Name: sample preparation for probe electrospray ionization mass spectrometry
Uploaded: 2020-02-19T12:00:00
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이즈카 아유미씨는 PESI-MS와 사와노보리 가즈코의 비서 지원을 받아 운영해 주신 것에 대해 감사드립니다. 이 원고의 초안을 편집해 주신 에단츠 그룹(www.edanzediting.com/ac)의 브론웬 가드너 박사께 감사드립니다.

야마나시 대학의 동물 관리 기관 위원회는 여기에 명시된 모든 프로토콜과 실험 동물의 사용을 승인했습니다. 야마나시 대학의 기관 윤리 위원회의 승인을 받았습니다.
1. 고체 조직 준비
참고: 시료는 조직 신선도를 유지하기 위해 동물이나 인체에서 제거한 후 얼음위에 보관해야 합니다. 측정이 즉시 해부를 따르지 않는 경우 조직을 -80 °C에 저장하는 것?...

<ol>
	<li>Fenn, J. B., Mann, M., Meng, C. K., Wong, S. F., Whitehouse, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospray+ionization+for+mass+spectrometry+of+large+biomolecules.">Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules.</a> Science. 246, 64-71 (1989).</li><li>Karas, M., Bachman, D., Bahr, U., Hillenkamp, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-Assisted+Ultraviolet+Laser+Desorption+of+Non-Volatile+Compounds.">Matrix-Assisted Ultraviolet Laser Desorption of Non-Volatile Compounds.</a> International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 78, 53-68 (1987).</li><li>Tanaka, K., 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=Protein+and+polymer+analyses+up+to+m/z+100000+by+laser+ionization+time-of+flight+mass+spectrometry.">Protein and polymer analyses up to m/z 100000 by laser ionization time-of flight mass spectrometry.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2, 151-153 (1988).</li><li>Hiraoka, K., Nishidate, K., Mori, K., Asakawa, D., Suzuki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+probe+electrospray+using+a+solid+needle.">Development of probe electrospray using a solid needle.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 21, 3139-3144 (2007).</li><li>Yoshimura, K., Chen, L. C., Yu, Z., Hiraoka, K., Takeda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real+time+analysis+of+living+animals+by+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Real time analysis of living animals by electrospray ionization mass spectrometry.</a> Analytical Biochemistry. 417, 195-201 (2011).</li><li>Balog, 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=Intraoperative+tissue+identification+using+rapid+evaporative+ionization+mass+spectrometry.">Intraoperative tissue identification using rapid evaporative ionization mass spectrometry.</a> Science Translational Medicine. 5, 194ra93 (2013).</li><li>Boughton, B. A., Hamilton, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+metabolite+profiling+by+matrix-assisted+laser+desorption+ionization+mass+spectrometry+imaging.">Spatial metabolite profiling by matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 965, 291-321 (2017).</li><li>Shimma, S., Sugiura, Y., Hayasaka, T., Hoshikawa, Y., Noda, T., Setou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MALDI-based+imaging+mass+spectrometry+revealed+abnormal+distribution+of+phospholipids+in+colon+cancer+liver+metastasis.">MALDI-based imaging mass spectrometry revealed abnormal distribution of phospholipids in colon cancer liver metastasis.</a> Journal of Chromatography. B, Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences. 855, 98-103 (2017).</li><li>Sugiyama, E., Setou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+brain+gangliosides+using+MALDI+imaging+mass+spectrometry.">Visualization of brain gangliosides using MALDI imaging mass spectrometry.</a> Methods in Molecular Biology. 1804, 223-229 (2018).</li><li>Zhang, 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=Nondestructive+tissue+analysis+for+ex+vivo+and+in+vivo+cancer+diagnosis+using+a+handheld+mass+spectrometry+system.">Nondestructive tissue analysis for ex vivo and in vivo cancer diagnosis using a handheld mass spectrometry system.</a> Science Translational Medicine. 9, 406 (2017).</li><li>Pirro, V., Jarmusch, A. K., Vincenti, M., Cooks, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+drug+analysis+from+oral+fluid+using+swab+touch+spray+mass+spectrometry.">Direct drug analysis from oral fluid using swab touch spray mass spectrometry.</a> Analytica Chimca Acta. 861, 47-54 (2015).</li><li>Chen, L. 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=Characterization+of+probe+electrospray+generated+from+a+solid+needle.">Characterization of probe electrospray generated from a solid needle.</a> Journal of Physical Chemistry. B. 112, 11164-11170 (2008).</li><li>Mandal, M. K., Chen, L. C., Hiraoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+and+exhaustive+ionization+of+analytes+with+different+surface+activity+by+probe+electrospray+ionization.">Sequential and exhaustive ionization of analytes with different surface activity by probe electrospray ionization.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 22, 1493-1500 (2011).</li><li>Yoshimura, K., Chen, C. L., Asakawa, D., Hiraoka, K., Takeda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+properties+of+the+probe+electrospray+ionization+(PESI)+needle+applied+to+the+biological+samples.">Physical properties of the probe electrospray ionization (PESI) needle applied to the biological samples.</a> Journal of Mass Spectrometry. 44, 978-985 (2009).</li><li>Yoshimura, K., 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=Analysis+of+renal+cell+carcinoma+as+a+first+step+for+mass+spectrometry-based+diagnostics.">Analysis of renal cell carcinoma as a first step for mass spectrometry-based diagnostics.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 23, 1741-1749 (2012).</li><li>Ashizawa, K., 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=Construction+of+mass+spectra+database+and+diagnosis+algorithm+for+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma.">Construction of mass spectra database and diagnosis algorithm for head and neck squamous cell carcinoma.</a> Oral Oncology. 75, 111-119 (2017).</li><li>Johno, H., 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=Detection+of+potential+new+biomarkers+of+atherosclerosis+by+probe+electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Detection of potential new biomarkers of atherosclerosis by probe electrospray ionization mass spectrometry.</a> Metabolomics. 14, 38 (2018).</li><li>Zaitsu, K., 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=Intact+endogenous+metabolite+analysis+of+mice+liver+by+probe+electrospray+ionization/triple+quadrupole+tandem+mass+spectrometry+and+its+preliminary+application+to+in+vivo+real-time+analysis.">Intact endogenous metabolite analysis of mice liver by probe electrospray ionization/triple quadrupole tandem mass spectrometry and its preliminary application to in vivo real-time analysis.</a> Analytical Chemistry. 88, 3556-3561 (2016).</li><li>Yoshimura, K., 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=Real+time+diagnosis+of+chemically+induced+hepatocellular+carcinoma+using+a+novel+mass+spectrometry-based+technique.">Real time diagnosis of chemically induced hepatocellular carcinoma using a novel mass spectrometry-based technique.</a> Analytical Biochemistry. 441, 32-37 (2013).</li><li>Nakagawa, H., 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=Lipid+metabolic+reprogramming+in+hepatocellular+carcinoma.">Lipid metabolic reprogramming in hepatocellular carcinoma.</a> Cancers. 10, 447-461 (2018).</li><li>Mandal, M. K., Chen, L. C., Hashimoto, Y., Yu, Z., Hiraoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+biomolecules+from+solutions+with+high+concentration+of+salts+using+probe+electrospray+and+nano-electrospray+ionization+mass+spectrometry.">Detection of biomolecules from solutions with high concentration of salts using probe electrospray and nano-electrospray ionization mass spectrometry.</a> Analytical Methods. 2, 1905-1912 (2010).</li><li>Yoshimura, K., Chen, L. C., Johno, H., Nakajima, M., Hiraoka, K., Takeda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+non-proximate+probe+electrospray+ionization+for+real-time+analysis+of+living+animal.">Development of non-proximate probe electrospray ionization for real-time analysis of living animal.</a> Mass Spectrometry. 3, S0048 (2014).</li><li>Chen, L. 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=Ambient+imaging+mass+spectrometry+by+electrospray+ionization+using+solid+needle+as+sampling+probe.">Ambient imaging mass spectrometry by electrospray ionization using solid needle as sampling probe.</a> Journal of Mass Spectrometry. 44, 1469-1477 (2009).</li><li>Yoshimura, K., Chen, C. L., Asakawa, D., Hiraoka, K., Takeda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+properties+of+the+probe+electrospray+ionization+(PESI)+needle+applied+to+the+biological+samples.">Physical properties of the probe electrospray ionization (PESI) needle applied to the biological samples.</a> Journal of Mass Spectrometry. 44, 978-985 (2009).</li><li>Takeda, S., Yoshimura, K., Hiraoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innovations+in+analytical+oncology+-+Status+quo+of+mass+spectrometry-based+diagnostics+for+malignant+tumor.">Innovations in analytical oncology - Status quo of mass spectrometry-based diagnostics for malignant tumor.</a> Journal of Analytical Oncology. 1, 74-80 (2012).</li><li>Hiraoka, K., 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=Component+profiling+in+agricultural+applications+using+an+adjustable+acupuncture+needle+for+sheath-flow+probe+electrospray+ionization/mass+spectrometry.">Component profiling in agricultural applications using an adjustable acupuncture needle for sheath-flow probe electrospray ionization/mass spectrometry.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 67, 3275-3283 (2019).</li></ol>

PESI는 질량 분석법4에대한 ESI의 유도체이지만, 실시간 대사체학을 모니터링하는 데 가장 유리할 뿐만 아니라, 복잡하거나 시간이 많이 소요되는 전처리를 수행하지 않고 생화학 반응을 분석하는 데 가장 유리하다5,14,15,17. 그것은 살아있는 유기체의 통합 상태에 적용될 수 있는 쉽고...

질량 분석법 (MS)은 환원주의의 기술 실현이다; 분석 대상을 분자 종 또는 캐스케이드에 기초하여 해석할 수 있는 단위로 감소시킵니다. 따라서, 그것은 분석 화학의 대표적인 방법입니다. 이온화, 분석, 검출 및 스펙트럼 수집의 네 가지 프로세스로 구성됩니다. 분자의 이온화는 질량 분석법의 첫 번째 과정이기 때문에 일반적으로 처리될 분석물의 형태를 제한합니다. 대부분의 이온화 절차는 유기 시료의 구조, 형태학 및 실시간 생물학적 공정의 파괴를 요구합니다. 예를 들어, 전기 분무 이온화(ESI) MS는 효율적인 이온화를 위해 샘플이 액체 상태에 있어야 합니다1. 따라서 샘플은 분자의 구성을 변경하는 복잡한 생화학 적 준비를 거쳐야합니다. 대안적으로, 매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화(MALDI) MS는 얇은 단면 조직2,3의분자 맵을 재구성할 수 있지만, 이온화 효율이 너무 낮아 시료의 모든 분자를 검출할 수 없으며, 특히 지방산을 분석하는 데 는 좋지 않습니다. 이러한 한계를 고려하여, 프로브 전기분무 이온화(PESI)4는 구조적무결성을파괴하지 않고, 생물학적 유기체가 기술적으로 살아있는 상태에서 관찰되는 동안, 그 면에서 생물학적 시스템의 실시간 변화를 관찰하는데 사용될 수 있다. 매우 미세한 바늘은 샘플 피커와 이온 방출기로 동시에 작용하는 이 경우에 사용됩니다. 이것은 복잡한 견본 전처리 순서가 살아있는 시스템의 분자 분대를 반영하는 질량 스펙트럼을 장악하기 위하여 우회될 수 있다는 것을 의미합니다.
PESI-MS에 필적하는 몇 가지 다른 이온화 방법이 있습니다. 하나는 급속 증발 이온화 질량 분광법(REIMS)6. 이 기술은 전기 칼로 조립하고 절개 중에 생성 된 이온 깃털을 수집하기 때문에 수술 중에 잘 작동합니다. REIMS는 수술에 매우 유용하지만, 본질적으로 조직의 전기 절제가 필요한 파괴적인 방법입니다. 따라서, 예비 샘플 또는 실험실 분석에서 세포 및 조직의 상세한 분석에 유용하지 않다. 또한, 조직 파편을 포함하는 많은 양의 깃털을 수집하기 때문에 매번 사용 후 장치의 긴 유지 보수가 필요하므로이 기계의 사용을 특별한 외과 적 수술로 제한합니다. 레이저 탈착 이온화 질량 분석법(LDI-MS)7이라고하는 유사한 방법은 표면 분석에 비침습적이고 유용한 또 다른 기술입니다. 이 기술은 견본의 표면을 스캐닝에 좋기 때문에 MALDI 화상 진찰 질량 분광법8,9와 같은 포괄적인 2차원 분석을 달성합니다. 그러나, LDI-MS는 표면 분석에만 적용가능하기 때문에, PESI-MS는 예를 들어, 조직 내에서 샘플을 분석하는데 유리하다. 또 다른 기술인 MasSpec Pen10은갑상선암 진단에서 높은 특이성과 민감도를 달성하는 것으로 보고되었지만, 프로브의 직경은 mm의 순서이며 표면 분석에 특이적이며 암의 작은 결절이나 깊게 국한된 병변을 검출할 수 없다는 것을 의미합니다. 또한 이 방법은 프로브 펜에 내장된 미세 모세관 유관을 사용하므로 LDI-MS와 유사한 교차 오염을 고려해야 합니다. 유량 프로브 및 이온화 형태면봉(11)과같은 임상 설정에 적용된 다른 기술이 존재하지만, 이들은 널리 퍼지지 않는다.
PESI는 ESI의 극단적 인 소형화이며, 여기서 나노 전기 스프레이의 모세관은 수백 nm의 팁 곡률 반경을 가진 고체 바늘에 수렴된다. 이온화는 테일러 콘을 형성하여 바늘 팁의 매우 제한된 영역에서 이루어지며, 이 때 샘플은 팁의 모든 유체의 이온화가 완료될 때까지12. 금속 바늘의 끝에 있는 경우 금속 바늘과 타말물 사이의 계면에서 과량의 전하가 지속적으로 생성됩니다. 따라서 분자의 순차적 이온화는 표면 활성에 따라 발생합니다. 이 속성은 바늘 팁 크로마토 그램의 일종, 그들의 표면 활동에 따라 타액을 분리. 더 기술적으로, 더 강한 표면 활동을 가진 분자는 테일러 콘의 표면에 와서 이온화 과정이 끝날 때까지 바늘의 표면에 부착 약한 표면 활동을 가진 것보다 일찍 이온화된다. 따라서, 바늘에 의해 포착된 모든 분자의 완전한 이온화는13달성된다. 더욱이, 이 기술은 샘플에 불필요한 용매를 첨가하지 않기 때문에, 수백 개의 펨토리터는 추가 분석을 위해 충분히 강한 질량 스펙트럼을 얻기에 충분하다14. 이러한 특성은 손상되지 않은 생물학적 샘플의 분석에 유리하다. 그러나 PESI-MS의 주요 단점은 톱니 기계와 유사한 수직 축을 따라 바늘의 왕복 이동으로 인해 이온화의 불연속성에 있다. 이온화는 프로브의 팁이 이온 오리피스의 높이가 수평 축에 정렬될 때 가장 높은 지점에 도달할 때만 이루어집니다. 바늘이 샘플을 집어 들고 있는 동안 이온화가 중단되므로 이온화의 안정성은 기존 ESI와 동일하지 않습니다. 따라서 PESI-MS는 프로테오믹스에 이상적인 방법이 아닙니다.
현재까지 PESI-MS는 기초 연구에서 임상 설정에 이르는 광범위한 분야를 포괄하는 생물학적 시스템 분석에 주로 적용되었습니다. 예를 들어, 수술 동안 제조된 인간 조직의 직접 분석은 신장 세포 암종15 및 인두 편평암종16모두에서 트리아실글리세롤의 축적을 나타낼 수 있었다. 이 방법은 또한 지질 단면도에 집중하기 위하여 혈액과 같은 액체 견본을 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 분자 토끼에 식이 변화 하는 동안 묘사 되었습니다.; 이 분자의 일부는 임상 진단을 위한 이 시스템의 높은 감도 및 유용성을 나타내는 실험의 초기 단계에서 감소했다고 보고되었다17. 더욱이, 살아있는 동물에게 직접 적용하면 단 1박 만에 간장의 생화학적 변화가 검출되어5. Zaitsu 등18이 실험을 다시 검토5 거의 같은 방법으로 간 대사 프로필을 분석, 안정성및 우리의 원래 방법의 재현성을 강화 결과. 더욱이, 우리는 이 기술을 사용하여 마우스에 있는 주변 비암성 간에서 암 조직을 구별할 수 있었습니다19. 따라서, 이것은 생체 내 및 시험관 내에서 다양한 설정에서 유용한 다목적 질량 분석 기법이다. 또 다른 관점에서 PESI 모듈은 마운팅 어탯치먼트를 조정하여 다양한 질량 분석기에 맞게 만들 수 있습니다. 이 짧은 기사에서는 살아있는 동물을 가진 응용 프로그램을 포함하여 응용 프로그램의 기본 및 예제(그림 1)를소개합니다5.
각 국가의 규정과 법률에 따라, 이 프로토콜의 일부는 각 기관의 기준을 충족하기 위해 개정될 필요가 있을 것이다. 살아있는 유기체에 적용은 살아있는 동물에 있는 조직 또는 기관에 있는 생화확적인 또는 신진 대사 변경을 제공할 수 있기 때문에 가장 흥미롭고 도전적입니다. 이 신청서는 야마나시 대학의 동물 관리 기관위원회의 승인을 받았지만, 2013 년5에서 동물 실험에 대한 규정의 최근 변화로 인해 또 다른 승인이 필요합니다. 따라서 실험 방식의 여러 가지 수정이 권장됩니다. 실험에서 얻어진 질량 스펙트럼에 관해서는, 각 측정 사이의 질량 스펙트럼의 변동을 고려하여, 뉴클레오티드 시퀀싱 커뮤니티에 공통적인 스펙트럼 정보 공유 시스템은 없다. 작업자가 바늘을 다룰 때 특히 바늘 홀더에서 바늘을 제거할 때 바늘을 처리해야 합니다. 바늘을 분리하기위한 특수 장치는이 목적을 위해 매우 유용합니다. PESI 모듈의 구획은 밀폐된 밀폐챔버이기 때문에, 지침에 따라 질량분석기를 조작하면 이온 깃털의 누설이 발생하지 않는다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>5-Fluoro-2&#39;-deoxyuridine (5-FdU)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F8791-25MG</td>
			<td>25mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>disposable biposy punch (Trepan)</td>
			<td>kai Europa GmbH</td>
			<td>BP-30F</td>
			<td>bore size 3mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethanol</td>
			<td>nacalai tesque</td>
			<td>14710-25</td>
			<td>extra pure reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabSolutions</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td>ver. 5.96, Data analyzer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>micropestle</td>
			<td>United Scientific Supplies</td>
			<td>S13091</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microtube</td>
			<td>Treff</td>
			<td>982855</td>
			<td>0.5 mL clear</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PESI-MS (Direct Probe Ionization-MS)</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>DPiMS-2020</td>
			<td>Mass spectrometer equipped with PESI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PPGT solition</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td>ND</td>
			<td>Attached to DPiMS-2020</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

sample preparation for probe electrospray ionization mass spectrometry

질량 분석법(MS)은 분자량과 구조를 추론하는 데 유용한 질량 대 전하비율(m/z)과같은 분자에 대한 매우 정확한 정보를 제공하기 때문에 분석 화학에서 강력한 도구입니다. 본질적으로 파괴적인 분석 방법이지만, 주변 이온화 기술의 최근 발전으로 인해 조직은 무결성 측면에서 상대적으로 손상되지 않은 상태로 유지하면서 데이터를 수집할 수 있게 되었습니다. 프로브 전기 분무 이온화 (PESI)는 시료의 복잡하고 시간이 많이 소요되는 전처리를 필요로하지 않기 때문에 소위 직접 방법입니다. 미세 바늘은 샘플 피커뿐만 아니라 이온화 방출기역할을합니다. 프로브 팁의 매우 날카롭고 미세한 특성에 따라 샘플의 파괴가 최소화되어 있어 살아있는 생물로부터 실시간 분자 정보를 얻을 수 있습니다. 본 명세서에서는 생물의학 연구 개발에 유용한 PESI-MS 기술의 3가지 적용을 소개합니다. 하나는 의료 진단을위한이 기술의 기본 응용 프로그램인 고체 조직에 대한 응용 프로그램을 포함합니다. 이 기술은 단지 10 mg의 샘플을 필요로하기 때문에, 일상적인 임상 설정에서 매우 유용 할 수 있습니다. 두 번째 응용 프로그램은 인간의 혈액 혈청이 측정되는 체외 의료 진단을위한 것입니다. 유체 샘플을 측정하는 능력은 기존의 분석 기법을 위한 충분한 양의 샘플을 제공할 수 없는 다양한 생물학적 실험에서도 중요합니다. 세 번째 응용 프로그램은 살아있는 동물에서 프로브 바늘의 직접 적용으로 기울어지며, 여기서 특정 장기에서 대사 산물 또는 약물의 실시간 역학을 얻을 수 있습니다. 각 응용 프로그램에서, 우리는 MS에 의해 검출 된 분자를 추론하거나 의료 진단을 얻기 위해 인공 지능을 사용할 수 있습니다.

그림 3에설명된 바와 같이 PESI-MS 기법에 의해 얻은 데이터는 질량 스펙트럼이며, 이 시스템에서m/z 범위는 10에서 1,200사이입니다. m/z 2,000까지 분자를 검출할 수 있지만, m/z 1,200의 질량 범위에서 이 기술을 사용하여 얻은 피크는 거의 없었습니다. 따라서 m/z 10에서 1,200까지의 피크를 분석했습니다. m/z 800과 900 주위에 ?...

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Sample Preparation for Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry

이 문서에서는 주변 질량 분석법을 기반으로 하는 고유한 실시간 분석 방법에 대한 샘플 준비 방법을 소개합니다. 이 방법을 사용하면 특별한 전처리 없이 생체 내 생물학적 분자를 실시간으로 분석할 수 있습니다.

프로브 전기 분무 이온화 질량 분광법을 위한 샘플 준비

Mass spectrometry (MS) is a powerful tool in analytical chemistry because it provides very accurate information about molecules, such as mass-to-charge ...

따라서, 이것은 생체 외및 생체 내 둘 다 생물학 견본을 분석하기 위해 특히 적당한 유일한 주변 질량 분광법입니다. 이것은 세포 분류, 분별 및 농도와 같은 견본의 특별한 전처리를 정기적으로 요구하지 않기 때문에, 생물학 분대의 최소 손실, 특히 아주 작은 양으로 존재하는 견본을 분석할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 질량 분석법에 의해 1 분 안에 직접 원료를 분석 할 수 있습니다.급속성은 시스템의 견고성에 방해가되지 않습니다, 이 기술에 내재된 주요 장점. 실리카, 10밀리그램의 조직 표본, 10마이크로리터의 증식을 준비하는 것만으로도 됩니다. 그리고 일회용 카트리지에 넣어.PESI-MS 컴퓨터로 설정되며 몇 분 안에 결과를 얻을 수 있습니다. 적절한 질량 분광계를 선택함으로써 분자 정체성에 대해 고의할 수 있습니다. 시작하려면 냉동고에서 간 또는 신장 조직을 검색하십시오.코르크 접시에, 메스 또는 칼을 사용하여 약 2 x 2 밀리미터에 조직 표본을 잘라. 또는 Trepan으로 샘플을 펀치하고 컬럼의 길이를 2밀리미터로 다듬습니다. 조직이 혈액으로 오염되면 얼음차가운 인산염 완충식식염으로 잠시 씻으실 수 있습니다.약 10밀리그램의 절단 또는 펀치 아웃 샘플을 플라스틱 마이크로튜브에 넣고 50% 에탄올의 마이크로리터 100개추가 추가합니다. 미세 페젤을 사용하여 샘플을 균질화하십시오. 그런 다음 파이펫맨과 함께 질량 분광계의 카트리지 의 우물에 균주 10 마이크로 리터를 배치합니다.직접 프로브 이온화 질량 분광계의 이온화 챔버에 카트리지를 배치하고 샘플 이온화에 사용되는 스테인레스 드 도루 바늘 프로브를 설치합니다. 챔버 뚜껑을 단단히 닫아 안전 장치를 자동으로 활성화합니다. 화면 패널을 사용하여 분석하기 위해 시작 아이콘을 클릭하여 온보드 컴퓨터를 시작하여 전자 스프레이를 생성하고 바늘의 주파수가 3 헤르츠인지 확인하기 위해 바늘에 2.3 킬로볼트의 전압을 적용합니다.측정이 완료될 때까지 30초 동안 기다립니다. 각 샘플을 측정한 후, 생체 위험 처리기에서 카트리지와 바늘을 폐기하십시오. 질량 분광을 분석하려면 질량 분광계와 연결된 소프트웨어를 엽니다.소프트웨어의 데이터 파일 브라우저 창에서 L-C-D 파일을 클릭합니다. 질량 스펙트럼 창의 단일 피크를 클릭하고 자동으로 E-I-C를 묘사합니다. T-I-C 및 E-I-C를 확인하고 평균 스펙트럼 아이콘을 클릭하여 질량 스펙트럼을 생성하는 시간 창 범위를 선택합니다.질량 스펙트럼 텍스트 데이터를 내보냅니다. 체액을 분석하려면 혈청 샘플의 최대 10 마이크로리터를 끌어서 1.5 밀리리터 마이크로튜브로 분배합니다. 튜브에 50%에탄올190 마이크로리터를 추가한 다음 실온에서 2분간 소용돌이를 냅니다.모든 적혈구를 제거하려면 액체를 섭씨 4도에서 1~5분 동안 15, 000회 G에서 원심분리합니다. 상체의 10 마이크로리터를 카트리지의 우물로 옮기고 이전과 같이 질량 분광계에 측정합니다. 이 프로토콜은 고체 샘플, 액체 샘플 및 살아있는 동물에 PESI-MS에 대한 샘플 준비를 보여줍니다.인간 신장 세포 암은 중성 지질의 특징적인 봉우리를 보여줍니다. 주변 비암 조직에서 확인되지 않은 인간 신장 세포 암 조직에서 900의 질량 대 전하 비율에서 스펙트럼에 상대적으로 강한 피크가 있었다. 이 봉우리들은 주로 트리아실 글리세롤을 나타냅니다.정상적인 간 조직에서 습득 한 데이터의 예는 만성 간염 및 간경변증환자로부터 신부균 병변을 묘사했습니다. 3명의 개별에게서 인간 혈청은 PESI-MS를 사용하여 분석되었다, 개별 중 스펙트럼 패턴에 있는 명확한 다름이 있었습니다. 5-FdU의 대사 변화를 위해 마우스의 꼬리 용기에 정맥주사를 주입하여, 나트륨 교덕을 가진 5-FdU의 매우 신속하고 민감한 검출이 그 안에 있는 간에서 달성되었다.조직의 사이트에서 바늘 팁의 깊이로, 성공적인 데이터 수집을 읽는 이온화에서 가장 중요한 역할을, 지침을 따라야합니다. 상용 데이터베이스를 조사하여 분자 종을 식별할 수 있습니다. 이것은 질병의 분자 메커니즘을 자격을 갖추는 방법입니다.많은 연구자들은 질병의 번영을 예측하기위한이 기술의 적용에 관심이있으며 예후입니다. 특히 Ricket 생검을 사용 하 여. 그냥 프로브 바늘에 의해 찌를 수 있는지 확인하십시오.이것은 단순히 기계에서 바늘을 제거하기위한 특정 악기로 피할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

시간 해결 전기 분무 이온화 수소 - 중수소 교환 질량 분석 단백질 구조와 역학 연구를위한

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

연구

생화학

Resolving Affinity Purified Protein Complexes by Blue Native PAGE and Protein Correlation Profiling

블루 기본 페이지와 단백질 상관 관계 프로파일 링에 의한 선호도 정제 단백질 복합체 해결

Most proteins act in association with others; hence, it is crucial to characterize these functional units in order to fully understand biological ...

Lipid Droplet Isolation for Quantitative Mass Spectrometry Analysis

양적 질량 분광법 분석을위한 지질 물방울 절연

Lipid droplets are vital to the replication of a variety of different pathogens, most prominently the Hepatitis C Virus (HCV), as the putative site of ...

Sample Preparation for Mass Spectrometry-based Identification of RNA-binding Regions

질량 분석 기반 식별 RNA 바인딩 영역에 대 한 샘플 준비

Noncoding RNAs play important roles in several nuclear processes, including regulating gene expression, chromatin structure, and DNA repair. In most ...

Optimal Preparation of Formalin Fixed Samples for Peptide Based Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging Workflows

펩타이드 기반 매트릭스 샘플을 고정 하는 포 르 말린의 최적의 준비 지원 레이저 탈 착/이온화 질량 분석 이미징 워크플로

The use of matrix-assisted laser desorption/ionization, mass spectrometry imaging (MALDI MSI) has rapidly expanded, since this technique analyzes a host ...

Leaf Spray Mass Spectrometry: A Rapid Ambient Ionization Technique to Directly Assess Metabolites from Plant Tissues

잎 스프레이 질량 분석: 식물 조직에서 대사를 직접 평가 하는 급속 한 대기 이온화 기술

Plants produce thousands of small molecules that are diverse in their chemical properties. Mass spectrometry (MS) is a powerful technique for analyzing ...

Nitropeptide Profiling and Identification Illustrated by Angiotensin II

안지오텐신 II에 의해 설명 니트로 펩티드 프로파일링 및 식별

Protein nitration is one of the most important post-translational modifications (PTM) on tyrosine residues and it can be induced by chemical actions of ...

A Plasma Sample Preparation for Mass Spectrometry using an Automated Workstation

자동화된 워크스테이션을 사용한 질량 분석법을 위한 플라즈마 시료 준비

Sample preparation for mass spectrometry analysis in proteomics requires enzymatic cleavage of proteins into a peptide mixture. This process involves ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

탠덤 질량 분석과 결합 된 액체 크로마토그래피를 사용하여 사카로 미세화세세비시아의 세포 지질의 정량분석

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...

Untargeted Liquid Chromatography-Mass Spectrometry-Based Metabolomics Analysis of Wheat Grain

밀 곡물의 비표적 액체 크로마토그래피 질량 분광계 기반 대사체학 분석

Understanding the interactions between genes, the environment and management in agricultural practice could allow more accurate prediction and management ...