Name: sample preparation for probe electrospray ionization mass spectrometry
Uploaded: 2020-02-19T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Sample Preparation for Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry at JoVE.com

Ayumi Iizuka'ya, SEKretarya yardımı için PESI-MS ve Kazuko Sawa-nobori'yi işlettiği için teşekkür ederiz. Edanz Group'tan (www.edanzediting.com/ac) Bronwen Gardner'a bu makalenin taslağını düzenlediği için teşekkür ederiz.

Yamanashi Üniversitesi hayvan bakımı için kurumsal komite tüm protokolleri ve deneysel hayvanların kullanımını burada belirtilen onayladı. İnsan örneği kullanımı Yamanashi Üniversitesi kurumsal etik kurulu tarafından onaylanmıştır.
1. Katı doku hazırlığı
NOT: Doku tazeliğini korumak için numuneler hayvandan veya insan vücudundan çıkarıldıktan sonra buz üzerinde tutulmalıdır. Ölçümler diseksiyonu hemen takip etmiyorsa, -80 °C'de d...

<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>

PESI kütle spektrometresi için ESI bir türevi olmasına rağmen4, gerçek zamanlı metabolomik izleme için en avantajlı, yanı sıra herhangi bir karmaşık veya zaman alıcı ön işlemler gerçekleştirmeden biyokimyasal reaksiyonları analiz etmek için5,14,15,17. Canlıorganizmaların entegre durumuna uygulanabilen kolay ve anlık kütle spektrometresi tekniğid...

Kütle spektrometresi (MS) indirgemecılığın teknolojik bir gerçekliğidir; analiz nesnesini moleküler türler veya basamaklar temelinde yorumlanabilecek bir birime indirir. Bu nedenle, analitik kimya temsili bir yöntemdir. Dört işlemden oluşur: iyonizasyon, analiz, algılama ve spektral edinim. Molekülün iyonizasyonu kütle spektrometresindeki ilk işlem olduğundan, genellikle işlenecek analitlerin şeklini kısıtlar. Çoğu iyonizasyon işlemi organik örneklerin yapısının, morfolojisinin ve gerçek zamanlı biyolojik süreçlerinin yok edilmesini gerektirir. Örneğin, elektrosprey iyonizasyon (ESI) MS, numunelerin verimli iyonizasyon1için sıvı halde olmasını gerektirir. Bu nedenle numuneler, moleküllerin bileşimini değiştiren karmaşık bir biyokimyasal preparattan geçmelidir. Alternatif olarak, matris destekli lazer desorpsiyon iyonizasyon (MALDI) MS ince kesitli doku moleküler haritaları yeniden inşa ederken2,3, iyonlaşma verimliliği örneklerdeki tüm molekülleri tespit etmek için çok düşük, ve yağ asitlerini analiz özellikle zayıftır. Bu sınırlamalar göz önüne alındığında, prob elektrosprey iyonizasyon (PESI)4 yapısal bütünlüğü yok etmeden yerinde biyolojik sistemlerde gerçek zamanlı değişiklikleri gözlemlemek için kullanılabilir5, biyolojik organizma gözlemlenen bir canlı durumda iken. Çok ince bir iğne aynı anda bir örnek toplayıcı ve bir iyon yayıcısı olarak hizmet vermektedir bu durumda kullanılır. Bu karmaşık örnek ön işlem dizileri yerinde yaşayan sistemin moleküler bileşenleri yansıtan kütle spektrumları elde etmek için atlanabilir anlamına gelir.
PESI-MS'e rakip olan birkaç iyonlaşma yöntemi vardır. Bunlardan biri hızlı buharlaşma iyonlaşma kütle spektrometresi (REIMS)6. Bu teknik ameliyat sırasında iyi çalışır, çünkü elektrik bıçağı ile monte edilir ve kesi sırasında oluşan iyon tüylerini toplar. REIMS ameliyat için çok yararlı olsa da, aslında dokunun elektrikablasyon gerektiren yıkıcı bir yöntemdir. Bu nedenle, önleyici bir numunede veya laboratuvar analizlerinde hücre ve dokuların detaylı analizi nde yararlı değildir. Ayrıca, doku enkazı içeren tüy büyük miktarda toplar çünkü, böylece özel cerrahi prosedürler için bu makinenin kullanımını sınırlayan, her kullanımdan sonra cihazların uzun bakım gerektirir. Benzer bir yöntem, lazer desorpsiyon iyonizasyon kütle spektrometresi denir (LDI-MS)7,noninvaziv ve yüzey analizi için yararlı başka bir tekniktir. Bu teknik bir numunenin yüzeyini taramakta iyi olduğundan, MALDI görüntüleme kütle spektrometresi8,9gibi kapsamlı iki boyutlu analizler elde eder. Ancak, LDI-MS sadece yüzey analizi için geçerli olduğundan, PESI-MS örneğin doku içinde örnekleri analiz etmek için avantajlıdır. Başka bir teknik, MasSpec Pen10, tiroid kanseri tanısında yüksek özgüllük ve duyarlılık elde etmek için bildirilmiştir, ancak sonda çapı mm sırasına göre ve yüzey analizi için özel, bu kanser veya derin lokalize lezyonların küçük nodülleri tespit edemez anlamına gelir. Ayrıca, bu yöntem prob kalemine gömülü bir mikrokapiller akış kanalı kullandığından, ldi-MS'e benzer şekilde çapraz kontaminasyon göz önünde bulundurulmalıdır. Akış probu ve iyonizasyon formu11gibi klinik ortamlara uygulanan diğer teknikler vardır, ancak yaygın değildir.
PESI ESI aşırı minyatürleştirme, nano-elektrosprey kılcal birkaç yüz nm bir uç eğrilik yarıçapı ile katı bir iğne üzerinde yakınsama nerede. İyonizasyon bir Taylor koni oluşturarak iğne ucu nun son derece kısıtlı alanda gerçekleşir, hangi örnekler ucunda ki tüm sıvı iyonizasyon tamamlanana kadar kalır12. Analit metal iğnenin ucunda kalırsa, metal iğne ile analit arasındaki arabirimde sürekli olarak aşırı yük üretilir. Bu nedenle, moleküllerin ardışık iyonizasyonu yüzey aktivitelerine bağlı olarak gerçekleşir. Bu özellik, iğne ucunu bir tür kromatogram yapar ve analitleri yüzey aktivitelerine bağlı olarak ayırır. Daha teknik olarak, daha güçlü yüzey aktivitesine sahip moleküller Taylor koninin yüzeyine gelir ve iyonlaşma işleminin sonuna kadar iğnenin yüzeyine yapışan daha zayıf yüzey aktivitesine sahip moleküllerden daha erken iyonize edilirler. Böylece iğne ile alınan tüm moleküllerin tam iyonizasyonuelde edilir 13. Ayrıca, bu teknik numuneye gereksiz çözücü eklenmesini içermediğinden, yüzlerce femtolitre daha fazla analiz için kütle spektrumları almak için yeterlidir14. Bu özellikler bozulmamış biyolojik numunelerin analizi için avantajlıdır. Ancak PESI-MS'in en büyük dezavantajı, iğnenin dikey eksen boyunca karşılıklı hareketi nedeniyle iyonizasyonda süreksizlikte yatar, testere makinesine benzer. İyonlaştırma, yalnızca iyon deliğin yüksekliği yatay eksenüzerinde hizalandığında sondanın ucu en yüksek noktaya ulaştığında gerçekleşir. İğne numuneleri alırken iyonizasyon durur ve böylece iyonlaşma nın stabilitesi geleneksel ESI'dekine eşit değildir. Bu nedenle PESI-MS proteomik ler için ideal bir yöntem değildir.
Pesi-MS bugüne kadar temel araştırmalardan klinik ortamlara kadar geniş bir alanı kapsayan biyolojik sistemlerin analizine uygulanmıştır. Örneğin, ameliyat sırasında hazırlanan insan dokusunun doğrudan analizi hem renal hücreli karsinom15 hem de faringeal skuamöz karsinom16triasilgliserin birikimini ortaya çıkarmak başardı. Bu yöntem aynı zamanda lipid profiliodaklanmak için kan gibi sıvı örnekleri, ölçebilirsiniz. Örneğin, bazı moleküller tavşan diyet değişiklikleri sırasında hatlarını olmuştur; bu moleküllerin bazılarının deneylerin çok erken aşamalarında azaldığı bildirilmiştir, bu da bu sistemin klinik tanı için yüksek hassasiyetini ve kullanışlılığını göstermektedir17. Ayrıca, canlı bir hayvan doğrudan uygulama oruç sadece bir gece sonra karaciğer biyokimyasal değişikliklerin tespiti ne izin5. Zaitsu ve ark.18 bu deneyitekrar 5 ve hemen hemen aynı şekilde karaciğer metabolik profilleri analiz, istikrar ve orijinal yöntemin tekrarlanabilirlik güçlendirdi sonuçları ile. Ayrıca, bu tekniği kullanarak farelerde kanser olmayan karaciğer çevreleyen kanser dokusu ayırt başardık19. Bu nedenle, bu in vivo ve in vitro hem de çeşitli ortamlarda yararlı olan çok yönlü bir kütle spektrometresi tekniğidir. Başka bir açıdan, PESI modülü montaj eki ayarlayarak çeşitli kütle spektrometresığacak şekilde yapılabilir. Bu kısa makalede, temel leri ve uygulamaları örnekler tanıtmak (Şekil 1), canlı hayvanlar la uygulamalar da dahil olmak üzere5.
Her ülkedeki mevzuat ve yasalara göre, her kurumun kriterlerini karşılamak için bu protokolün bazı bölümlerinin gözden geçirilmesi gerekecek. Canlı organizmaya uygulama en ilginç ve zorlu dur, çünkü canlı hayvanlarda doku veya organlarda biyokimyasal veya metabolik değişiklikler sağlayabilir. Bu başvuru Yamanashi Üniversitesi hayvan bakımı için kurumsal komite tarafından onaylanırken, 20135yılında, hayvan deneyleri için düzenlemelerde yapılan son değişiklikler nedeniyle yeni bir onay turu daha gerekli olacaktır. Deneysel şemada çeşitli değişiklikler, bu nedenle, tavsiye edilir. Deneylerde elde edilen kütle spektrumları ile ilgili olarak, her ölçüm arasındaki kütle spektrumlarının dalgalanmaları dikkate alınarak, nükleotit dizilimi topluluğu için ortak olan spektral bilgi paylaşım sistemi yoktur. Operatör iğne sapı kazalarını önlemek için iğneyi kollarınca, özellikle iğneyi iğne tutucudan çıkarırken dikkatli olunmalıdır. İğneyi ayırmak için özel bir cihaz bu amaç için çok yararlıdır. PESI modülünün bölmesi hava geçirmez, kapalı bir hazne olduğundan, kütle spektrometresi talimatlara göre çalıştırılırsa iyon tüyü sızıntısı oluşmaz.

<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

Kütle spektrometresi (MS), molekül ağırlıklarını ve yapılarını anlamaya yararlı olan kütle-yük oranları(m/z)gibi moleküller hakkında çok doğru bilgiler sağladığından analitik kimyada güçlü bir araçtır. Esasen yıkıcı bir analitik yöntem olmakla birlikte, ortam iyonizasyon tekniğindeki son gelişmeler, dokuları bütünlük açısından nispeten sağlam bir durumda bırakırken veri elde etmemizi sağlamıştır. Probu elektrosprey iyonizasyonu (PESI), numunelerin karmaşık ve zaman alıcı ön işlemesini gerektirmediği için doğrudan bir yöntemdir. İnce bir iğne örnek toplayıcı nın yanı sıra iyonizasyon yayıcısı olarak da hizmet vermektedir. Sonda ucunun çok keskin ve ince özelliğine dayanarak, numunelerin imhası çok azdır, bu da canlılardan gerçek zamanlı moleküler bilgiyi yerinde elde etmemizi sağlar. Burada, biyomedikal araştırma ve geliştirme için yararlı olacak PESI-MS tekniğinin üç uygulama tanıtmak. Bunlardan biri, tıbbi tanı için bu tekniğin temel uygulaması olan katı dokuya uygulama içerir. Bu teknik numunenin sadece 10 mg'ını gerektirdiğinden, rutin klinik ortamlarda çok yararlı olabilir. İkinci uygulama, insan kan serumu ölçülür in vitro tıbbi tanı içindir. Sıvı numunelerini ölçme yeteneği, geleneksel analitik teknikler için yeterli numune hacminin sağlanamadığı çeşitli biyolojik deneylerde de değerlidir. Üçüncü uygulama, belirli organlardaki metabolitlerin veya ilaçların gerçek zamanlı dinamiklerini elde edebileceğimiz canlı hayvanlarda prob iğnelerinin doğrudan uygulanmasına doğru eğilir. Her uygulamada, MS tarafından tespit edilen molekülleri çıkartabilir veya tıbbi tanı almak için yapay zeka kullanabiliriz.

Şekil 3'tede belirtildiği gibi PESI-MS tekniği ile elde edilen veriler bu sistemde m/z aralığı 10 ile 1.200 arasında değişen kütle spektrumlarıdır. M/z 2.000'e kadar olan molekülleri tespit etmekle birlikte, m/z 1.200'ün kütle aralığında bu teknik kullanılarak elde edilen az sayıda zirve vardı. Bu nedenle, m/z 10'dan 1.200'e kadar olan zirveleri analiz ettik. M/z 800 ve 900 civarında dikkat ç...

Watch this Scientific Journal Video about Sample Preparation for Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry at JoVE.com

Sample Preparation for Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry

Bu makalede, ortam kütle spektrometresi dayalı benzersiz bir gerçek zamanlı analitik yöntem için örnek hazırlama yöntemleri tanıtılmaktadır. Bu yöntem, herhangi bir özel ön işlem olmadan in vivo biyolojik moleküllerin gerçek zamanlı analizini yapmamızı sağlar.

Probuelektrosprey Iyonizasyon Kütle Spektrometresi için Örnek Hazırlama

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

Yani, bu eşsiz ortam kütle spektrometresi, özellikle biyolojik numuneleri analiz etmek için uygundur, hem in vitro hem de in vivo. Bu, hücre ayrışdırma, fraksiyon ve konsantrasyon gibi numunelerin düzenli olarak özel bir ön muamelesigerektirmediği için, en az biyolojik bileşen kaybı olan bir numuneyi, özellikle de çok az miktarda bulunannumuneyi analiz edebilir. Bu teknik, kütle spektrometresi ile ham doku maddelerini doğrudan bir dakika içinde analiz etmenizi sağlar.Bu tekniğin doğasında olan başlıca avantajları olan sistemin sağlamlığında hızlılık engeldeğildir. Yapmanız gereken tek şey sadece silika hazırlamak için, dokuların örnek 10 miligram, ve çoğalır 10 mikrolitre. Ve onları tek kullanımlık kartuşa koyun.Bu PESI-MS makine ayarlanır ve birkaç dakika içinde sonuç alırsınız. Uygun kütle spektrometresini seçerek moleküler kimliğe açıklama ekleyebilirsiniz. Başlamak için, dondurucudan karaciğer veya böbrek dokusunu alın.Bir mantar plakası üzerinde, bir neşter veya bıçak kullanarak doku örneğini yaklaşık ikişer ikişer ikimilimetre ye kesin. Alternatif olarak, Trepan ile örnek dışarı yumruk ve iki milimetre sütunun uzunluğu kırpma. Doku kan ile kontamine ise, buz gibi fosfat tamponlu tuzlu ile kısa bir süre yıkayın.Plastik bir mikrotüp içine kesilmiş veya delinmiş örnek yaklaşık 10 miligram yerleştirin ve% 50 etanol 100 mikrolitre ekleyin. Numuneyi homojenize etmek için bir mikroteksle kullanın. Sonra pipetman ile, kütle spektrometre kartuş kuyusuna homojen 10 mikrolitre yerleştirin.Kartuşun doğrudan prob iyonizasyon kütle spektrometresinin iyonizasyon odasına yerleştirin ve numune iyonizasyonu için kullanılacak paslanmaz çalma iğne sondasını tökezle. Güvenlik cihazını otomatik olarak etkinleştirmek için oda kapağını sıkıca kapatın. Analiz etmek için start simgesine tıklayarak yerleşik bilgisayarı başlatın, ekrandaki panelleri kullanarak, elektrospreyi oluşturmak ve iğnenin frekansının üç hertz olduğundan emin olmak için iğneye 2,3 kilovoltluk bir voltaj uygulayın.Ölçümün tamamlanması için 30 saniye bekleyin. Her numuneyi ölçtükten sonra, kartuş ve iğneyi biyolojik tehlike bertaraf layıcıya atın. Kütle spektrumlarını analiz etmek için, kütle spektrometresi ile ilişkili yazılımı açın.Yazılımın veri dosyası tarayıcı penceresindeki L-C-D dosyasına tıklayın. Kitle spektrum penceresinin tek bir tepe noktasına tıklayın ve otomatik olarak bir E-I-C tasvir etmek için. T-I-C ve E-I-C'yi kontrol edin ve kütle spektrumu oluşturmak için zaman aralığını seçmek için ortalama spektrum simgesine tıklayın.Kütle spektral metin verilerini dışa aktarın. Vücut sıvılarını analiz etmek için, serum örneğinden 10 mikrolitreye kadar çekin ve 1,5 mililitrelik bir mikrotüp içine verin. Tüpe 190 mikrolitre %50 etanol ekleyin, sonra oda sıcaklığında iki dakika girdap.Tüm kırmızı kan hücrelerini ortadan kaldırmak için, sıvıyı 15,000 kez G'de santrifüj edin ve 4 santigrat derecede 1-5 dakika bekleyin. Süpernatantın 10 mikrolitresini kartuşun kuyuya aktarın ve daha önce olduğu gibi kütle spektrometresini ölçmeye devam edin. Bu protokol, katı numune, sıvı numune ve canlı hayvan üzerinde PESI-MS için numune hazırlama gösterir.İnsan renal hücreli karsinom nötr lipidlerin karakteristik zirvelerini gösterir. Spektrumlarda, insan renal hücreli karsinom dokusundan 900'ün kütle-şarj oranında nispeten güçlü zirveler vardı ve bu oran çevredeki kanserli olmayan dokuda tanımlanamadı. Bu zirveler esas triasil gliserol temsil eder.Normal karaciğer dokularında elde edilen verilere örnek olarak kronik hepatit ve karaciğer sirozu olan bir hastadan alınan neoplastik lezyon gösterilmiştir. Üç kişiden alınan insan serumu PESI-MS kullanılarak incelendi, bireyler arasında spektral desenlerde belirgin farklılıklar vardı. Bir farenin kuyruk damarına intravenöz olarak enjekte edilen 5-FdU'daki metabolik değişiklikler için, 5-FdU'nun sodyum addüktüile çok hızlı ve hassas tespiti karaciğerde yerinde sağlandı.Doku bölgesinden iğne ucu derinliği olarak, başarılı veri toplama okur iyonizasyon en önemli rol oynar, talimatları takip emin olun. Ticari veritabanına bakarak moleküler türleri tanımlayabilirsiniz. Bu hastalığın moleküler mekanizması nitelemek için bir yoldur.Birçok araştırmacı hastalığın refah tahmin etmek için bu tekniğin uygulanması ilgi haline gelmiştir ve prognoz' s. Özellikle raşitizm biyopsisi kullanarak. Sonda iğnesi tarafından iğnelenmediğinden emin ol.Bu sadece makineden iğne kaldırmak için belirli bir alet ile önlenebilir.

Research

JoVE Journal

Biochemistry

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

Zaman çözülmesi elektro sprey iyonizasyon Hidrojen-döteryum Değişim Kütle Spektrometre Protein Yapısı ve Dinamikleri incelenmesi için

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

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

Mavi Yerli PAGE ve Protein İlişkisi Profil Yöntemi ile Affinity Saf protein Kompleksler çözümleniyor

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

Kantitatif Kütle Spektrometresi Analiz lipid Damlacık izolasyonu

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

Kütle spektrometresi tabanlı kimlik RNA-bağlama bölgelerinin için numune hazırlama

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

Örnekleri için matris peptit esaslı tamir Formalin en iyi hazırlık lazer desorpsiyon/iyonlaşma kütle spektrometresi iş akışlarını görüntüleme destekli

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

Yaprak sprey kütle spektrometresi: Doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği

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

Anjiyotensin II tarafından gösterilen nitropeptid profil oluşturma ve tanımlama

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

Otomatik İş İstasyonu Kullanarak Kütle Spektrometresi Için Plazma Numune Spektrometresi Hazırlığı

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

Tandem Kütle Spektrometresi Ile Birleşen Sıvı Kromatografi kullanarak Saccharomyces Cerevisiae'nin Hücresel Lipidomukan Analizi

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

Hedefsiz Sıvı Kromatografisi-Kütle Spektrometresi Tabanlı Metabolomik Buğday Tanesi Analizi

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