الامتزاز قداس الطيف Electrospray التأين (DESI-MS) هو أسلوب المحيطة التي العينات، بما في ذلك الأنسجة البيولوجية، ولا يمكن تصوير مع إعداد العينات الحد الأدنى. من قبل إن تحريك عينة أدناه لجنة التحقيق التأين، ويوفر هذا الأسلوب القائم على رذاذ القرار المكانية كافية لتبين ملامح الجزيئية المصالح داخل أقسام الأنسجة.
قياس الطيف الكتلي التصوير (MSI) يوفر معلومات الجزيئية تشتته مع أعلى خصوصية والتحليل المكاني للتحقيق في الأنسجة البيولوجية في مئات إلى عشرات من نطاق ميكرون. عندما يؤديها في ظل الظروف المحيطة، يصبح عينة العلاج قبل لا لزوم لها، وبالتالي تبسيط البروتوكول مع الحفاظ على الجودة العالية للمعلومات التي تم الحصول عليها. الامتزاز electrospray التأين (ديزي) هو ومقرها رذاذ المحيطة MSI تقنية تسمح لأخذ العينات مباشرة من السطوح في الهواء الطلق، وحتى في الجسم الحي. عند استخدامها مع عينة المرحلة التي تسيطر عليها البرنامج، وrastered العينة تحت التحقيق التأين ديسي، ومن خلال المجال الزمني، يرتبط ارتباطا م / ض المعلومات مع التوزيع المكاني للأنواع الكيميائية ". الاخلاص من الناتج DESI-MSI يعتمد على التوجه مصدر وتحديد المواقع فيما يتعلق سطح العينة وكتلة مدخل مطياف. هنا، نستعرض كيفية تحضير المقاطع النسيجية للديسي أناmaging والظروف التجريبية الإضافية التي تؤثر بشكل مباشر على جودة الصورة. على وجه التحديد، ونحن تصف البروتوكول لتصوير المقاطع أنسجة المخ الفئران بواسطة DESI-MSI.
التصوير غير مستهدفة من قبل قياس الطيف الكتلي يسهل الحصول على المعلومات الكيميائية لاكتشاف وتوليد فرضية التطبيقات. يمكن التصوير المستهدفة من مادة كيميائية معروفة من الفائدة، من ناحية أخرى، وتيسير زيادة الحساسية والانتقائية من خلال تطوير أسلوب معين. قياس الطيف الكتلي التصوير (MSI) يتم تنفيذ الأكثر شيوعا في الأنسجة باستخدام MALDI، 1 الثانوية ايون الطيف الكتلي (سيمز)، (2) وتقنيات التأين المحيطة، بما في ذلك المج electrospray التأين (ديزي)، 3 الليزر التذرية-التأين electrospray (LAESI)، 4، 5 وسائل أخذ العينات الصغيرة تقاطع سطح مسبار (LMJ-SSP). 6 في MALDI وSIMS، وعينات لا بد من إزالتها فعليا من العينة، ويجب أن تكون مسطحة ورقيقة، كما يتم تحليل أنهم تحت فراغ عالية. يتطلب MALDI طلاء من العينة مع الإشعاع استيعاب مصفوفة، مضيفا خطوة إضافية ومرهقة لإعداد العينة. SIMSلديها أعلى قرار الوحشي، ولكن القصف مع جزيئات نشطة للغاية يسبب تجزئة الجزيئية واسعة النطاق. ولذلك، MSI بالطرق المحيطة ملء مكانة حيث تحليل لينة مع إعداد العينات الحد الأدنى هو مرغوب فيه. ومع ذلك، حتى الآن، كل الأساليب لا تزال محدودة بسبب اشتراط السطوح عينة مسطحة.
يستخدم DESI على هوائيا بمساعدة اتهم رذاذ المذيبات التي تستهدف سطح العينة لتمج وتأيين التحاليل. 7 ومن المعروف أن نموذج العمل لالامتزاز التأين واللاحقة من قبل ديسي باسم "نموذج البيك اب الحبرية". 8-10 قطرات الأولية المشحونة التي تنتجها التحقيق DESI تتصادم مع السطح، وترطيب ذلك، وتشكيل طبقة رقيقة الذي يتم حل الحليلة من خلال آلية microextraction الصلبة والسائلة 8 اللاحقة قطيرة التصادمات نتيجة في نقل الزخم واقلاعها من قطرات الثانوية التي تحتوي على مواد المستخرجة من السطح . 9،10 في نهاية المطاف، الغازويعتقد أن الأيونات المرحلة إلى أن يتم إنتاجها من خلال عمليات مثل ESI بعد تبخر أيون، ونماذج بقايا تهمة أو نماذج أخرى، 11 إلا أن عملية تشكيل أيون دقيقة في DESI لديه بعد أن ثبت بالتجربة. 12 حساسية DESI تعتمد بقوة على ذوبان الحليلة في رذاذ المذيب، والامتزاز تعتمد على microextraction المترجمة. 13
عند استخدامها مع عينة المرحلة التي تسيطر عليها البرنامج، يتم فحص عينة unidirectionally مع لين يخطو تحت التحقيق التأين ديسي، ومن خلال المجال الزمني، يرتبط ارتباطا م / ض المعلومات مع توزيع الأنواع الكيميائية 'المكانية (الشكل 1). منذ أول دليل من مبدأ DESI-MSI التجربة ذكرت من قبل فان بركل وكيرتز في عام 2006، وقد نضجت 14 تقنية إلى حد كبير، مع 15 التطبيقات ذكرت في تحليل الدهون، 3،16 الأيض المخدرات، 17،18 diseaالمؤشرات الحيوية SE، 19 أنسجة المخ، 3،18،20 أنسجة الرئة، 18 نسيج الكلى، 18 الأنسجة الخصية، 18 الغدد الكظرية، 17 لوحات رقيقة اللوني طبقة و 21 و السطوح الطحالب. 22 القرار الروتيني لصور حصلت عليها DESI-MSI هو 100-200 ميكرون، والتي يتم تحديدها في نهاية المطاف من قبل مساحة السطح الفعالة المستخرجة بواسطة رذاذ، ولكن تم الإبلاغ عن قرارات منخفضة تصل إلى 40 ميكرون. 23-25 هذا القرار وسهولة تحليل يجعل DESI-MSI المناسبة لتحليل سريع وبسيط من عينات الأنسجة البيولوجية مع المساحات السطحية في نطاق 0،5-5 سم 2، وتمكن من الحصول على المعلومات المكانية قيمة لفهم أفضل للعمليات البيولوجية 26. هنا، كمثال على تطبيق DESI-MSI نموذجي، نستعرض التفاصيل الإجرائية لإجراء تجربة ناجحة تشمل التصوير الدهون في أنسجة الدماغ الفئران. الخطوات الأكثر أهمية اثنين في البروتوكول هيالأنسجة إعداد 27 وDESI مصدر الأمثل أيون، كما هو موضح أدناه.
الاستفادة المثلى من مصدر هندسة DESI أمر بالغ الأهمية للتجارب ناجحة MSI. متغيرات متعددة تسهم في المواءمة بين النظام تؤثر بشكل مباشر على حساسية ودقة وضوح الصورة. إذا خلال التحسين، والمجرب لديه صعوبات في الحصول على إشارة، فإننا نوصي باستخدام بقعة شربي الحمراء المرسومة على…
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذا العمل من قبل جبهة الخلاص الوطني الأذربيجانية MRI صك المنحة التنموية # 0923179 إلى FMF. نشكر أكوا Asberry، منسق مختبر لH. معهد بيتي باركر لهندسة البيولوجيا وعلم الأنسجة العلوم البيولوجية الأساسية، للحصول على المساعدة مع باجتزاء الأنسجة.
Reagents | |||
Tissue-Tek O.C.T. Compound | Sakura-Finetek | 4583 | http://www.sakuraeu.com/products/showitem.asp?cat=11&subcat=48 |
Acetonitrile | EMD | AX0156-6 | OmniSolv, LC-MS Grade |
Acetic Acid | Sigma Aldrich | 695092-500 ml | |
Equipment | |||
Cryostat microtome | Thermo Scientific | CryoStar* NX70 | Any available microtome can be used for tissue sectioning http://www.thermoscientific.com/ecomm/servlet/productsdetail?productId=13958375&groupType=PRODUCT&searchType=0&storeId=11152&from=search&ca=cryostar |
Omni Spray;DESI Spray Head | Prosolia Inc. | Can also use the 2-D Omni Spray; Source kit instead of assembling components of imaging experiment http://www.prosolia.com/sources.php | |
High Voltage Power Supply | Stanford Research Systems, Inc. | PS350/5000V-25W | http://www.thinksrs.com/products/PS300.htm |
Rope heater, RTD, controller | Omega | http://www.omega.com/toc_asp/subsectionSC.asp?subsection=M02&book=Heaters | |
Labview | National Instruments | Version 7.1 | |
Translational stage | Prior Scientific | Optiscan II | http://www.prior.com/productinfo_auto_motorized_optiscan.html |
AccuTOF Mass Spectrometer | JEOL | JMS-T100LC | Can use any mass spectrometer equipped with an extended capillary atmospheric pressure interface |