Dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) is eerder gerapporteerd als een MALDI matrix voor weefsel beeldvorming van kleine moleculen, protocollen voor het gebruik van DT voor de MALDI beeldvorming van endogene lipiden op de oppervlak van het weefsel secties door positieve-ion MALDI-MS op een ultrahoge resolutie quadrupool-FTICR instrument worden hier gegeven.
Massaspectrometrie imaging (MSI) bepaalt de ruimtelijke lokalisatie en verspreidingspatroon van verbindingen op het oppervlak van een weefselsectie, meestal via MALDI (matrix-assisted laser desorptie / ionisatie) gebaseerde analytische technieken. Nieuwe matrices voor kleine moleculen MSI, die de analyse van laag molecuulgewicht (MW) verbindingen verbeteren nodig. Deze matrices moeten verhoogde analyt signalen te bieden, terwijl het verminderen van MALDI achtergrond signalen. Bovendien, het gebruik van ultrahoge resolutie instrumenten, zoals Fourier transform ion cyclotron resonantie (FTICR) massaspectrometers, heeft de mogelijkheid om analyt signalen lossen van matrix signalen, en dit kan deels veel problemen in verband met de achtergrond afkomstig van de MALDI overwinnen matrix. De verlaging van de intensiteiten van de metastabiele matrix clusters door FTICR MS kan ook helpen om een deel van de storingen in verband met matrix pieken op andere instrumenten te overwinnen. Hoge-resolutieinstrumenten zoals de FTICR massaspectrometers zijn voordelig omdat ze het verspreidingspatroon van veel stoffen tegelijk kan produceren, terwijl het toch het vertrouwen in de chemische identificaties. Dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) is eerder gerapporteerd als een MALDI matrix voor weefsel beeldvorming. In dit werk, een protocol voor het gebruik van DT voor MALDI beeldvorming van endogene lipiden uit de oppervlakken van weefsel van zoogdieren secties, door positieve-ion MALDI-MS, op een ultrahoge resolutie hybride quadrupool FTICR instrument is verstrekt.
Massaspectrometrie imaging (MSI) is een analytische techniek die de ruimtelijke lokalisatie en verspreidingspatroon van verbindingen op het oppervlak van een weefselsectie 1,2. Matrix-assisted laser desorptie / ionisatie (MALDI) MSI voor de analyse van peptiden en eiwitten is gebruikt voor meer dan een decennium en zijn er grote verbeteringen in methoden voor monstervoorbereiding, detectie gevoeligheid, ruimtelijke resolutie, reproduceerbaarheid en dataverwerking 3,4 geweest. Door informatie uit histologisch gekleurde coupes en MSI experimenten pathologen kunnen de verdelingen van specifieke verbindingen correleren met pathofysiologisch interessante eigenschappen 5.
Het distributiepatroon van kleine moleculen, waaronder exogene drugs 6,7 en hun metabolieten 8-10 zijn ook ondervraagd door MALDI-MS weefsel beeldvorming 11. Lipiden zijn misschien wel de meest bestudeerde class van verbindingen met MALDI beeldvorming, zowel in de MS-12-17 en MS / MS 18 modes. Het gebruik van MALDI MSI kleine molecule beeldvorming beperkt door verscheidene factoren: 1) MALDI matrices zelf kleine moleculen (meestal m / z <500), die voorkomende ion signalen te genereren. Deze overvloedige signalen kunnen de ionisatie van kleine moleculen te analyseren onderdrukken en interfereren met hun detectie 19,20. Oplosmiddelvrije matrix coating 21, sublimatie matrix 22 en matrix vooraf bekleed MALDI MS 23 onder meer ontwikkeld om MSI kleine moleculen verbeteren.
Nieuwe matrices die de analyse van lage-MW verbindingen kunnen verbeteren, zijn van groot belang in klein-molecule MSI. Deze matrices moeten verhoogde analyt signalen met een verminderde matrix signalen. In de positieve-ion modus, 2,5-dihydroxybenzoëzuur (DHB) en α-cyaan-4-hydroxykaneelzuur (CHCA) zijn twee veelgebruikte MALDI MS matrices voor MSI 24 </sup>. De ideale matrix zou kleine kristallen te vormen, teneinde de ruimtelijke lokalisatie van de analyten te behouden. DHB neiging om grotere kristallen te vormen derhalve de toepassing van de matrix met sublimatie ontwikkeld gedeeltelijk ondervangen dit probleem en heeft het mogelijk het gebruik van deze matrix beeldvormend fosfolipiden 22,25. 9-aminoacridine is gebruikt voor MSI protische analyten in de positieve ion modus 26 en nucleotiden en fosfolipiden in de negatieve ion modus 26-29. 2-Mercaptobenzothiazole is gevonden efficiënte MALDI detectie van lipiden 30 geven, en is gebruikt voor de beeldvorming van muizenhersenen gangliosiden 31. De ultrahoge resolutie van Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) massaspectrometers enigszins kan verlichten dit probleem op te lossen analyt signalen van matrix signalen 32. Een ander voordeel van het gebruik van FTICR-MS is dat de intensiteiten van de metastabiele matrix clusters verlaginged 33, waardoor ook deze storingen 27.
Het gebruik van dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) als een MALDI matrix weefselweergave eerder gemeld 34. In deze huidige werk is een gedetailleerd protocol waarin het gebruik van DT voor de MSI van endogene lipiden op de oppervlakken van runderlens weefselsecties, in de positieve ion modus.
De belangrijkste overwegingen voor een succesvolle MALDI MSI zijn: 1) de voorbereiding weefsel, 2) matrix keuze; 3) matrix toepassing, en 4) interpretatie van gegevens en analyse. Als het monster en de matrix passende wijze bereid, wordt het MS data acquisitie geautomatiseerd. De gegevensanalyse van dergelijke experimenten is vrij arbeidsintensief.
Geschikte weefsels voorbereiding is cruciaal voor een succesvolle MALDI MSI experimenten. De bron van het weefsel en de behandeling kan een grote…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs willen graag Genome Canada en Genome British Columbia erkennen voor platform financiering en ondersteuning. We danken ook Dr Carol E. Parker voor kritische beoordeling van het manuscript en bewerken van hulp. CHL dankt ook de British Columbia Proteomics Netwerk voor ondersteuning.
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Rat Liver | Pel-Freez Biologicals | 56023-2 | |
Bovine Calf Lens | Pel-Freez Biologicals | 57114-2 | Sample should be decapsulated29 before use |
Dithranol (DT) | Sigma-Aldrich | 10608 | MALDI Matrix |
α-Cyano-4-hydroxy-cinnamic Acid (CHCA) | Sigma-Aldrich | 70990 | MALDI Matrix |
2,5-Dihydroxybenzoic Acid (DHB) | Sigma-Aldrich | 85707 | MALDI Matrix |
Reserpine | Sigma-Aldrich | 83580 | |
Terfenadine | Sigma-Aldrich | T9652 | |
Formic Acid | Sigma-Aldrich | 14265 | |
Ammonium Formate | Sigma-Aldrich | 14266 | |
Ammonium Hydroxide | Sigma-Aldrich | 320145 | |
Trifluoroacetic Acid (TFA) | Sigma-Aldrich | 302031 | |
Water | Sigma-Aldrich | 39253 | |
Methanol | Sigma-Aldrich | 34860 | |
Acetonitrile | Sigma-Aldrich | 34967 | |
Ethyl Acetate | Sigma-Aldrich | 34972 | |
Isopropanol | Sigma-Aldrich | 34965 | |
Chloroform | Sigma-Aldrich | 366927 | |
Acetone | Sigma-Aldrich | 34850 | |
Ethanol | Commercial Alcohols | 95% | |
ES Tuning Mix | Agilent Technologies | G2431A | |
ITO Coated Glass Slides | Hudson Surface Technology | PSI1207000 | Ensure that samples are placed on the electrically conductive side |
Wite-Out Shake-N-Squeeze Correction Pen | Bic | WOSQP11 | |
Airbrush Sprayer | Iwata | Eclipse HP-CS | |
ImagePrep | Bruker | 249500-LS | |
MALDI adapter | Bruker | 235380 | |