単一細胞解析は、レーザーアブレーションのエレクトロスプレーイオン化(LAESI)質量分析のために細胞をサンプリングするために削られた光ファイバを使用して、大気圧下で植物や動物の細胞に質量分析法によって行われます。
単一細胞内の生化学物質の分析でも同じ種類の細胞がそれらの生理的条件と環境との相互作用に応じて、異種の生化学的メイクを示す細胞の代謝、細胞周期、適応、疾患の状態などを理解する上で重要です。単一細胞内の生体分子の解析に用いる質量分析(MS)の従来の方法には、豊富なサンプル調製に依存しています。彼らの自然環境と豊富なサンプルの処理から細胞を除去する細胞組成の変化につながる可能性があります。周囲のイオン化法は、ネイティブ環境では、広範な試料調製のないサンプルの分析が可能になります。1は 2.94μmの波長の生物学的材料の中間赤外(中赤外)レーザーアブレーションに基づく技術は、水の突然の励起を利用するその段階での結果爆発。このようなレーザーアブレーションエレクトロスプレーイオン化(LAESI)と大気圧赤外線マトリックス支援レーザー脱離イオン化(AP IR – MALDI)などの中赤外レーザーの照射に基づいて2周囲イオン化技術は、正常に直接水を分析する能力を実証した大気圧下で豊富な組織や体液。LAESI主にイオンを生成するために高度に帯電したエレクトロスプレー液滴と試料の合体から中性の粒子状物質で構成されて中赤外レーザーアブレーションプルーム中の3-11。最近、単一の細胞の中赤外アブレーションは、エッチングされた光ファイバを介して中赤外放射を提供することにより行った。このアブレーションから生成されるプルームはLAESI – MSによる単一細胞の多様な代謝物の分析を可能にするエレクトロスプレーによってpostionizedした。12この記事は、LAESI – MSを用いて単一細胞解析のための詳細なプロトコルを記述している。紹介ビデオは、 タマネギの球の皮膚から単表皮細胞の分析を示しています。システムの概略図を図1に示されています。細胞から単一細胞のアブレーションとLAESIのマススペクトルの代表例を図2に提供されています。
細胞の細胞質と細胞壁や細胞膜の引張強度の含水量はLAESI – MS分析時の単一細胞のアブレーションを支配する重要な要素です。レーザーのフルエンスは、異なる細胞型のアブレーションしきい値に達するように調整する必要があります。納入レーザフルエンスは、レーザーパルスのエネルギーにし、繊維の先端と細胞表面との間の距離に依存する。単一細胞解析の間に隣接するセルの摂動を最小化することが重要です。アブレーションしきい値でレーザーのエネルギーを保つことは、隣接するセルに分析の影響を制限します。
潜在的なアプリケーションの一つは、MSによる化学イメージングのための自然な体積画素(ボクセル)として単一のセルを使用しています。人工しばしば長方形のグリッド上でデータを収集して比較して、一度に組織つのセルの化学イメージングは、細胞間の生化学的相互作用の空間的な組織を維持する可能性が高くなります。
The authors have nothing to disclose.
著者は、以下の機関が資金援助を認める、国立科学財団(グラント0719232)、エネルギー省(グラントDEFG02 – 01ER15129)、WMケック財団(助成041904)、およびジョージワシントン大学の研究強化基金。著者らは赤外線ファイバーシステム(シルバースプリング、MD)によってだけでなく、マークE.リーブス、ジョージワシントンのジョーンA.ホフマンによって繊維のエッチングに関するプロトコルに関する初期の議論のための寛大に付属のGeO2系光ファイバのために感謝しています大学。また、作者はプロトコルのビデオ撮影中に彼女の助けのためにジェシカA. Stoleeに感謝したいと思います。
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Acetic acid | Fluka | 45727 | ||
Methanol | Fluka | 65548 | ||
1-methyl-2-pyrrolidinon | Sigma Aldrich | M79603 | ||
Water | Fluka | 39259 |