Préparation d’échantillons pour la spectrométrie de masse d’ionisation de l’électrospray de sonde

Résumé

Cet article introduit des méthodes de préparation d’échantillons pour une méthode d’analyse unique en temps réel basée sur la spectrométrie de masse ambiante. Cette méthode nous permet d’effectuer une analyse en temps réel des molécules biologiques in vivo sans aucun prétraitement spécial.

Résumé

La spectrométrie de masse (MS) est un outil puissant en chimie analytique parce qu’elle fournit des informations très précises sur les molécules, telles que les rapports masse-charge (m/z), qui sont utiles pour déduire les poids moléculaires et les structures. Bien qu’il s’agit essentiellement d’une méthode d’analyse destructrice, les progrès récents dans la technique d’ionisation ambiante nous ont permis d’acquérir des données tout en laissant le tissu dans un état relativement intact en termes d’intégrité. L’ionisation par électrospray (PESI) est une méthode dite directe parce qu’elle ne nécessite pas de prétraitement complexe et long des échantillons. Une aiguille fine sert de cueilleur d’échantillons, ainsi qu’un émetteur d’ionisation. Basé sur la propriété très forte et fine de l’extrémité de la sonde, la destruction des échantillons est minime, ce qui nous permet d’acquérir l’information moléculaire en temps réel des êtres vivants in situ. Ici, nous introduisons trois applications de la technique PESI-MS qui seront utiles pour la recherche et le développement biomédicaux. L’une concerne l’application aux tissus solides, qui est l’application de base de cette technique pour le diagnostic médical. Comme cette technique ne nécessite que 10 mg de l’échantillon, elle peut être très utile dans les milieux cliniques de routine. La deuxième application est pour le diagnostic médical in vitro où le sérum de sang humain est mesuré. La capacité de mesurer des échantillons de fluides est également utile dans diverses expériences biologiques où un volume suffisant d’échantillons pour les techniques analytiques conventionnelles ne peut pas être fourni. La troisième application penche vers l’application directe d’aiguilles de sonde chez les animaux vivants, où nous pouvons obtenir une dynamique en temps réel de métabolites ou de médicaments dans des organes spécifiques. Dans chaque application, nous pouvons déduire les molécules qui ont été détectées par la SP ou utiliser l’intelligence artificielle pour obtenir un diagnostic médical.

Introduction

La spectrométrie de masse (MS) est une réalisation technologique du réductionnisme; il réduit l’objet de l’analyse à une unité qui peut être interprétée sur la base d’espèces moléculaires ou de cascades. Il s’agit donc d’une méthode représentative de chimie analytique. Il est composé de quatre processus : l’ionisation, l’analyse, la détection et l’acquisition spectrale. Parce que l’ionisation de la molécule est le premier processus de spectrométrie de masse, elle limite généralement la forme des analytes à traiter. La plupart des procédures d’ionisation exigent la destruction de la structure, de la morphologie et des processus biologiques en temps réel des échantillon....

Protocole

Le comité institutionnel pour les soins aux animaux de l’Université de Yamanashi a approuvé tous les protocoles et l’utilisation d’animaux expérimentaux énoncés dans les présentes. L’utilisation d’échantillons humains a été approuvée par le comité d’éthique institutionnelle de l’Université de Yamanashi.

1. Préparation des tissus solides

REMARQUE : Les échantillons doivent être conservés sur la glace après leur retrait du corps animal ou humain afin de préserver la fraîcheur des tissus. Si les mesures ne suivent pas immédiatement la dissection, il est recommandé de stocker les tissus à -80 oC. Il n’est pas conseillé....

Résultats

Comme le montre la figure 3, les données obtenues par la technique PESI-MS sont les spectres de masse, dont le m/z varie de 10 à 1 200 dans ce système. Alors que l’on peut détecter des molécules jusqu’à m/z 2000, il y avait peu de pics obtenus en utilisant cette technique sur la gamme de masse de m/z 1200. Par conséquent, nous avons analysé les pics de m/z 10 à 1200. Il y avait des groupes visibles de pics autour de m/z.......

Discussion

Bien que PESI soit un dérivé de l’ESI pour la spectrométrie de masse⁴, il est plus avantageux pour la surveillance de la métabolomique en temps réel, ainsi que pour l’analyse des réactions biochimiques sans effectuer de prétraitements complexes ou longs^5,14,15,17. Il s’agit d’une technique de spectrométrie de masse facile et instantanée qui peut être appliquée à l’état i.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
5-Fluoro-2'-désoxyuridine (5-FdU)	Sigma-Aldrich	F8791-25MG	25mg
poinçon biposy jetable (Trepan)	kai Europa GmbH	BP-30F	taille de l’alésage 3mm
éthanol	nacalai tesque	14710-25	réactif extra pur
LabSolutions	Shimadzu		ver. 5.96, Analyseur de données
micropilon	United Scientific Consommables	S13091
microtube	Treff	982855	0,5 mL clair
PESI-MS (Direct Probe Ionization-MS)	Shimadzu	DPiMS-2020	Spectromètre de masse équipé de
PESI PPGT solition	Shimadzu	ND	Fixé au DPiMS-2020