एक फूरियर पर मैट्रिक्स असिस्टेड लेजर Desorption / आयनीकरण इमेजिंग के लिए एक मैट्रिक्स के रूप में Dithranol आयन साइक्लोट्रॉन गूंज मास स्पेक्ट्रोमीटर रूपांतरण
Summary
Dithranol (डीटी, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-एक) पहले से छोटे अणुओं के ऊतक इमेजिंग के लिए एक MALDI मैट्रिक्स के रूप में बताया गया है, पर अंतर्जात लिपिड की MALDI इमेजिंग के लिए डीटी के इस्तेमाल के लिए प्रोटोकॉल एक ultrahigh संकल्प quadrupole-FTICR साधन पर सकारात्मक आयन MALDI एमएस द्वारा ऊतक वर्गों की सतह यहाँ प्रदान की जाती हैं.
Abstract
मास स्पेक्ट्रोमेट्री इमेजिंग (एमएसआई) मुख्य रूप से MALDI (मैट्रिक्स सहायता प्रदान की लेजर desorption / आयनीकरण) आधारित विश्लेषणात्मक तकनीकों का उपयोग करते हुए, एक ऊतक अनुभाग की सतह पर यौगिकों के स्थानिक स्थानीयकरण और वितरण पैटर्न को निर्धारित करता है. कम आणविक वजन (मेगावाट) यौगिकों का विश्लेषण सुधार कर सकते हैं जो छोटे अणु MSI के लिए नई matrices, जरूरत है. MALDI पृष्ठभूमि संकेतों की कटौती करते हुए इन matrices वृद्धि analyte संकेत प्रदान करना चाहिए. इसके अलावा, इस तरह के फूरियर के रूप में ultrahigh संकल्प उपकरणों का उपयोग आयन साइक्लोट्रॉन प्रतिध्वनि (FTICR) मास स्पेक्ट्रोमीटर, बदलना मैट्रिक्स संकेतों से analyte संकेतों को हल करने की क्षमता है, और यह आंशिक रूप से पृष्ठभूमि MALDI से होने के साथ जुड़े कई समस्याओं को दूर कर सकते हैं मैट्रिक्स. FTICR एमएस द्वारा metastable मैट्रिक्स समूहों की तीव्रता में कमी भी अन्य उपकरणों पर मैट्रिक्स चोटियों के साथ जुड़े हस्तक्षेप से कुछ दूर करने में मदद कर सकते हैं. उच्च संकल्पअभी भी रासायनिक पहचान में आत्मविश्वास प्रदान करते हुए वे एक साथ कई यौगिकों का वितरण पैटर्न का उत्पादन कर सकते हैं जैसे FTICR मास स्पेक्ट्रोमीटर के रूप में उपकरणों फायदेमंद हैं. Dithranol (डीटी, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-एक) पहले से ऊतक इमेजिंग के लिए एक MALDI मैट्रिक्स के रूप में सूचित कर दिया गया है. इस काम में, सकारात्मक आयन MALDI एमएस द्वारा स्तनधारी ऊतक वर्गों की सतहों से अंतर्जात लिपिड की MALDI इमेजिंग, के लिए डीटी के उपयोग के लिए एक प्रोटोकॉल, एक ultrahigh संकल्प संकर quadrupole पर FTICR साधन उपलब्ध कराई गई है.
Introduction
मास स्पेक्ट्रोमेट्री इमेजिंग (एमएसआई) एक ऊतक अनुभाग 1,2 की सतह पर यौगिकों के स्थानिक स्थानीयकरण और वितरण पैटर्न को निर्धारित करने के लिए एक विश्लेषणात्मक तकनीक है. पेप्टाइड्स और प्रोटीन के विश्लेषण के लिए मैट्रिक्स सहायता प्रदान की लेजर desorption / आयनीकरण (MALDI) MSI एक दशक से अधिक के लिए इस्तेमाल किया गया है और नमूना तैयार करने, संवेदनशीलता का पता लगाने, स्थानिक संकल्प, reproducibility और डाटा प्रोसेसिंग 3,4 के लिए तरीकों में काफी सुधार किया गया है. Histologically दाग वर्गों और MSI प्रयोगों से जानकारी के संयोजन से, पैथोलॉजिस्ट pathophysiologically दिलचस्प सुविधाओं के साथ 5 विशेष यौगिकों का वितरण सहसंबंधी करने में सक्षम हैं.
एक्सोजेनस दवाओं 6,7 और उनके मेटाबोलाइट्स 8-10 सहित छोटे अणुओं का वितरण पैटर्न भी MALDI एमएस ऊतक इमेजिंग 11 से पूछताछ की गई है. लिपिड शायद सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किया सीएलए हैंएमएस 12-17 और एमएस / एमएस 18 मोड में दोनों MALDI इमेजिंग के साथ यौगिकों, एस.एस.. छोटे अणु इमेजिंग के लिए MALDI एमएसआई का उपयोग कई कारकों द्वारा सीमित किया गया है: 1) MALDI matrices खुद को प्रचुर मात्रा में आयन संकेतों को उत्पन्न जो छोटे अणुओं (आमतौर मी / z <500), कर रहे हैं. ये प्रचुर संकेतों छोटे अणु analytes की आयनीकरण को दबाने और उनकी पहचान 19,20 के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं. विलायक मुक्त मैट्रिक्स कोटिंग 21, मैट्रिक्स बनाने की क्रिया 22, और MALDI एमएस 23 precoated मैट्रिक्स, दूसरों के बीच में, छोटे अणुओं की MSI सुधार करने के लिए विकसित किया गया है.
कम मेगावाट यौगिकों के विश्लेषण में सुधार कर सकते हैं कि नई matrices छोटे अणु MSI में बहुत रुचि के हैं. इन matrices कमी आई मैट्रिक्स संकेतों के साथ वृद्धि हुई analyte संकेत प्रदान करना चाहिए. सकारात्मक आयन मोड में, 2,5-dihydroxybenzoic एसिड (DHB) और α-cyano-4-hydroxycinnamic एसिड (CHCA) MSI 24 के लिए दो आमतौर पर इस्तेमाल किया MALDI एमएस matrices हैं </समर्थन>. analytes की स्थानिक स्थानीयकरण संरक्षित करने के लिए इतनी के रूप में आदर्श मैट्रिक्स, छोटे क्रिस्टल के रूप में होगा. DHB इसलिए उच्च बनाने की क्रिया का उपयोग मैट्रिक्स आंशिक रूप से इस समस्या को दूर करने के लिए विकसित किया गया है, और phospholipids 22,25 के संवेदनशील इमेजिंग के लिए इस मैट्रिक्स के उपयोग की अनुमति दी है लागू करने, बड़े क्रिस्टल प्रपत्र जाता है. 9 Aminoacridine सकारात्मक आयन मोड 26 में और नकारात्मक आयन मोड 26-29 में nucleotides और phospholipids के लिए प्रोटिक analytes की एमएसआई के लिए इस्तेमाल किया गया है. 2 Mercaptobenzothiazole लिपिड 30 के कुशल MALDI पता लगाने दे पाया गया है, और माउस मस्तिष्क के इमेजिंग 31 gangliosides के लिए इस्तेमाल किया गया है. फूरियर के ultrahigh संकल्प आयन साइक्लोट्रॉन प्रतिध्वनि (FTICR) को बदलने मास स्पेक्ट्रोमीटर कुछ हद तक मैट्रिक्स संकेतों 32 से analyte संकेतों को हल करके इस समस्या को कम कर सकते हैं. FTICR एमएस के उपयोग का एक और लाभ metastable मैट्रिक्स समूहों की तीव्रता reduc रहे हैंभी इन interferences 27 कम कर देता है जो एड 33,.
dithranol का उपयोग (डीटी, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-एक) ऊतक इमेजिंग के लिए एक MALDI मैट्रिक्स पहले 34 सूचित किया गया है. इस काम में वर्तमान, एक विस्तृत प्रोटोकॉल सकारात्मक आयन मोड में, गोजातीय लेंस ऊतक वर्गों की सतहों पर अंतर्जात लिपिड MSI के लिए डीटी के उपयोग के लिए प्रदान की जाती है.
Protocol
Representative Results
Discussion
सफल MALDI MSI के लिए सबसे महत्वपूर्ण विचार कर रहे हैं: 1) ऊतक तैयारी, 2) मैट्रिक्स चुनाव, 3) मैट्रिक्स आवेदन, और 4) डेटा की व्याख्या और विश्लेषण. नमूना और मैट्रिक्स उचित तैयार कर रहे हैं, एमएस डाटा अधिग्रहण स्वचालित…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस लेखक मंच के वित्त पोषण, और समर्थन के लिए जीनोम कनाडा और जीनोम ब्रिटिश कोलंबिया स्वीकार करना चाहते हैं. हम भी पांडुलिपि और संपादन सहायता गंभीर की समीक्षा के लिए डॉ. कैरोल ई. पार्कर धन्यवाद. सीएचएल भी समर्थन के लिए धन्यवाद ब्रिटिश कोलंबिया प्रोटिओमिक्स नेटवर्क.
Materials
| 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 | |
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