MALDI, MS Imaging, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceBruker
Význam tématu
Formalin-fixace a parafinové zalití (FFPE) jsou standardními postupy pro dlouhodobé uchování tkání. Přestože umožňují snadné krájení a skladování, vytvářejí křížové vazby a zanechávají parafín, který zasahuje do hmotnostní spektrometrie. Vyvinutá workflow pro MALDI-MSI překonává tyto bariéry a otevírá cestu k prostorovému zobrazení a analýze proteinů přímo v běžně archivovaných vzorcích.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo navrhnout, optimalizovat a ověřit postup pro MALDI-MSI on-tissue tryptické digesce bílkovin ve FFPE vzorcích savčích tkání. Studie demonstrovala:
- odstranění parafínu a reverzi křížových vazeb (antigen retrieval),
- depozici trypsinu a MALDI matrix na tři typy tkání (lidská štítnice, prsa, myší mozek),
- získání MALDI-TOF/TOF dat a jejich analýzu v SCiLS Lab.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow sestával z následujících kroků:
- Odparafinování: sled etanolových a xylenových lázní při kontrolované teplotě.
- Antigen retrieval: zahřátí v deionizované vodě v tlakovém hrnci při 110 °C.
- On-tissue digesce: nanesení porciního trypsinu pomocí HTX TM-sprayer.
- Matrix aplikace: na podložky stříknutím HCCA roztoku (HTX TM-sprayer).
- Datová akvizice: MALDI imaging na Bruker rapifleX MALDI-TOF/TOF (pozitivní reflexní mód, 20–25 µm pixel).
- Histologie: odstranění matrix a následné barvení H&E.
Hlavní přístroje:
- Bruker rapifleX MALDI-TOF/TOF
- SCiLS Lab (statistická analýza a prostorová segmentace)
- HTX TM-sprayer (nanášení trypsinu a matrix)
- NXGEN Decloaking Chamber (antigen retrieval)
Hlavní výsledky a diskuse
Prostorová segmentace a PLSA odhalily jasné rozlišení struktur s nízkou (tuková, pojivová) a vysokou hustotou (nádorové oblasti) ve štítnici i prsu. Zobrazení iontů m/z 644,4 prokázalo rozlišení detailů 40–50 µm. Přes přítomnost složité směsi peptidů bylo pomocí MS/MS přímo in situ identifikováno několik markerů (např. kolagen, aktin, histon). Porovnání MS a MS/MS obrazů potvrzuje vysokou specifitu a odstraňuje interferující isobarické signály.
Přínosy a praktické využití metody
Navržený protokol umožňuje:
- analýzu dlouhodobě uložených FFPE biobankovaných vzorků,
- prostorovou lokalizaci proteinů s detailní morfologickou korelací,
- rychlejší data acquisition díky rapifleX oproti předešlým generacím MALDI přístrojů,
- MS/MS imaging pro ověření distribuce specifických peptidů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj v oblasti:
- optimalizace protokolů pro minimální delokalizaci peptidů,
- vylepšení prostorového rozlišení pod 20 µm,
- automatizace přípravy vzorků a integrace s AI-podporovanou analýzou,
- komplexní multiplexní zobrazování více molekulárních tříd.
Závěr
Prezentovaná metoda propojuje účinné odparafinování, antigen retrieval, on-tissue digesci a rychlou MALDI-MSI akvizici na instrumentu rapifleX. Workflow poskytuje vysoce kvalitní prostorová data z FFPE tkání s možností in situ identifikace peptidů a otvírá nové možnosti pro výzkum, klinickou patologii a biobankové studie.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.