يتم تنفيذ واحد من قبل خلية التحليل الطيفي على الخلايا النباتية والحيوانية في الضغط الجوي باستخدام الألياف الضوئية لشحذ عينة الخلايا للالتذرية الليزر electrospray التأين (LAESI) مطياف الكتلة.
تحليل المواد الكيميائية الحيوية في الخلايا واحد مهم لفهم استقلاب الخلية ، ودورة الخلية ، والتكيف ، والحالات المرضية ، وما إلى ذلك وحتى أنواع الخلايا نفسها معرضا للماكياج والبيوكيميائية غير متجانسة تبعا لظروفها الفسيولوجية ، والتفاعل مع البيئة. الأساليب التقليدية لقياس الطيف الكتلي (MS) المستخدمة لتحليل الجزيئات الحيوية في الخلايا واحدة تعتمد على تحضير عينة واسعة النطاق. ويمكن إزالة الخلايا من بيئتها الطبيعية ، وتجهيز العينات واسعة النطاق تؤدي إلى تغييرات في تركيبة الخلوية. أساليب التأين المحيطة تمكين تحليل العينات في بيئتهم الأصلية ، ودون تحضير عينة واسعة النطاق. 1 والتقنيات التي تعتمد على الأشعة تحت الحمراء في منتصف التذرية الليزر (منتصف IR) من المواد البيولوجية في الطول الموجي 2.94 ميكرون الاستفادة من الإثارة المفاجئة من المياه التي تنتج في المرحلة وقد أظهرت الانفجار. التأين 2 تقنيات البيئة المحيطة استنادا أشعة الليزر منتصف الأشعة تحت الحمراء ، مثل الليزر التذرية electrospray التأين (LAESI) والضغط الجوي مصفوفة الأشعة تحت الحمراء بمساعدة الليزر المج التأين (ا ف ب IR – MALDI) ، بنجاح القدرة على تحليل المياه مباشرة والأنسجة الغنية biofluids في الضغط الجوي. 3-11 وفي LAESI الاجتثاث ليزر تحت الحمراء منتصف عمود التي تتكون في معظمها من الجسيمات المحايدة من coalesces عينة مع قطرات electrospray مشحونة لإنتاج الأيونات. مؤخرا ، أجريت منتصف IR الاجتثاث من الخلايا واحد عن طريق تقديم الإشعاع منتصف الأشعة تحت الحمراء عن طريق الألياف محفورا. وكان postionized السحابة الناتجة من هذا الاجتثاث من قبل electrospray تمكين تحليل الأيضات متنوعة في الخلايا واحد عن طريق LAESI – MS (12). توضح هذه المقالة بروتوكول تحليل مفصل للخلية واحدة باستخدام LAESI – MS. عرض شريط الفيديو يظهر تحليل خلية واحدة البشرة من الجلد لمبة CEPA الآليوم. يظهر النظام التخطيطي في الشكل 1. وقدم ممثل المثال الاجتثاث خلية واحدة وطائفة والشامل LAESI من الخلية في الشكل 2.
محتوى الماء من السيتوبلازم الخلية والشد من جدار أو غشاء الخلية هي العوامل الحاسمة التي تنظم الاجتثاث من الخلايا واحدة خلال LAESI – MS التحليل. وفلوينس الليزر لابد من تعديلها لتصل إلى عتبات الاجتثاث من أنواع مختلفة من الخلايا. والقى فلوينس الليزر يعتمد على الطاقة من نبضة ليزر ، وعلى المسافة بين طرف والألياف على سطح الخلية. التقليل من اضطراب الخلايا المجاورة خلال التحليل خلية واحدة أمر بالغ الأهمية. الحفاظ على طاقة الليزر على عتبة الاجتثاث يحد من تأثير التحليل على الخلايا المجاورة.
واحد من التطبيقات الممكنة والتي تستخدم خلايا واحد كما بكسل الحجمي الطبيعية (voxels) للتصوير الكيميائية MS. مقارنة لجمع البيانات على الشبكة الاصطناعية غالبا مستطيل والكيميائية التصوير من خلية واحدة الأنسجة في وقت من المرجح أن يحتفظ التنظيم المكاني للالتفاعلات الكيميائية الحيوية بين الخلايا.
The authors have nothing to disclose.
يعترف واضعو الدعم المالي من قبل المؤسسات التالية : المؤسسة الوطنية للعلوم (المنحة 0719232) ، وزارة الطاقة (المنحة DEFG02 – 01ER15129) ، ومؤسسة كيك وات (041904 المنح) ، وجورج واشنطن تعزيز صندوق أبحاث الجامعة. المؤلفون ممتنون للألياف البصرية GeO2 المستندة إلى توفير أنظمة الألياف بسخاء من الأشعة تحت الحمراء (سيلفر سبرينغ ، ماريلاند) ، وكذلك لمناقشة مبدئية على بروتوكول بشأن النقش الألياف بقلم مارك E. ريفز وجوان ألف هوفمان من جورج واشنطن الجامعة. فإن الكتاب بالشكر أيضا إلى جيسيكا ألف Stolee لمساعدتها خلال تصوير بالفيديو للبروتوكول.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Acetic acid | Fluka | 45727 | ||
Methanol | Fluka | 65548 | ||
1-methyl-2-pyrrolidinon | Sigma Aldrich | M79603 | ||
Water | Fluka | 39259 |