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活组织智能诊断新策略:高分辨率质谱成像

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年12月28日 来源:生物通

摘要:

  韩国大邱庆尚北道科学技术研究院(DGIST)的研究人员使用Thermo Fisher Scientific 的Q Exactive混合型四极杆轨道阱高分辨质谱,在3μm分辨率和正常大气压下,对无化学预处理的活体生物样品进行了成功分析。这项由Dae Won Moon教授和Jae Young Kim博士领导的研究表明,高分辨率质谱成像系统能出色地完成活体生物样品分析。

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生物通:韩国大邱庆尚北道科学技术研究院(DGIST)的研究人员使用Thermo Fisher Scientific 的Q Exactive 混合四极杆轨道阱高分辨质谱,在3μm分辨率和正常大气压下,对无化学预处理的活体生物样品进行了成功分析。这项由Dae Won Moon教授和Jae Young Kim博士领导的研究表明,高分辨率质谱成像系统能出色地完成活体生物样品分析。

质谱成像系统能测量一定区域内某种物质的含量,可以直接捕获组织和细胞的生物分子信息,也可以通过所解吸的组织/细胞生物分子的分子质量测量获得生物分子的空间布局。

研究人员通常采用离子束解吸系统(ion beam desorption)或激光解吸法来获得高分辨率质谱图。前提需要将生物样品至于真空状态进行分离。在分离之前,需对样品进行冷冻、切割或化学处理,但这些过程容易造成样品损坏或分子信息损失。

过去10年,质谱技术不断进步,能在常压下分析样品的仪器已经面世,如Thermo Scientific™ 高分辨质谱分析系统。但是,由于电离生物样品在常压条件的表现限制,此类先进设备虽广泛用于蛋白质、药物代谢物和农药等物质的定量检测,却很少被直接用于生命医学领域研究。Q Exactive 四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查和确证6种蔬果基质中555种农残

在这篇文章中,DGIST研究小组利用飞秒激光解吸组织样品中的生物分子,再用等离子电离生物分子,同时运用质谱对生物样品进行分析。此外,研究人员还利用肝组织的胞吞作用,将金纳米颗粒均匀地附着于生物样品以改变样品的光吸收特性,从而轻松实现低激光功率下生物分子解吸。

为解决生物样品质谱在常压电离过程中可能存在的工程问题,研究人员为Q-Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap 质谱仪加配了离子传输装置、激光聚焦透镜、二维扫描级和设备之间的信号同步电路,并完善了整个系统。

利用该系统,他们从大鼠大脑海马组织切片中提取了约250种生物大分子,在3μm及以下分辨率水平获得了10种生物分子的质谱成像。除此之外,取同组大鼠邻近组织切片在活组织检测水平上,测试了药物的有效性。

本文证明,质谱成像系统同样也适用于基于活组织的药物筛选,可进一步提高新药开发的准确性,减少实验动物牺牲。

原文检索:
Atmospheric pressure mass spectrometric imaging of live hippocampal tissue slices with subcellular spatial resolution

生物通:伍松)

(http://www.ebiotrade.com/)
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