Name: imaging metals in brain tissue by laser ablation - inductively coupled plasma - mass spectrometry (la-icp-ms)
Uploaded: 2017-01-22T14:00:00
Duration: 9 min 5 s
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DJH 및 PAD는 독일의 우수 이니셔티브 [DFG GSC 3분의 98]에 의해 투자 루르 대학 연구 학교 PLUS에 의해 지원 애질런트 테크놀로지스와 ESI (주) BK의 기여와 호주 연구위원회 링크 프로젝트 (LP120200081)에 의해 지원됩니다. DJH 부분적으로 Ramaciotti 재단에 의해 지원되었다. KK는 그리트 Juselius 재단이 지원됩니다.

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	<li>Barnham, K. J., Bush, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+metals+and+metal-targeting+compounds+in+major+neurodegenerative+diseases.">Biological metals and metal-targeting compounds in major neurodegenerative diseases.</a> Chem Soc Rev. 43 (19), 6727-6749 (2014).</li><li>Hare, D. J., Double, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Iron+and+dopamine:+a+toxic+couple.">Iron and dopamine: a toxic couple.</a> Brain. 139 (4), 1026-1035 (2016).</li><li>Savory, J., Herman, M. 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D., McColl, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+metals+in+biology:+balancing+sensitivity,+selectivity+and+spatial+resolution.">Imaging metals in biology: balancing sensitivity, selectivity and spatial resolution.</a> Chem Soc Rev. 44 (17), 5941-5958 (2015).</li><li>Pozebon, D., Scheffler, G. L., Dressler, V. L., Nunes, M. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+applications+of+laser+ablation+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry+(LA-ICP-MS)+to+the+analysis+of+biological+samples.">Review of the applications of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) to the analysis of biological samples.</a> J Anal At Spectrom. 29 (12), 2204-2228 (2014).</li><li>Becker, J. S., Zoriy, M. V., Dehnhardt, M., Pickhardt, C., Zilles, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Copper,+zinc,+phosphorus+and+sulfur+distribution+in+thin+section+of+rat+brain+tissues+measured+by+laser+ablation+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry:+possibility+for+small-size+tumor+analysis.">Copper, zinc, phosphorus and sulfur distribution in thin section of rat brain tissues measured by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry: possibility for small-size tumor analysis.</a> J Anal At Spectrom. 20 (9), 912 (2005).</li><li>Hare, D. J., Austin, C., Doble, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+strategies+for+elemental+imaging+of+biological+samples+using+laser+ablation-inductively+coupled+plasma-mass+spectrometry.">Quantification strategies for elemental imaging of biological samples using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry.</a> The Analyst. 137 (7), 1527-1537 (2012).</li><li>Hare, D. J., Lear, J., Bishop, D., Beavis, A., Doble, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protocol+for+production+of+matrix-matched+brain+tissue+standards+for+imaging+by+laser+ablation-inductively+coupled+plasma-mass+spectrometry.">Protocol for production of matrix-matched brain tissue standards for imaging by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry.</a> Anal Meth. 5 (8), 1915-1921 (2013).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+elemental+bio-imaging+of+Mn,+Fe,+Cu+and+Zn+in+6-hydroxydopamine+induced+Parkinsonism+mouse+models.">Quantitative elemental bio-imaging of Mn, Fe, Cu and Zn in 6-hydroxydopamine induced Parkinsonism mouse models.</a> Metallomics. 1 (1), 53 (2009).</li><li>Potter, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+commercial+perspective+on+the+growth+and+development+of+the+quadrupole+ICP-MS+market.">A commercial perspective on the growth and development of the quadrupole ICP-MS market.</a> J Anal At Spectrom. 23 (5), 690 (2008).</li><li>Lear, J., Hare, D. J., Adlard, P., Finkelstein, D., Doble, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+acquisition+times+of+elemental+bio-imaging+for+quadrupole-based+LA-ICP-MS.">Improving acquisition times of elemental bio-imaging for quadrupole-based LA-ICP-MS.</a> J Anal At Spectrom. 27 (1), 159 (2012).</li><li>Matusch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+bioimaging+of+Cu,+Fe,+Zn,+and+Mn+in+the+MPTP+mouse+model+of+Parkinson's+disease+using+laser+ablation+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry+(LA-ICP-MS).">Cerebral bioimaging of Cu, Fe, Zn, and Mn in the MPTP mouse model of Parkinson's disease using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS).</a> J Am Soc MAss Spectrom. 21 (1), 161-171 (2010).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+iron-dopamine+index+predicts+risk+of+parkinsonian+neurodegeneration+in+the+substantia+nigra+pars+compacta.">An iron-dopamine index predicts risk of parkinsonian neurodegeneration in the substantia nigra pars compacta.</a> Chem Sci. 5 (6), 2160-2169 (2014).</li><li>Portbury, S. D., Hare, D. J., Sgambelloni, C., Finkelstein, D. I., Adlard, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+time-course+analysis+of+changes+in+cerebral+metal+levels+following+a+controlled+cortical+impact.">A time-course analysis of changes in cerebral metal levels following a controlled cortical impact.</a> Metallomics. 8 (2), 193-200 (2016).</li><li>Theiner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LA-ICP-MS+imaging+in+multicellular+tumor+spheroids+-+a+novel+tool+in+the+preclinical+development+of+metal-based+anticancer+drugs.">LA-ICP-MS imaging in multicellular tumor spheroids - a novel tool in the preclinical development of metal-based anticancer drugs.</a> Metallomics. 8, 398-402 (2016).</li><li>Niedzwiecki, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multimodal+imaging+workflow+to+visualize+metal+mixtures+in+the+human+placenta+and+explore+colocalization+with+biological+response+markers.">A multimodal imaging workflow to visualize metal mixtures in the human placenta and explore colocalization with biological response markers.</a> Metallomics. 8, 444-452 (2016).</li><li>Austin, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Barium+distributions+in+teeth+reveal+early-life+dietary+transitions+in+primates.">Barium distributions in teeth reveal early-life dietary transitions in primates.</a> Nature. 498 (7453), 216-219 (2013).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+paraformaldehyde+fixation+and+sucrose+cryoprotection+on+metal+concentration+in+murine+neurological+tissue.">The effect of paraformaldehyde fixation and sucrose cryoprotection on metal concentration in murine neurological tissue.</a> J Anal At Spectrom. 29, 565-570 (2014).</li><li>Dodt, H. -. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultramicroscopy:+three-dimensional+visualization+of+neuronal+networks+in+the+whole+mouse+brain.">Ultramicroscopy: three-dimensional visualization of neuronal networks in the whole mouse brain.</a> Nat Meth. 4 (4), 331-336 (2007).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+ablation-inductively+coupled+plasma-mass+spectrometry+imaging+of+white+and+gray+matter+iron+distribution+in+Alzheimer's+disease+frontal+cortex.">Laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry imaging of white and gray matter iron distribution in Alzheimer's disease frontal cortex.</a> NeuroImage. 137, 124-131 (2016).</li><li>G&#252;nther, D., Heinrich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+sensitivity+in+laser+ablation-ICP+mass+spectrometry+using+helium-argon+mixtures+as+aerosol+carrier.">Enhanced sensitivity in laser ablation-ICP mass spectrometry using helium-argon mixtures as aerosol carrier.</a> J Anal At Spectrom. 14 (9), 1363-1368 (1999).</li><li>Austin, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+affecting+internal+standard+selection+for+quantitative+elemental+bio-imaging+of+soft+tissues+by+LA-ICP-MS.">Factors affecting internal standard selection for quantitative elemental bio-imaging of soft tissues by LA-ICP-MS.</a> J Anal At Spectrom. 26 (7), 1494-1501 (2011).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+elemental+bio-imaging+of+Fe,+Zn,+Cu,+Mn+and+P+in+a+6-hydroxydopamine+lesioned+mouse+brain.">Three-dimensional elemental bio-imaging of Fe, Zn, Cu, Mn and P in a 6-hydroxydopamine lesioned mouse brain.</a> Metallomics. 2 (11), 745-753 (2010).</li><li>Osterholt, T., Salber, D., Matusch, A., Becker, J. 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S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+atlas+of+gene+expression+in+the+adult+mouse+brain.">Genome-wide atlas of gene expression in the adult mouse brain.</a> Nature. 445 (7124), 168-176 (2007).</li><li>Hare, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+atlas+of+iron,+copper,+and+zinc+in+the+mouse+cerebrum+and+brainstem.">Three-dimensional atlas of iron, copper, and zinc in the mouse cerebrum and brainstem.</a> Anal Chem. 84 (9), 3990-3997 (2012).</li><li>Hjornevik, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+atlas+system+for+mouse+and+rat+brain+imaging+data.">Three-dimensional atlas system for mouse and rat brain imaging data.</a> Frontiers Neuroinform. 1, 4 (2007).</li><li>Bishop, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elemental+bio-imaging+using+laser+ablation-triple+quadrupole-ICP-MS.">Elemental bio-imaging using laser ablation-triple quadrupole-ICP-MS.</a> J Anal At Spectrom. 31 (1), 197-202 (2016).</li><li>Balcaen, L., Bolea-Fernandez, E., Resano, M., Vanhaecke, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inductively+coupled+plasma+-+tandem+mass+spectrometry+(ICP-MS/MS):+a+powerful+and+universal+tool+for+the+interference-free+determination+of+(ultra)trace+elements+-+a+tutorial+review.">Inductively coupled plasma - tandem mass spectrometry (ICP-MS/MS): a powerful and universal tool for the interference-free determination of (ultra)trace elements - a tutorial review.</a> Analytica Chimica Acta. 894, 7-19 (2015).</li><li>Van Malderen, S. J. M., Managh, A. J., Sharp, B. L., Vanhaecke, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+the+design+of+rapid+response+cells+for+laser+ablation-inductively+coupled+plasma-mass+spectrometry+and+their+impact+on+bioimaging+applications.">Recent developments in the design of rapid response cells for laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry and their impact on bioimaging applications.</a> J Anal At Spectrom. 31, 423-439 (2016).</li></ol>

RWH and COC are paid employees of ESI Ltd. FF and TPH are paid employees of Agilent Technologies Australia.

신경 조직 이미징 금속이 프로토콜은 생물학적 매트릭스에서 금속의 분포와 양에 대한 유용한 정보를 제공 할 수있는 방법의 한 예입니다. 기준 표준 물질의 제조가 곤란한 일 수 있지만, 한 번 수행되고 나중에 사용을 위해 보관 될 수있는 실험이다. LA-ICP-MS 주로 접근성 및 감도면에서 싱크로트론 계 X 선 형광 현미경과 같은 다른 방법도, 일정 이상의 효과가있다. 그러나, LA-ICP-MS를 사용하여 실험을 제조 할 때 고려해야 할 일부 단점이 존재하고, 같은 종종 다른 금속 분석 기법뿐만 아니라 비교 조직 화학 (5)를 포함하는 화학 촬상 유용한 상보적인 기술이다. 마우스 뇌의 알려진 해부학 적 특징과 정렬 가능한 기능 relati에 대한 유용한 정보를 제공 할 수 있습니다금속 레벨 및 공간적 분포 사이 onship. 이전에, 우리는 알렌 뇌 아틀라스 온라인 자원, 모두 금속에 의존하는 효소의 발현 (14)과 신경 해부학 (27)의 공간적 상관 관계를 조사하기 위해 C57BL / 6 마우스의 뇌에 모두 해부학 적 유전자 발현 데이터의 오픈 액세스 저장소입니다 (29)를 사용하고, 30. 같은 설치류 뇌 워크 벤치 (31)와 같은 다른 자원은 종종 작은 해부학 적 영역에 금속 분포의 정확한 식별을 지원하기 위해 등록 및 금속 이미지의 정렬을 지원하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술의 응용 프로그램은 정상적인 생활 이벤트 모두에 걸쳐 마이크로에서 어떻게 금속 수준 및 분포 변화를 평가하는데 유용하다 (예를 들면, 노화) 및 질병 상태에; 뿐만 아니라, 디자인 모두 금속 함유 화합물 및 약물의 효과를 공부하는 것은 저를 대상으로탈 대사. 금속 공간적 분포를 평가하기위한 촬상 기술로서 LA-ICP-MS의 현재의 주요 제한은 스루풋 민감도이다. 긴 분석 시간을 필요로하는 고해상도 이미지 분석 속도 및 공간 해상도 (5), (12) 사이의 트레이드 오프가있다. 망간, 코발트 및 셀레늄 등의 요소가 기존의 ICP-MS에 의해 그들의 검출 정상 조직 및 / 또는 제한의 낮은 풍요 로움으로 인해 제한되어 있지만이 기술은 높은 농도에서 생물학적 요소에 적합하다. 이러한 삼중 사중 극자 질량 분석기의 도입으로 ICP-MS 기술의 새로운 발전, 높은 감도 33에서 셀레늄 (32) 어려운 분석의 대상으로 검출 할 수 있습니다. 기술 중심의 과정으로, 증가, 기술은 계속 발전이 영상을 볼 수 레이저 및 질량 분석 디자인 모두에서 진행분석 및 감도 (34)의 속도입니다.

금속의 고유 레 독스 화학 신호 전달, 에너지 생산 및 신경 전달 물질의 합성을 포함하여 신경 기능의 범위를 용이하게한다. 주요 신경 퇴행성 질환의 수, 이들 금속의 dyshomeostasis 모두가 질병 병인에 관여하고 치료 학적 개입 한 잠재적 인 신규 한 타겟으로서 확인되었다. 좋은 금속이 알츠하이머 및 파킨슨 병 (AD 및 PD는 각각)와 같은 조건에 관련되는 방식을 이해하기 위해, 금속 분포와 레벨 악영향 질병 과정에 의해 영향을받는 영역 내에서 어떻게 변하는지를 측정 할 수있는 것이 필수적이다. 이러한 변화는 종종 밀접하게 같은 PD 2 철과 도파민 신경 독성의 우리의 최근 제안 된 메커니즘으로, 세포 사멸을 시작 프로세스에 연결 될 수있는 생화학 적 반응에 미묘한 변화를 나타내는입니다. 전통적으로, 메타한정된 해부학 적 영역 내에서 L 레벨 분석 기술 (3)의 범위를 사용하여 조심 절단, 분해 및 분석을 통해 달성되었다. 그러나, 이러한 방법은 질병 상태를 조사 작고 잘 정의 된 영역 또는 특정 세포 유형을 포함되는 경우에 중요 할 수있는 공간 정보를 잃는다. 분석 방법의 수는 방출 분광법, 형광 프로브 및 질량 분석 (4)를 사용하여, 그대로 샘플에서 조직 섹션에, 둘, 셋 차원에서 생물학적 시스템에서 금속을 시각화 할 수 있습니다. 각 기술은 민감성 화학 종을 선택하고 얻을 수있는 공간 해상도 대한 장점과 단점을 갖는다. 가능 기술의 범위의 포괄적 인 개요, 토끼 등의 알에 의한 검토를 참조하십시오. 5. 질량 분석 (MS)의 방법은이 기술의 가장 민감한 기반, 그 나라의 농도 6에서 가장 생물학적으로 관련 금속을 측정 할 수. 레이저 어블 - 유도 결합 플라즈마 - 질량 분석 (LA-ICP-MS)을 이미징 (사각형 빔 형상이 사용되거나 폭)&gt; 직경 100 μm의 1 크기로까지 집속 자외선 레이저 빔을 사용하는 언더 샘플은 7 전달됩니다. 정량적 인 정보는 다른 방식 (8), 기술 난이도 및 분석 실용성 다양한 정도의 각각의 다양한 사용하여 제조 될 수있는 표준 기준 물질의 대표 절제를 통해 달성 될 수있다. 가장 일반적인 방법은, 시료에 필적 주된 화학적 조성을 갖는 표준은 독립 분석 수단 (9)에 의해 균일 절대 금속 농도를 평가 정확하게 표적 피검로 급상승하여 제조되고, 매트릭스 매칭을 사용 </suP&gt; 10. 제조 기준의 제거 후, 얻어진 샘플 이미지로부터의 농도 데이터는 픽셀 당 추출 될 수 있도록 외부 교정 목적을 위해 사용될 수있다. 이미지 해상도, 빔 사이즈 및 샘플이 스캐닝되는 속도 모두에 의해 결정된다. (전세계 설치된 ICP-MS 시스템 (11)의 90 %를 차지) 표준 중극 설계 ICP-MS가 선택한 모든 전하 대 질량비를 통해 그 질량 검출기 사이클에서 순차적 질량 분석기 (m / z )이 아니라 동시에 데이터를 수집보다. 따라서, 대중의 각 사이클에 대한 획득 시간은 원하는 해상도의 화소를 나타내는 12 취득되도록 상기 레이저 빔 중 하나의 폭을 통과하는 시료에 걸리는 시간을 동일시한다. 레이저 빔 사이즈 선택 감도 총 분석 시간 모두에서 유의 한 효과가 중요한 파라미터이다. 레이저 어블 레이션 풍모로서캘리 아르곤 캐리어 가스에 의한 ICP-MS로 스위핑 물질을 물리적 질량 분석기로 검출 할 수있는 물질의 양이 역 제곱 법칙을 따른다 제거한다. 4 배에 의해 절제된 물질의 감소가 25 μm의 결과 - 예를 들어, (50)로부터의 레이저 빔 직경을 감소시킨다. 또한, 주사 ​​방법으로서, 작은 빔 직경은 선택된 영역 브레이션 필요한 총 시간을 증가시킨다. 따라서, 실험 설계 민감도 요구 및 시간 제약 필요한 공간 해상도 균형을 필수적이다. LA-ICP-MS에 의해 이미징 신경 장애 13, 14, 외상성 뇌 손상 (15), 태반의 금속 함유 항암제 16 독성 노출 분포의 동물 모델을 포함하여, 샘플 매트릭스 및 질환 상태의 범위에 적용된 (17)과 금속 DISTR초기 생활식이 전환의 바이오 마커로 치아 ibution. 이 쉽게 샘플 타입과 실험 결과의 범위로 구성 될 수 있지만,이 프로토콜 (18)은 우리의 요구에 기초하여, 30 ㎛의 해상도로 WT 마우스 뇌의 철, 구리 및 아연을 이미징하는 일반적인 방법을 설명 분석자.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="668">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Soda glass microscope slides</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td style="width:263px;">Typical slides are suitable for all experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">PTFE-coated microtome blades</td>
			<td style="width:71px;">C.L. Stuckey</td>
			<td style="width:119px;">DT315R50</td>
			<td>Blade size depends on cryostat blade holder. Check before ordering.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Parafomaldehyde</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">16005</td>
			<td>Any supplier suitable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sucrose</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Commercial grade white sugar is suitable</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Phosphate buffer saline</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">P5368</td>
			<td>Pre-mixed sachets listed, can be prepared according to normal laboratory protocols</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Xylene</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">247624</td>
			<td>Any supplier suitable</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ethanol</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">E7023</td>
			<td>Any supplier suitable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lamb brain</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Available from most local butchers</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Metal salts</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Use water soluble metal salts containing desired analytes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Omni TH Tissue Homogeniser</td>
			<td style="width:71px;">Omni Inc</td>
			<td style="width:119px;">THP115</td>
			<td>Alternative homogenizers are suitable</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Polycarbonate homgenizer probes</td>
			<td style="width:71px;">Omni Inc</td>
			<td style="width:119px;">TH115-PCRH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microwave digestion unit</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Optional. See Section 2</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1.5 mL microfuge tubes</td>
			<td style="width:71px;">TechnoPlas</td>
			<td style="width:119px;">P4010</td>
			<td>Metal-free polypropylene tubes. Acid washed tubes are also suitable</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">65% nitric acid</td>
			<td style="width:71px;">Merk Millipore</td>
			<td align="right" style="width:119px;">100441</td>
			<td>Trace analysis grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">30% hydrogen peroxide</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">95321</td>
			<td>Trace analysis grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">10 x 10 mm disposable cryomolds</td>
			<td style="width:71px;">Ted Pella</td>
			<td align="right" style="width:119px;">27181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Iso-pentane</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">76871</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Liquid nitrogen</td>
			<td style="width:71px;">n/a</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Use local supplier</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">NWR213 Laser Ablation system</td>
			<td style="width:71px;">ESI Ltd</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Used in these experiments. Other manufacturers suitable, may require modifications to protocol</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Agilent 8800 Series ICP-MS</td>
			<td style="width:71px;">Agilent Technologies</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Used in these experiments. Other manufacturers suitable, may require modifications to protocol</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Iolite</td>
			<td style="width:71px;">Iolite Software</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Available from http://iolite-software.com/. Other methods are available, see protocol</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Excel</td>
			<td style="width:71px;">Microsoft</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">IGOR Pro</td>
			<td style="width:71px;">Wave Metrics</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td>Avalable from https://www.wavemetrics.com/products/igorpro/igorpro.htm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

imaging metals in brain tissue by laser ablation - inductively coupled plasma - mass spectrometry (la-icp-ms)

금속은 특정 해부학 적 영역 내에서 모두 화학적 반응성과 풍요에 의해 결정 생물학적 역할, 유기체 전체에 보편적으로 발견된다. 뇌 내 금속은 중추 신경계 내에서 재생 일차 함수에 따라 고 실형 분포를 갖는다. 금속의 공간 분포를 영상화하는 것은 신경 해부학 지역 및 금속에 의존하는 프로세스에 관한 자신의 알려진 기능 사이의 직접적인 상관 관계를 허용, 뇌의 생화학 적 구조에 고유 한 통찰력을 제공하고 있습니다. 또한, 여러 연령과 관련된 신경 학적 장애는 종종 다른 분석하기 어려운 뇌의 작은 영역에 국한되는 금속 항상성을 파괴 있습니다. 여기에서는 레이저 어블 레이션을 이용하여 정량적으로 마우스 뇌에서 금속을 묘화하기위한 광범위한 방법을 서술 - 유도 결합 플라즈마 - 질량 분석기 (LA-ICP-MS) 및 특수 설계된 화상 처리소프트웨어. 뇌 내에서 가장 많은 질병 관련 금속의 세 가지이다 철, 구리, 아연, 중심으로, 우리는 낮은 마이크로 미터 내에 금속 분포의 맵을 생성하기 위해 샘플 제조, 분석, 정량적 측정 및 화상 처리에서 중요한 단계를 설명 해상도 범위. 모든 잘라 조직 절편에 적용 가능한이 기술은, 기관 또는 시스템 내의 금속의 높은 변수 분포를 입증 할 수 있고, 미세 해부 구조 내의 금속 항상성 변화 및 절대 레벨을 식별하는 데 사용될 수있다.

이 LA-ICP-MS 이미징 방식의 기능을 설명하기 위해, 관상면에서 뇌량에 양분과 구분 WT C57BL / 6 마우스 뇌의 한 부분을 사용하여 간단한 실험을 제시한다. 분석 부 (도 2)에서의 금속 분포의 대표 화상을 제공 할뿐만 아니라, 단면 (6 및 7)에 기재된 Biolite (도 1)를 사용하여 데이터의 분석을위한 작업 과정도 설명한다. 알 수있는 바와 같이, 마우스의 뇌에서의 금속 분포의 해부학 적 부위에 따라 가변적이다. 이것은 가변 역할 금속에 기인 할 수 있으며,보다 구체적으로 단백질 이들이 결합되는 데, 각 뇌 영역 (27)에서 재생. 예를 들어, 철, 아연은 코르티에서 가장 풍부한 반면, 중뇌에서와 치아 이랑을 따라 높은 농도를 갖는 경향이있다칼 영역. 일반적으로 사용되는 내부 표준 8 탄소는 균일하게 분포한다. 금속의 colocalization을에 대한 정보는 특정 금속 - 결합 단백질의 발현은 뇌에서 금속의 함수에 대한 통찰력을 제공 할 수있는 기존의 해부학 적 및 기능적 기준 도해 (29)와 함께 사용될 때 원소지도 (도 2)가 특히 유용 할 수있다 지역 또는 확인 된 질환 관련 생체 분자에 맞춰 금속 수준의 변화. 분석의 넓은 범위에 대해 최적화된다 기재된 방법을 사용하여, 망간 낮은 풍부 요소의 감도를 배제하지 및 방법은 다른 측정 된 질량의 비용 체류 시간을 증가시킴으로써이 피검 주로 수행하도록 구성 될 수있다. LA-ICP-MS에 의한 이미지를 사용하여의 주요 장점은 금속 CONCENTR 상대적 차이를 관찰한다ATION과 실험군 사이에 분포. 우리는 이전에 증가 PD (2), (10)을 흉내 낸 신경독의 모욕 다음 철, 인간의 알츠하이머 병 조직 (21)에서 대뇌 피질의 철 수준의 변화를 보여주기 위해 이러한 기술을 사용하고 있습니다. 여기에 기술 된 바와 같은 프로토콜을 용이하게 나열 방법 최소한 개정과 다른 조직 유형에도 적용 할 수있다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/55042/55042fig1.jpg" /> 그림 1 : 이미지 처리를위한 워크 플로우. 마우스 뇌의 금속 분포의 정량적 인 이미지로 ICP-MS에서 원시 시간이 해결 데이터의 변환을 묘사 섹션 6, 7, 보완 워크 플로우. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55042/55042fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> </p&gt; <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/55042/55042fig2.jpg" /> 그림 2 : 마우스 뇌에서 Biometals의 전형적인 원소 분포. LA-ICP-MS로 분석 한 번의 마우스 뇌 반구의 30 μm의 두께 코로나 섹션의 대표적인 요소지도. (맨 윗줄), 탄소 13 (C13), 마그네슘-24 (MG24)와 인-31 (P31)에 대한 이미지는 골드 컬러 저울 (CPS 초당 카운트)에 표시. 망간-55 (Mn55), 구리-63 (Cu63), 철-56 (Fe56) 및 아연 (66) (Zn66)에 대한 정량적 이미지 (아래 행)에 대응 BlueHot 색상 저울 (μg의 g-1)로 표시됩니다. 뇌 부 총 분석 시간은 약 5 시간이었다. 스케일 바 = 2 mm이다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55042/55042fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <strong&gt; 부가 코드 데이터 출력의 ICP-MS 제조업체의 방법에 따라 적절한 파이썬 편집기를 사용하여 수정할 수 있습니다 6.1에 설명 1. 오픈 소스 파이썬 코드를 파일. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55042/CopyFilesFromSubDirs_3.txt" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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Imaging Metals in Brain Tissue by Laser Ablation - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry LA-ICP-MS

정량적으로 레이저 어블 레이션에 의해 조직에 금속을 매핑 - 유도 결합 플라즈마 - 질량 분석 (LA-ICP-MS)는 금속이 정상적인 기능과 질병 과정에 참여하는 방법에 대한 새로운 통찰력을 제공 할 수있는 민감한 분석 기술이다. 여기, 우리는 정량적 마우스 신경 조직의 얇은 섹션에서 금속 이미징을위한 프로토콜을 설명합니다.

유도 결합 플라즈마 - - 레이저 박리에 의한 뇌 조직의 이미징 금속 질량 분석 (LA-ICP-MS)

Metals are found ubiquitously throughout an organism, with their biological role dictated by both their chemical reactivity and abundance within a ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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의학

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