Name: setup of capillary electrophoresis-inductively coupled plasma mass spectrometry (ce-icp-ms) for quantification of iron redox species (fe(ii), fe(iii))
Uploaded: 2020-05-04T14:00:00
Duration: 4 min 48 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Setup of Capillary Electrophoresis-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry CE-ICP-MS for Quantification of Iron Redox Species FeII, FeIII at JoVE.com

वीवी को यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर गोटिंगेन के इंट्राम्यूरल रिसर्च ग्रांट (Forschungsförderung) और अन्यक्रांट के ओर से क्रोनर-फ्रेसेनियस-स्टिफतुंग के एंड क्रानर रिसर्च प्रोग्राम द्वारा समर्थित किया गया था।

<ol>
	<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=Is+early-life+iron+exposure+critical+in+neurodegeneration.">Is early-life iron exposure critical in neurodegeneration.</a> Nature Reviews Neurology. 11 (9), 536-544 (2015).</li><li>Ashraf, A., Clark, M., So, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Aging+of+Iron+Man.">The Aging of Iron Man.</a> Frontiers in Aging Neuroscience. 10, (2018).</li><li>Hare, D. J., Cardoso, B. R., Szymlek-Gay, E. A., Biggs, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurological+effects+of+iron+supplementation+in+infancy:+finding+the+balance+between+health+and+harm+in+iron-replete+infants.">Neurological effects of iron supplementation in infancy: finding the balance between health and harm in iron-replete infants.</a> Lancet Child Adolesc Health. 2 (2), 144-156 (2018).</li><li>Torti, S. V., Torti, F. M. <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+cancer:+more+ore+to+be+mined.">Iron and cancer: more ore to be mined.</a> Nature Reviews Cancer. 13 (5), 342-355 (2013).</li><li>Kehrer, J. 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R., 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=Ferroptosis:+A+Regulated+Cell+Death+Nexus+Linking+Metabolism,+Redox+Biology,+and+Disease.">Ferroptosis: A Regulated Cell Death Nexus Linking Metabolism, Redox Biology, and Disease.</a> Cell. 171 (2), 273-285 (2017).</li><li>Michalke, B., Berthele, A., Mistriotis, P., Ochsenkuhn-Petropoulou, M., Halbach, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manganese+speciation+in+human+cerebrospinal+fluid+using+CZE+coupled+to+inductively+coupled+plasma+MS.">Manganese speciation in human cerebrospinal fluid using CZE coupled to inductively coupled plasma MS.</a> Electrophoresis. 28 (9), 1380-1386 (2007).</li><li>Fernsebner, K., Zorn, J., Kanawati, B., Walker, A., Michalke, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manganese+leads+to+an+increase+in+markers+of+oxidative+stress+as+well+as+to+a+shift+in+the+ratio+of+Fe(II)/(III)+in+rat+brain+tissue.">Manganese leads to an increase in markers of oxidative stress as well as to a shift in the ratio of Fe(II)/(III) in rat brain tissue.</a> Metallomics. 6 (4), 921-931 (2014).</li><li>Neth, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manganese: Species Pattern and Mechanisms of Brain Injury. , (2015).</li><li>Neth, 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=Changes+in+Brain+Metallome/Metabolome+Pattern+due+to+a+Single+i.v.+Injection+of+Manganese+in+Rats.">Changes in Brain Metallome/Metabolome Pattern due to a Single i.v. 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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=A+Paravascular+Pathway+Facilitates+CSF+Flow+Through+the+Brain+Parenchyma+and+the+Clearance+of+Interstitial+Solutes,+Including+Amyloid+beta.">A Paravascular Pathway Facilitates CSF Flow Through the Brain Parenchyma and the Clearance of Interstitial Solutes, Including Amyloid beta.</a> Science Translational Medicine. 4 (147), (2012).</li><li>Michalke, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manganese+speciation+using+capillary+electrophoresis-ICP-mass+spectrometry.">Manganese speciation using capillary electrophoresis-ICP-mass spectrometry.</a> Journal of Chromatography A. 1050 (1), 69-76 (2004).</li><li>Kuhn, R., Hofstetter-Kuhn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Capillary electrophoresis: Principles and practice. , (1993).</li><li>Michalke, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+electrophoretic+methods+for+a+clear+identification+of+selenoamino+acids+in+complex+matrices+such+as+human+milk.">Capillary electrophoretic methods for a clear identification of selenoamino acids in complex matrices such as human milk.</a> Journal of Chromatography A. 716 (1-2), 323-329 (1995).</li><li>Yang, W. 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=Regulation+of+ferroptotic+cancer+cell+death+by+GPX4.">Regulation of ferroptotic cancer cell death by GPX4.</a> Cell. 156 (1-2), 317-331 (2014).</li><li>Shimada, K., Hayano, M., Pagano, N. C., Stockwell, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-Line+Selectivity+Improves+the+Predictive+Power+of+Pharmacogenomic+Analyses+and+Helps+Identify+NADPH+as+Biomarker+for+Ferroptosis+Sensitivity.">Cell-Line Selectivity Improves the Predictive Power of Pharmacogenomic Analyses and Helps Identify NADPH as Biomarker for Ferroptosis Sensitivity.</a> Cell Chemical Biology. 23 (2), 225-235 (2016).</li></ol>

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

चूंकि लोहा ओएस प्रगति में एक प्रमुख भूमिका निभाता है, इस प्रकार माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन या एफटीपी को सुविधाजनक बनाता है, एक साथ फे (II) /Fe (III) के लिए एक बहुमुखी सीई-आईसीपी-एमएस आधारित मात्रात्मक विधि इस लेख में प्रस्तुत की जाती है और इसके आवेदन को सेल lysates में अनुकरणीय रूप से प्रदर्शित किया जाता है। विधि कम विश्लेषण समय प्रदान की और योग्यता के आंकड़े (LOQ, परिशुद्धता, वसूली) नमूनों के लिए उपयुक्त है विशेष रूप से न्यूरोडीजेनेरेटिव और कैंसर अनुसंधान में लोहे के redox नमूना के लिए प्रासंगिक जा रहा है । एलसी के आधार पर पिछले तरीकों की तुलना में, यह सीई-आधारित विधि व्यावहारिक रूप से कॉलम बैचों से स्वतंत्र है और एलसी-कॉलम परिवर्तन के बाद पहले प्रजनन संबंधी समस्याओं को देखा जाता था। प्रत्येक रन से पहले केशिका तैयारी 3 मिनट तक मध्यम लवणता के साथ प्रति नमूना & 4 मिनट और विश्लेषण समय है। अणु प्रभार और आकार के अलावा, CZE में माइग्रेशन का समय नमूना प्लग पर चालकता पर निर्भर करता है, जो माइग्रेशन समय भिन्नता या बदलाव का कारण बनता है जब नमूने खुद को चालकता को काफी प्रभावित करते हैं। माइग्रेशन समय में इस तरह के बदलाव केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस में अच्छी तरह से जाने जाते हैं। यह एक CZE-अमानवीय समस्या है, जिसे साहित्य21, 22,से जानाजाताहै । मानक और एसएच-SY5Y सेल lysates मध्यम और समरूप चालकता था । नतीजतन, माइग्रेशन टाइम्स ने अच्छी सटीकता के साथ केवल थोड़ा बदलाव दिखाया। उच्च चालकता वाले नमूनों के लिए, हालांकि, लंबे समय तक माइग्रेशन का समय 5 मिनट तक देखा जा सकता है। इसलिए, स्पष्ट प्रजातियों की पहचान के लिए मानक परिवर्धन की सिफारिश की जाती है।
लोहे के रेडॉक्स स्पेकेशन में एक महत्वपूर्ण मुद्दा नमूना तैयार करने केदौरान,प्रजातियों की स्थिरता (यानी, फे (II) /(III) संतुलन का रखरखाव)है। अनुचित पीएच या चेलटिंग रसायनों के साथ-साथ नमूने के संपर्क में ऑक्सीजन (हवा) या गहरे जमे हुए भंडारण में एक ब्रेक जैसे अनुचित भंडारण की स्थिति आसानी से Fe (II) /(III) संतुलन को बदल सकती है । इसलिए, एसएच-SY5Y सेल लाइसेट्स तैयार करने के लिए, किसी भी चेलिंग रसायनों, शारीरिक पीएच के बिना एक लाइसिस बफर चुना गया था, लेकिन नमूना तैयार करने के दौरान निष्क्रिय गैस ओवरले, नमूना कंटेनरों में और तत्काल गहरी ठंड इन नमूनों के लिए लागू किया गया था।
साहित्य में, फे (II) की निगरानी के लिए अर्ध-मात्रात्मक दृष्टिकोण मिल सकते हैं। ऑक्सीडेटिव तनाव में लोहे की भूमिका की बेहतर समझ के लिए, कई अनुसंधान समूहों ने एफई (II) को विकसित किया- विशिष्ट जांच अर्ध-मात्रात्मक रूप से निगरानी और विट्रो में लौह लोहे की गुमराह ऊंचाई की कल्पना करने के लिए। हालांकि, ध्यान देने के लिए महत्वपूर्ण है, इस तरह की जांच Fe (III) पर विचार नहीं है और मात्रा नहीं है, लेकिन रिपोर्ट सिर्फ "अधिक" या "कम" Fe (II)) । आज तक, ओएस और एफपीटी निर्धारित करने के लिए केवल कुछ बायोमार्कर उपलब्ध हैं, जो एक साथ Fe (II) /Fe (III) रेडॉक्स प्रजातियों23, 24,24की मात्रा निर्धारित करने के लिए विश्वसनीय तरीकों की कमी के कारण हैं। इस बात को ध्यान में रखते हुए, प्रस्तुत विधि - एक रन में दोनों, फे (III) और फे (II) के तेजी से मात्राकरण को सुविधाजनक बनाना - लोहे पर निर्भर आणविक प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि को गहरा करने के लिए एक आशाजनक उपकरण बन सकता है।

आज, यह सबसे स्पष्ट है कि लौह-मध्यस्थता ऑक्सीडेटिव तनाव (ओएस) विशेष रूप से न्यूरोडीजेनेरेटिव मस्तिष्क विकारों में कई विकारों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे अल्जाइमर और पार्किंसंस रोग के साथ-साथ कैंसर1,,2,,3,,4में। ओएस का राज्य और संतुलन से बारीकी से संबंध है- रेडॉक्स-कपल फे (II)/Fe (III)। जबकि फे (III) रेडॉक्स-निष्क्रिय है, Fe (II) शक्तिशाली रूप से प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) को हाइड्रोक्सिल कट्टरपंथी उत्पादन और झिल्ली लिपिड पेरोक्सिडेशन5,,6से पीछा करने वाले एच2ओ2 अपघटन को उत्प्रेरित करता है। आणविक स्तर पर, फे (II) जनित आरओएस और पेरोक्सीडाइज्ड फॉस्फोलिपिड प्रोटीन, लिपिड और डीएनए7,,8की अखंडता के लिए एक मजबूत हमला है। इसतरह के हानिकारक सेलुलर शिथिलता को कम एटीपी-सामग्री 9 के साथ माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन को प्रेरित करने के लिए प्रदर्शित किया गया था और यहां तक कि एक प्रोग्राम किए गए नेिगमी सेल डेथ को भी ट्रिगर कर सकते हैं, जिसे फेरोप्टोसिस (एफपीटी)10, 11,के नाम से जानाजाताहै। इसलिए, रेडॉक्स से संबंधित विकारों के व्यापक स्पेक्ट्रम में मात्रात्मक Fe (II)/(III) रेडॉक्स स्पेकेशन का प्रख्यात महत्व है।
सामान्य 7 , 8 के साथ - साथ न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों 12 , 13 ,14,,,14,,15 ,1516,1617में जैविक भूमिका और चयापचय का पता लगाने के लिए रासायनिक नमूना एक सुस्थापित उपकरण है ।717 साहित्य में पाए जाने वाले फे-रेडॉक्स स्पेकेशन के तरीके आम तौर पर तरल क्रोमेटोग्राफी (एलसी) पृथक्करण पर आधारित होते हैं। साहित्य के कुछ एक तत्व चयनात्मक डिटेक्टर के रूप में प्रेरक रूप से प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपी-एमएस) युग्मित का उपयोग करें । हालांकि, रूटीन एलसी वर्क में रनों के बीच अत्यधिक शुद्ध समय की जरूरत थी । एलसी कॉलम के और भी अधिक समस्याग्रस्त, बैच-टू-बैच भिन्नता ने प्रत्येक कॉलम परिवर्तन के बाद एल्यूशन स्थितियों का पुनः अनुकूलन करने के लिए मजबूर किया। ये समस्याएं हाई-थ्रूपुट में बाधा बन रही हैं । स्वीकार्य विश्वसनीयता हासिल करने और विधि का फिर से अच्छी तरह से मूल्यांकन करने के लिए अतिरिक्त समय की आवश्यकता होती है।
इन कमियों को दरकिनार करने के लिए, केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस के आधार पर फे (II) /Fe (III) रेडॉक्स स्पेकेशन के लिए यहां एक विधि प्रस्तुत की जाती है, जो प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (सीई-आईसीपी-एमएस) को जोड़ते हुए है। सीई एलसी18की तुलना में विभिन्न लाभ प्रदान करता है । केशिकाओं का कोई स्थिर चरण नहीं होता है और इस प्रकार बैच पहचान पर निर्भर (लगभग) नहीं होता है। जब वृद्ध या अवरुद्ध होते हैं, तो उन्हें जल्दी से बदल दिया जाता है, आमतौर पर अपरिवर्तित प्रदर्शन दिखाता है। नमूनों के बीच शुद्ध और सफाई के कदम प्रभावी और कम हैं, और प्रति नमूना विश्लेषण समय भी कम है।
प्रस्तुत विधि योग्यता के अच्छे आंकड़ों के साथ विश्वसनीय है । सिद्धांत के सबूत के रूप में, विधि मानव डोपामिनेर्गिक न्यूरोब्लास्टोमा (एसएच-SY5Y) सेल lysate, न्यूरोडिजेनरेशन के साथ-साथ कैंसर अनुसंधान19में महत्वपूर्ण एक नमूना प्रकार पर लागू होती है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CE capillary</td>
			<td>CS-Chromatographie Service, Langerwehe, Germany</td>
			<td>105180-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CE system</td>
			<td>PrinCe technolgies</td>
			<td>0005.263</td>
			<td>model PrinCe 760</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical Superclear Tubes 15 ml</td>
			<td>Analytics-shop.com by Altmann Analytik</td>
			<td>PEN0777704</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical Superclear Tubes 50 ml</td>
			<td>Analytics-shop.com by Altmann Analytik</td>
			<td>PEN0777694</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FeCl2 * 4H2O</td>
			<td>Merck</td>
			<td>103861</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FeCl3</td>
			<td>Merck</td>
			<td>803945</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluidflex Silikon HG-Schlauch</td>
			<td>ProLiquid</td>
			<td>4001106HG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fused silica capillary OD 360 &#181;m, ID 50 &#181;m</td>
			<td>Chromatographie Service GmbH</td>
			<td>105180-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hydrochloric acid, 1 M</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1101652500</td>
			<td>corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP-MS</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>N814003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer, 3-way female</td>
			<td>BioRad</td>
			<td>7318229</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer, cone male</td>
			<td>neoLab Migge</td>
			<td>2-1895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer, male</td>
			<td>neoLab Migge</td>
			<td>2-1880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peakfit peak evaluation software</td>
			<td>Systat</td>
			<td>PeakFit 4.12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pt-wire</td>
			<td>Carl Roth</td>
			<td>0737.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC tube</td>
			<td>ProLiquid</td>
			<td>6000002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RIPA buffer</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab156034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetramethylammoniumhydroxide, 25 %</td>
			<td>Merck</td>
			<td>814748</td>
			<td>corrosive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TYGON-tube R-3607</td>
			<td>ProLiquid</td>
			<td>3700203A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

setup of capillary electrophoresis-inductively coupled plasma mass spectrometry (ce-icp-ms) for quantification of iron redox species (fe(ii), fe(iii))

लौह चयापचय के डिस्होमोस्टेसिस कैंसर और कई न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों सहित कई बीमारियों के पथिकविज्ञानी ढांचे में हिसाब है। अत्यधिक लोहे के परिणामस्वरूप मुफ्त रेडॉक्स-एक्टिव फे (II) होता है और ऑक्सीडेटिव तनाव (ओएस) और लिपिड पेरोक्सिडेशन द्वारा मौत जैसे सेल के भीतर विनाशकारी प्रभाव पैदा कर सकता है जिसे फेरोप्टोसिस (एफपीटी) के नाम से जाना जाता है। इसलिए, कुल Fe-निर्धारण के बजाय फेरस (फे (II)) और फेरिक (एफई (III)) लोहे के मात्रात्मक माप इन हानिकारक प्रक्रियाओं में करीब अंतर्दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि Fe (II)/(III) निर्धारण तेजी से redox-राज्य बदलाव और प्रासंगिक नमूनों में कम सांद्रता, सेरेब्रोस्पाइनल द्रव (CSF) की तरह द्वारा बाधित किया जा सकता है, तरीकों उपलब्ध होना चाहिए कि जल्दी से विश्लेषण और मात्राकरण (LOQ) की कम सीमा प्रदान करते हैं । केशिलरी इलेक्ट्रोफोरेसिस (सीई) फास्ट फे (II) /Fe (III) जुदाई का लाभ प्रदान करता है और एक स्थिर चरण के बिना काम करता है, जो रेडॉक्स संतुलन में हस्तक्षेप कर सकता है या एनालिट चिपके हुए का कारण बन सकता है। एक डिटेक्टर के रूप में प्रेरक रूप से प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपी-एमएस) के साथ संयुक्त सीई पता लगाने की संवेदनशीलता और चयनशीलता में और सुधार प्रदान करता है। प्रस्तुत विधि एक पृष्ठभूमि इलेक्ट्रोलाइट और + 25 केवी के वोल्टेज के रूप में 20 mM एचसीएल का उपयोग करता है । पीक आकृतियों और एकाग्रता का पता लगाने की सीमा में चालकता-पीएच-स्टैकिंग द्वारा सुधार किया जाता है। 56[एआरओ]+ कोकम करने के लिए आईसीपी-एमएस को रिएक्शन गैस के रूप में एनएच3 के साथ डायनेमिक रिएक्शन सेल (डीआरसी) मोड में संचालित किया गया था। विधि 3 μg/L का पता लगाने (LOD) की एक सीमा प्राप्त करता है स्टैकिंग के कारण, उच्च इंजेक्शन की मात्रा जुदाई में बाधा के बिना संभव थे, लेकिन LOD में सुधार । पीक क्षेत्र से संबंधित अंशांकन 150 माइक्रोग्राम/एल माप परिशुद्धता 2.2% (Fe (III)) से 3.5% (Fe (II)) तक रैखिक थे। मानव न्यूरोब्लास्टोमा (एसएच-SY5Y) कोशिकाओं के 1:2 पतला lysates में निर्धारित दोनों प्रजातियों के लिए माइग्रेशन समय परिशुद्धता और एलटी;3% था। मानक इसके अलावा के साथ वसूली प्रयोगों 97% Fe (III) और 105% Fe (II) की सटीकता का पता चला। सीएसएफ जैसे वास्तविक जीवन के जैव-नमूनों में, माइग्रेशन का समय अलग-अलग चालकता (यानी लवणता) के अनुसार भिन्न हो सकता है। इस प्रकार, मानक इसके अलावा से चोटी की पहचान की पुष्टि की जाती है।

मानकों और अंशांकन की माप माइग्रेशन समय एकल मानक इंजेक्शन द्वारा स्पष्ट किया गया था: Fe (III) मानक माइग्रेशन समय के 118 एस और माइग्रेशन समय के 136 एस पर फे (II) मानक पर निगरानी की गई थी। आधारभूत शोर की चर्चा करते हुए 3σ मापदंड का उपयोग करके पता लगाने की सीमा की गणना की गई थी और ५० μg/L. LOD(FE(II) की एक मानक एकाग्रता ३.१ μg/L और LOD(Fe(III) ३.२ μg/L. पीक क्षेत्र आधारित दोनों लौह प्रजातियों के लिए अंशांकन LOD से १५० μg/L के लिए रैखिक था । जबकि एफई (III) की रैखिकता उच्च एकाग्रता के लिए भी साबित हुई थी, फे (II) के लिए अंशांकन वक्र की ढलान कम हो गई। १५० μg/L की एक ऊपरी एकाग्रता सीमा के बाद से पर्याप्त माना जाता था जैव Fe (II) /(III) दृढ़ संकल्प के लिए प्रासंगिक नमूनों आम तौर पर कम Fe एकाग्रता है । उच्च एकाग्रता के मामले में, नमूनों को तदनुसार पतला किया जा सकता है। पीक-हाइट अंशांकन ६०० μg/L तक की जांच की गई और पूरी परीक्षण सीमा पर रैखिकता दिखाई गई । यह चित्र 2में दिखाया गया है ।
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61055/61055fig2v2.jpg"> चित्रा 2: फे (III) और फे (II) के अंशांकन घटता (पीक ऊंचाई) । दोनों Fe redox प्रजातियों के पीक ऊंचाई से संबंधित अंशांकन सीए की ढलान के साथ रैखिक हैं । १६१ * एक्स <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61055/61055fig2v2large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।</a>
एसएच-SY5Y सेल lysate का विश्लेषण एसएच-SY5Y सेल lysate के विश्लेषण में कुछ हद तक उच्च चालकता के कारण लोहे के रेडॉक्स प्रजातियों के लिए थोड़ा धीमा प्रवास दिखाया गया । Fe (III) माइग्रेशन समय के 124 एस पर निगरानी की गई थी, एफई (II) माइग्रेशन समय के 158 एस पर। एसएच-SY5Y सेल में माइग्रेशन टाइम प्रिसिजन फे (III) के लिए 2% और फे (II) के लिए 3% था। मात्रात्मक Fe (II) और Fe (III) माप इस विधि का उपयोग करते हुए 330 माइक्रोग्राम/एल और फे (II) एकाग्रता 84 माइक्रोग्राम/एल की फीव (III) एकाग्रता का पता चला, दोनों के परिणामस्वरूप 0.25 का Fe (II) /Fe (III) अनुपात होता है। संबंधित 56फे-चयनात्मक इलेक्ट्रोफेरोग्राम चित्र 3में प्रदर्शित किया गया है।
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61055/61055fig3v2.jpg"> चित्रा 3: एसएच-SY5Y सेल के 56Fe-विशिष्ट इलेक्ट्रोफेरोग्राम lysate। Fe (III) पर नजर रखी जाती है 123 एस 58025 सीपीएस पीक हाइट तक पहुंचने, 158 एस पर एफई (II) से स्पष्ट रूप से अलग किया जा रहा है, 22800 सीपीएस तक <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61055/61055fig3v2large.jpg" target="_blank">पहुंचने कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।</a>

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Setup of Capillary Electrophoresis-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry CE-ICP-MS for Quantification of Iron Redox Species FeII, FeIII

यह आयरन रेडॉक्स स्पेसाइजेशन विधि एक रन में लघु विश्लेषण के साथ संयुक्त नमूना स्टैकिंग के साथ केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस-प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री पर आधारित है। विधि जल्दी से विश्लेषण करती है और ऊतकों और बायोफ्लूइड नमूनों की एक विविध श्रृंखला में लोहे के रेडॉक्स प्रजातियों के लिए मात्राकरण की कम सीमा प्रदान करती है।

आयरन रेडॉक्स प्रजाति (Fe(II), Fe (III) के क्वांटिफिकेशन के लिए केपिलरी इलेक्ट्रोफोरेसिस-प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (सीई-आईसीपी-एमएस) का सेटअप

Dyshomeostasis of iron metabolism is accounted in the pathophysiological framework of numerous diseases, including cancer and several neurodegenerative ...

अत्यधिक लोहे के परिणामस्वरूप मुक्त रेडॉक्स-एक्टिव आयरन टू-प्लस होता है जो कोशिका के भीतर विनाशकारी प्रभाव पैदा कर सकता है, जैसे ऑक्सीडेटिव तनाव और लिपिड पेरोक्सिडेशन द्वारा सेल मौतों को फेरोप्टोसिस के रूप में जाना जाता है। फेरस और फेरिक आयरन का मात्रात्मक माप इन हानिकारक प्रक्रियाओं में करीब अंतर्दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण है। यह सीई-आईसीपी-एमएस तकनीक दोनों प्रदान करती है: तेजी से विश्लेषण और कम मात्राकरण सीमा, जो दोनों लौह-रेडॉक्स प्रजातियों की मात्रा निर्धारित करने के लिए आवश्यक हैं।कम आत्म एस्पिरेटिंग वॉल्यूम के साथ एक नेबुलाइजर का चयन करके शुरू करें और घर का बना इंटरफ़ेस को माउंट करने के लिए उपयुक्त भागों को तैयार करें। पुरुष कनेक्टर और पुरुष कनेक्टर को पुरुष कनेक्टर से निचले तीन तरह के ल्यूयर बार के बाएं छोर को जोड़कर पुरुष शंकु के साथ दो तीन तरह के महिला ल्यूयर कनेक्टर को कनेक्ट करें। इसके बाद, प्लेटिनम तार के ऊपर एक सेंटीमीटर ट्यूब डालें और पहली ट्यूब और पुरुष लूयर कनेक्टर के नोजल को जोड़ने के लिए एक सेंटीमीटर सिलिकॉन ट्यूब का उपयोग करें।स्क्रू रोटेशन द्वारा निचले तीन तरह के लूयर कनेक्टर के बीच कनेक्शन के लिए विधानसभा को ठीक करें। सीई केशिका के आउटलेट पर एक सेंटीमीटर ट्यूब पुश करें और अंत से आठ से नौ सेंटीमीटर की स्थिति में, फिर इसे सिलिकॉन ट्यूब के साथ पुरुष ल्यूयर कनेक्टर के नोजल से कनेक्ट करें। ऊपरी तीन तरह टी कनेक्टर के बार के माध्यम से पूरी विधानसभा रखो और पेंच रोटेशन द्वारा पुरुष luer कनेक्टर और महिला तीन तरह से luer कनेक्टर के बाएं छोर को ठीक ।फिर एक पुरुष ल्यूयर कनेक्टर के नोजल पर 25 सेंटीमीटर सिलिकॉन ट्यूब को ठीक करें और निचले तीन तरह के आकर्षण कनेक्टर से बार के नीचे पूरी असेंबली को ठीक करें। कसकर एक सेंटीमीटर सिलिकॉन ट्यूब, नेबुलाइजर के अंत में पांच मिलीमीटर पुश। जबकि दूसरा पुरुष ल्यूयर शंकु कनेक्टर ट्यूब के फैला हुआ हिस्सा में खामियों को दूर किया है ।नेबुलाइजर में पुरुष शंकु के लिए फैला हुआ सीई केशिका के साथ इंटरफेस भाग ले जाएं, फिर ध्यान से पुरुष शंकु और नेबुलाइजर के विशाल भाग के माध्यम से केशिका डालें। यदि आवश्यक हो, तो बाएं हाथ के पुरुष ल्यूयर को अनस्क्रूइंग करके फैला हुआ केशिका की लंबाई को समायोजित करें, संलग्न ट्यूबों के साथ लूयर को आवश्यक स्थिति में ले जाएं और इसे फिर से स्थापित करें। ऊपरी महिला तीन तरह के ल्यूयर कनेक्टर्स को पुरुष शंकु के लिए कसकर फिट होना चाहिए।जब सेटअप के साथ समाप्त आईसीपी-एमएस के साथ आगे बढ़ें। लोहे के तीन और लोहे की दो रेडॉक्स प्रजातियों के लिए अंशांकन घटता बनाया गया था। लोहे के लिए दो और लोहे के तीन और रैखिकता के लिए प्रति लीटर 3.1 माइक्रोग्राम प्रति लीटर का पता लगाने की सीमा 150 माइक्रोग्राम प्रति लीटर तक प्रदर्शित की गई थी।एसएच-SY5Y सेल Lysate के विश्लेषण कुछ हद तक उच्च चालकता के कारण लोहे के redox प्रजातियों के लिए एक थोड़ा धीमी प्रवास दिखाया । लोहे के तीन और लोहे दो की मापी गई सांद्रता क्रमशः ३३० माइक्रोग्राम प्रति लीटर और ८४ माइक्रोग्राम प्रति लीटर थी । जिसके परिणामस्वरूप लोहे का दो से तीन अनुपात 025 हो गया।इस प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण कदम घुड़सवार इंटरफ़ेस के माध्यम से फैला हुआ सीई केशिका का सावधानीपूर्वक सम्मिलन और नेबुलाइजर केशिका से संबंधित इसकी उपयुक्त स्थिति है। यहां प्रस्तुत तरीके लोहे पर निर्भर आणविक प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि को गहरा करने के लिए एक आशाजनक उपकरण बन सकते हैं। ध्यान से डिजाइन अध्ययन को मान्य करने की जरूरत है अगर लोहा दो से अधिक, लोहा तीन से अधिक मात्रा में एक संभावित बायोमार्कर के रूप में काम करने के लिए न्यूरोडीजेनेरेटिव और कैंसर रोगों के संदर्भ में लोहे की मध्यस्थता घातक क्षति के लिए जोखिम में ऊतक तुच्छ कर सकते हैं ।

Research

JoVE Journal

Chemistry

Setup of Capillary Electrophoresis-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (CE-ICP-MS) for Quantification of Iron Redox Species (Fe(II), Fe(III))

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

वानस्पतिक सामग्री का तेजी से उच्च throughput प्रजातियों की पहचान रीयल टाइम उच्च संकल्प मास स्पेक्ट्रोमेट्री में प्रत्यक्ष विश्लेषण का उपयोग

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

An HS-MRM Assay for the Quantification of Host-cell Proteins in Protein Biopharmaceuticals by Liquid Chromatography Ion Mobility QTOF Mass Spectrometry

एक एच एस-MRM परख के ठहराव के लिए मेजबान कोशिका प्रोटीन में प्रोटीन क्रोमैटोग्राफी आयन गतिशीलता द्वारा QTOF जन स्पेक्ट्रोमेट्री

The analysis of low-level (1-100 ppm) protein impurities (e.g., host-cell proteins (HCPs)) in protein biotherapeutics is a challenging assay requiring ...

A Practical Guide on Coupling a Scanning Mobility Sizer and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (SMPS-ICPMS)

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एक स्कैनिंग गतिशीलता युग्मन पर एक प्रैक्टिकल गाइड सिजर और इंडक्टिव रूप से युग्मित प्लाज़्मा मास स्पेक्ट्रोमीटर (एसएमपीएस-आईसीपीएमएस)

A large variety of analytical methods are available to characterize particles in aerosols and suspensions. The choice of the appropriate technique depends ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

उच्च संकल्प जन स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए युग्मित माध्यमिक Nanoelectrospray Ionization का उपयोग करके वास्तविक समय सांस विश्लेषण

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Oligo-peptoids का संश्लेषण एवं मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Microprobe Capillary Electrophoresis Mass Spectrometry for Single-cell Metabolomics in Live Frog (Xenopus laevis) Embryos

Microprobe Capillary Electrophoresis Mass Spectrometry for Single-cell Metabolomics in Live Frog Xenopus laevis Embryos

लाइव मेंढक (Xenopus laevis) भ्रूण में एकल कोशिका Metabolomics के लिए Microprobe केशिका ट्रो मास स्पेक्ट्रोमेट्री

The quantification of small molecules in single cells raises new potentials for better understanding the basic processes that underlie embryonic ...

Large-scale Top-down Proteomics Using Capillary Zone Electrophoresis Tandem Mass Spectrometry

बड़े पैमाने पर शीर्ष नीचे प्रोटियोमिक् केशिका जोन का उपयोग कर ट्रो मिलकर जन स्पेक्ट्रोमेट्री

Capillary zone electrophoresis-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (CZE-ESI-MS/MS) has been recognized as a useful tool for top-down ...

High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry

मल्टीसेगमेंट इंजेक्शन का उपयोग करके उच्च थ्रूपुट और व्यापक ड्रग निगरानी-केशिका इलेक्ट्रोफोरेसिस मास स्पेक्ट्रोमेट्री

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug ...

Integrated Cell Manipulation Platform Coupled with the Single-probe for Mass Spectrometry Analysis of Drugs and Metabolites in Single Suspension Cells

एकीकृत सेल हेरफेर मंच एकल निलंबन कोशिकाओं में दवाओं और चयापचयों के मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण के लिए एकल जांच के साथ युग्मित

Single cell mass spectrometry (SCMS) enables sensitive detection and accurate analysis of broad ranges of cellular species on the individual-cell level. ...

Ion Mobility-Mass Spectrometry Techniques for Determining the Structure and Mechanisms of Metal Ion Recognition and Redox Activity of Metal Binding Oligopeptides