LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita, MALDI, MS Imaging, Příprava vzorků
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceBruker
Význam tématu
Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging Mass Spectrometry (MALDI Imaging) umožňuje prostorově rozlišenou analýzu biomolekul v tkáních, přičemž kvalita výsledků je silně závislá na rovnoměrné a reprodukovatelné aplikaci matrixu.
Tradiční metodiky, jako je nanášení sprejem, často představují kompromis mezi citlivostí a laterálním rozlišením. Sublimace nabízí výhodu jemných krystalů a vyššího rozlišení, avšak běžné laboratorní postupy postrádají spolehlivou opakovatelnost.
Cíle a přehled studie
Cílem prezentované práce bylo vyvinout plně automatizované zařízení pro sublimaci a volitelnou rekrystalizaci matrixu, které zajistí:
- Vysoce homogenní a reprodukovatelné nanášení matrixu pro MALDI Imaging
- Širokou použitelnost na různých místech (laboratořích), typech tkání a analyzátorech
- Uživatelsky přívětivý a standardizovaný workflow
Použitá metodika
Analýzy proběhly ve třech laboratořích s identickými zařízeními na sublimaci a rekrystalizaci.
- Matrixy: DHAP, DHB, CHCA (5 mg na vzorek)
- Substráty: IntelliSlides, tkáně potkana (testis, mozek, ledvina), Vero B4 buňky
- Analytické metody: gravimetrie, histogramy pixelové intenzity, MALDI Imaging (timsTOF fleX, MALDI-2, prototyp přenosového režimu)
- Parametry sublimace a rekrystalizace optimalizované pro jednotlivé matrixy
Použitá instrumentace
- Automatizovaný sublimátor s řízenou teplotou a časem
- MALDI-TOF/TOF spektrometr timsTOF fleX (Bruker)
- MALDI-2 modifikace pro zvýšenou citlivost
- Přenosový (transmission-mode) detektor (prototyp)
Hlavní výsledky a diskuse
- Reprodukovatelnost a homogenita: zařízení dosahuje konstantní výtěžnosti matrixu (~75 ± 5 %) a úzkých rozptylů intenzity pixelů napříč vzorky.
- Multilaboratorní komparabilita: k-means shlukování dat odhalilo, že variabilita souvisí spíše se strukturou tkáně než s místem, operátorem či přístrojem.
- Citlivost: kombinace sublimace a rekrystalizace poskytuje vyšší signál než samotná sublimace nebo nanášení sprejem, přičemž dochází k minimální delokalizaci lipidů.
- Laterální rozlišení: artefakt-free příprava umožňuje pozorování subcelulárních struktur a detekci látek při pixel size ≤5 µm (lipidy v mozkové tkáni, buňky Vero B4, metabolity v ledvině).
Přínosy a praktické využití metody
- Standardizované a škálovatelné řešení pro akademické i průmyslové laboratoře
- Vylepšená citlivost a přesnost lokalizace analyzátů
- Kompatibilita s různými typy matrixů a tkání
- Eliminace rozpouštědel a minimalizace artefaktů delokalizace
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na další matrixy, analyty a patologické vzorky (bioptické řezy)
- Integrace do plně automatizovaných linek pro klinickou diagnostiku
- Pokročilá analýza dat s podporou strojového učení
- Vývoj přenosových systémů pro subcelulární zobrazování
Závěr
Automatizované zařízení pro sublimaci a rekrystalizaci matrixu přináší spolehlivé a vysoce kvalitní přípravy vzorků pro MALDI Imaging s vynikající reprodukovatelností, citlivostí a laterálním rozlišením napříč laboratořemi a tkáněmi.
Reference
- Bien T., Henkel C., Buck A., Diez S., Ebner C., Evers W., Becker M., Hoehndorf J. Facilitating MALDI Imaging Sample Preparation: A High-Resolution, Reproducible, and User-Friendly Sublimation Device. Bruker Daltonics GmbH & Co. KG & Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG, 2025.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.