acquisition, and data analysis of synthetic polymers using MALDI-TOF MS. Critical parameters during sample preparation include the selection of the matrix, identification of an appropriate cationization salt, and tuning the relative proportions of the matrix, cation, and analyte. The acquisition parameters, such as mode (linear or reflector), polarization (positive or negative), acceleration voltage, and delay time, are also important. Given some knowledge of the chemistry involved to synthesize the polymer and optimizing both the data acquisition parameters and the sample preparation conditions, spectra should be obtained with sufficient resolution and mass accuracy to enable the unambiguous determination of the end groups of most homopolymers (masses below 10,000) in addition to the repeat unit mass and the overall molecular weight distribution. Though demonstrated on a limited set of polymers, these general techniques are applicable to a much wider range of synthetic polymers for determining mass distributions, though end group determination is only possible for homopolymers with narrow dispersity.

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry

A protocol for the matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) characterization of synthetic polymers is described including the optimization of sample preparation, spectral acquisition, and data analysis.

매트릭스를 통해 합성 고분자의 특성화 지원 레이저 탈 착 이온화 시간의 비행 (TOF MALDI) 질량 분석

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group ...

An Efficient Sample Preparation Method to Enhance Carbohydrate Ion Signals in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) MS is the method of choice in carbohydrate analysis, poor ion signal and data reproducibility of carbohydrate samples continue to be severe problems. For quantitative analysis of carbohydrates, an effective analytical protocol providing superior data quality is necessary. This video demonstrates sample preparation protocols to improve signal intensity and minimize data variation of carbohydrates in MALDI-MS. After drying and crystallization of sample droplets, the crystal morphology is reformed by methanol before mass spectrometric analysis. The enhancement in carbohydrate signal is examined with MALDI imaging mass spectrometry (IMS). Experimental results show that crystal reformation adjusts crystalline structures and redistributes carbohydrate analytes. In comparison with the dried droplet preparation method in conventional MALDI-MS, reforming carbohydrate crystal morphologies with methanol shows significantly better signal intensity, ion image distribution, and data stability. Since the protocols demonstrated herein do not involve changes in sample composition, they are generally applicable to various carbohydrates and matrixes.

A protocol for enhancing carbohydrate ion signals in MALDI mass spectrometry by reforming crystalline structures during sample preparation processes is demonstrated.

매트릭스 보조 레이저 탈 착/이온화 질량 분석에서 탄수화물 이온 신호를 강화 하는 효율적인 샘플 준비 방법

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) ...

Sample Preparation Strategies for Mass Spectrometry Imaging of 3D Cell Culture Models

Three dimensional cell cultures are attractive models for biological research. They combine the flexibility and cost-effectiveness of cell culture with some of the spatial and molecular complexity of tissue. For example, many cell lines form 3D structures given appropriate in vitro conditions. Colon cancer cell lines form 3D cell culture spheroids, in vitro mimics of avascular tumor nodules. While immunohistochemistry and other classical imaging methods are popular for monitoring the distribution of specific analytes, mass spectrometric imaging examines the distribution of classes of molecules in an unbiased fashion. While MALDI mass spectrometric imaging was originally developed to interrogate samples obtained from humans or animal models, this report describes the analysis of in vitro three dimensional cell cultures, including improvements in sample preparation strategies. Herein is described methods for growth, harvesting, sectioning, washing, and analysis of 3D cell cultures via matrix-assisted laser desorption/ionization-mass spectrometry (MALDI-MS) imaging. Using colon carcinoma 3D cell cultures as a model system, this protocol demonstrates the ability to monitor analytes in an unbiased fashion across the 3D cell culture system with MALDI-MSI.

Immortalized cancer cell lines can be grown as 3D cell cultures, a valuable model for biological research. This protocol describes mass spectrometry imaging of 3D cell cultures, including improvements in the sample preparation platform. The goal of this protocol is to instruct users to prepare 3D cell cultures for mass spectrometry imaging analysis.

3 차원 세포 배양 모델의 질량 분석 이미징을위한 준비 전략 샘플

Three dimensional cell cultures are attractive models for biological research. They combine the flexibility and cost-effectiveness of cell culture with ...

생체공학

Whole-body Mass Spectrometry Imaging by Infrared Matrix-assisted Laser Desorption Electrospray Ionization (IR-MALDESI)

Ambient ionization sources for mass spectrometry (MS) have been the subject of much interest in the past decade. Matrix-assisted laser desorption electrospray ionization (MALDESI) is an example of such methods, where features of matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) (e.g., pulsed nature of desorption) and electrospray ionization (ESI) (e.g., soft-ionization) are combined. One of the major advantages of MALDESI is its inherent versatility. In MALDESI experiments, an ultraviolet (UV) or infrared (IR) laser can be used to resonantly excite an endogenous or exogenous matrix. The choice of matrix is not analyte dependent, and depends solely on the laser wavelength used for excitation. In IR-MALDESI experiments, a thin layer of ice is deposited on the sample surface as an energy-absorbing matrix. The IR-MALDESI source geometry has been optimized using statistical design of experiments (DOE) for analysis of liquid samples as well as biological tissue specimens. Furthermore, a robust IR-MALDESI imaging source has been developed, where a tunable mid-IR laser is synchronized with a computer controlled XY translational stage and a high resolving power mass spectrometer. A custom graphical user interface (GUI) allows user selection of the repetition rate of the laser, number of shots per voxel, step-size of the sample stage, and the delay between the desorption and scan events for the source. IR-MALDESI has been used in variety of applications such as forensic analysis of fibers and dyes and MSI of biological tissue sections. Distribution of different analytes ranging from endogenous metabolites to exogenous xenobiotics within tissue sections can be measured and quantified using this technique. The protocol presented in this manuscript describes major steps necessary for IR-MALDESI MSI of whole-body tissue sections.

Whole-body Mass Spectrometry Imaging by Infrared Matrix-assisted Laser Desorption Electrospray Ionization IR-MALDESI

A mass spectrometry imaging (MSI) source operated at atmospheric pressure was developed by coupling mid-infrared laser desorption and electrospray post-ionization. Exogenous ice matrix was used as the energy-absorbing matrix to facilitate resonant desorption of tissue-related material. This manuscript provides a step-by-step protocol for performing IR-MALDESI MSI of whole-body neonatal mouse.

적외선 매트릭스 보조 레이저 탈착 전자 분무 이온화에 의한 전신 질량 분석 이미징 (IR-MALDESI)

Ambient ionization sources for mass spectrometry (MS) have been the subject of much interest in the past decade. Matrix-assisted laser desorption ...

Using a Cyclic Ion Mobility Spectrometer for Tandem Ion Mobility Experiments

Accurate characterization of chemical structures is important to understand their underlying biological mechanisms and functional properties. Mass spectrometry (MS) is a popular tool but is not always sufficient to completely unveil all structural features. For example, although carbohydrates are biologically relevant, their characterization is complicated by numerous levels of isomerism. Ion mobility spectrometry (IMS) is an interesting complement because it is sensitive to ion conformations and, thus, to isomerism. 
Furthermore, recent advances have significantly improved the technique: the last generation of Cyclic IMS instruments offers additional capabilities compared to linear IMS instruments, such as an increased resolving power or the possibility to perform tandem ion mobility (IMS/IMS) experiments. During IMS/IMS, an ion is selected based on its ion mobility, fragmented, and reanalyzed to obtain ion mobility information about its fragments. Recent work showed that the mobility profiles of the fragments contained in such IMS/IMS data can act as a fingerprint of a particular glycan and can be used in a molecular networking strategy to organize glycomics datasets in a structurally relevant way. 
The goal of this protocol is thus to describe how to generate IMS/IMS data, from sample preparation to the final Collision Cross Section (CCS) calibration of the ion mobility dimension that yields reproducible spectra. Taking the example of one representative glycan, this protocol will show how to build an IMS/IMS control sequence on a Cyclic IMS instrument, how to account for this control sequence to translate IMS arrival time into drift time (i.e., the effective separation time applied to the ions), and how to extract the relevant mobility information from the raw data. This protocol is designed to clearly explain the critical points of an IMS/IMS experiment and thus help new Cyclic IMS users perform straightforward and reproducible acquisitions.

Ion mobility spectrometry (IMS) is an interesting complement to mass spectrometry for the characterization of biomolecules, notably because it is sensitive to isomerism. This protocol describes a tandem IMS (IMS/IMS) experiment, which allows the isolation of a molecule and the generation of the mobility profiles of its fragments.

탠덤 이온 이동성 실험을 위한 순환 이온 이동성 분광계 사용

Accurate characterization of chemical structures is important to understand their underlying biological mechanisms and functional properties. Mass ...

Investigation of Microbial Cooperation via Imaging Mass Spectrometry Analysis of Bacterial Colonies Grown on Agar and in Tissue During Infection

Understanding the metabolic consequences of microbial interactions that occur during infection presents a unique challenge to the field of biomedical imaging. Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) imaging mass spectrometry represents a label-free, in situ imaging modality capable of generating spatial maps for a wide variety of metabolites. While thinly sectioned tissue samples are now routinely analyzed via this technology, imaging mass spectrometry analyses of non-traditional substrates, such as bacterial colonies commonly grown on agar in microbiology research, remain challenging due to the high water content and uneven topography of these samples. This paper demonstrates a sample preparation workflow to allow for imaging mass spectrometry analyses of these sample types. This process is exemplified using bacterial co-culture macrocolonies of two gastrointestinal pathogens: Clostridioides difficile and Enterococcus faecalis. Studying microbial interactions in this well-defined agar environment is also shown to complement tissue studies aimed at understanding microbial metabolic cooperation between these two pathogenic organisms in mouse models of infection. Imaging mass spectrometry analyses of the amino acid metabolites arginine and ornithine are presented as representative data. This method is broadly applicable to other analytes, microbial pathogens or diseases, and tissue types where a spatial measure of cellular or tissue biochemistry is desired.

Investigation of Microbial Cooperation via Imaging Mass Spectrometry Analysis of Bacterial Colonies Grown on Agar and in Tissue During Infection

A novel sample preparation method is demonstrated for the analysis of agar-based, bacterial macrocolonies via matrix-assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry.

감염 중 한천 및 조직에서 자란 박테리아 집락의 이미징 질량 분석 분석을 통한 미생물 협력 조사

Understanding the metabolic consequences of microbial interactions that occur during infection presents a unique challenge to the field of biomedical ...

생화학

Sublimation of DAN Matrix for the Detection and Visualization of Gangliosides in Rat Brain Tissue for MALDI Imaging Mass Spectrometry

Sample preparation is key for optimal detection and visualization of analytes in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) Imaging Mass Spectrometry (IMS) experiments. Determining the appropriate protocol to follow throughout the sample preparation process can be difficult as each step must be optimized to comply with the unique characteristics of the analytes of interest. This process involves not only finding a compatible matrix that can desorb and ionize the molecules of interest efficiently, but also selecting the appropriate matrix deposition technique. For example, a wet matrix deposition technique, which entails dissolving a matrix in solvent, is superior for desorption of most proteins and peptides, whereas dry matrix deposition techniques are particularly effective for ionization of lipids. Sublimation has been reported as a highly efficient method of dry matrix deposition for the detection of lipids in tissue by MALDI IMS due to the homogeneity of matrix crystal deposition and minimal analyte delocalization as compared to many wet deposition methods 1,2. Broadly, it involves placing a sample and powdered matrix in a vacuum-sealed chamber with the samples pressed against a cold surface. The apparatus is then lowered into a heated bath (sand or oil), resulting in sublimation of the powdered matrix onto the cooled tissue sample surface. Here we describe a sublimation protocol using 1,5-diaminonaphthalene (DAN) matrix for the detection and visualization of gangliosides in the rat brain using MALDI IMS.

A protocol for the sublimation of DAN matrix onto rat brain tissue for the detection of gangliosides using MALDI Imaging Mass Spectrometry is presented.

MALDI 이미징 질량 분석에 대한 쥐 뇌 조직에 강글리오사이드의 감지 및 시각화를위한 DAN 매트릭스의 승화

Sample preparation is key for optimal detection and visualization of analytes in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI) Imaging Mass ...

신경과학

MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules

Most techniques used to study small molecules, such as pharmaceutical drugs or endogenous metabolites, employ tissue extracts which require the homogenization of the tissue of interest that could potentially cause changes in the metabolic pathways being studied1. Mass spectrometric imaging (MSI) is a powerful analytical tool that can provide spatial information of analytes within intact slices of biological tissue samples1-5. This technique has been used extensively to study various types of compounds including proteins, peptides, lipids, and small molecules such as endogenous metabolites. With matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-MSI, spatial distributions of multiple metabolites can be simultaneously detected. Herein, a method developed specifically for conducting untargeted metabolomics MSI experiments on legume roots and root nodules is presented which could reveal insights into the biological processes taking place. The method presented here shows a typical MSI workflow, from sample preparation to image acquisition, and focuses on the matrix application step, demonstrating several matrix application techniques that are useful for detecting small molecules. Once the MS images are generated, the analysis and identification of metabolites of interest is discussed and demonstrated. The standard workflow presented here can be easily modified for different tissue types, molecular species, and instrumentation.

MALDI-Mass Spectrometric Imaging for the Investigation of Metabolites in Medicago truncatula Root Nodules

Mass spectrometric imaging (MSI) is a powerful tool that can be used to discover and identify various chemical species in intact tissues, preserving the compounds in their native environments, which can provide new insights into biological processes. Herein a MSI method developed for the analysis of small molecules is described.&#160;

의 대사 산물의 조사를위한 MALDI-질량 분석 이미징<em&gt; 개자리 truncatula</em&gt; 루트 결절

Most techniques used to study small molecules, such as pharmaceutical drugs or endogenous metabolites, employ tissue extracts which require the ...

생물학

Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)

Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) is a powerful analytical technique used in mass spectrometry. It enables the identification and characterization of various biomolecules, including proteins, peptides, nucleic acids, and carbohydrates. MALDI spectrometry is widely employed in biological and medical research, as well as in fields like pharmacology and biochemistry.
The analyte of interest, a biomolecule or a mixture of biomolecules, is mixed with a suitable matrix material. The matrix is usually an organic compound, such as a small organic acid or a crystalline substance, that facilitates ionization. This analyte-matrix mixture is then deposited onto a target surface, inserted into the mass spectrometer, and dried. During drying, the matrix forms small crystals that incorporate the analyte molecules within their structure.
Once the sample is prepared, a pulsed laser is directed onto the target surface. The matrix molecules absorb the laser beam energy, causing them to heat up and vaporize rapidly. This process is known as laser desorption. As the matrix molecules vaporize, they carry the embedded analyte molecules. The vaporized analyte molecules become ionized through a process called proton transfer. The proton transfer occurs between the matrix and the analyte molecule. The matrix molecule donates a proton to the analyte molecule, resulting in the formation of protonated ions. The analyte ions are then accelerated by an electric field and further separated based on their mass-to-charge ratio in a time-of-flight mass analyzer.
The mass spectrum obtained from MALDI spectrometry provides valuable information about the mass and relative abundance of the analyzed biomolecules.

매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화(MALDI)

Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) is a powerful analytical technique used in mass spectrometry. It enables the identification and ...