Modified target surface to enhance performance during MALDI analysis
Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
Metoda MALDI (Matrix‐Assisted Laser Desorption/Ionization) hmotnostní spektrometrie představuje nenahraditelný nástroj pro rychlou a citlivou analýzu biomolekul, peptidů, proteinů a malých organických látek. Zvýšení hustoty vzorků a snížení objemu kapalin na analytickém místě umožňuje vyšší průchodnost, úsporu vzorku a lepší senzitivitu, což je klíčové zejména v oblasti drug discovery, proteomiky a bioanalytiky.
Cílem studie bylo demonstrovat, jak povrchová úprava MALDI targetů pomocí technologie Aquarray Droplet Microarray (DMA) optimalizuje přípravu vzorků a zvýší citlivost MALDI analýzy. Jako modelový analyzát byl použit Glu1‐Fibrinopeptid B (GluFib) a srovnány výsledky na dvou typech Shimadzu MALDI přístrojů.
Pro přípravu vzorků byly Shimadzu FleximassTM‐SR0 MALDI targety chemicky modifikovány do vzoru omnifilních skvrn obklopených omnifobními oblastmi. Na tomto povrchu vznikly nanodroplety o průměru 900 µm s mezerou 225 µm, což umožnilo umístit až 705 vzorků na jednu destičku (běžně 48 vzorků).
Vzorky a matrix (CHCA) byly aplikovány:
Analýza byla prováděna na:
Na modifikovaných površích se počet analyzovatelných vzorků zvýšil 14krát (705 vs. 48). Limit detekce GluFib na MALDI-8020 klesl na 10 amol (oproti specifikovaným 250 amol), což představuje ~25násobné zlepšení. Na MALDImini-1 byl zjištěn LOD okolo 50 amol (oproti 1 fmol), tj. ~20násobný nárůst citlivosti. Obě platformy ukázaly konzistentní zlepšení. Vyšší hustota nanodropletů vede k lepší lokalizaci matrix a analyzátu, zefektivnění ionizace a snížení šumu.
Kombinace Aquarray DMA technologie s MALDI přístroji Shimadzu poskytuje výrazný nárůst počtu analyzovatelných vzorků a citlivosti. Tato přístupná a snadno rozšiřitelná metoda má potenciál zásadně zlepšit workflow v analytických laboratořích zaměřených na proteomiku, metabolomiku a drug discovery.
MALDI, LC/TOF, LC/MS
ZaměřeníVýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Metoda MALDI (Matrix‐Assisted Laser Desorption/Ionization) hmotnostní spektrometrie představuje nenahraditelný nástroj pro rychlou a citlivou analýzu biomolekul, peptidů, proteinů a malých organických látek. Zvýšení hustoty vzorků a snížení objemu kapalin na analytickém místě umožňuje vyšší průchodnost, úsporu vzorku a lepší senzitivitu, což je klíčové zejména v oblasti drug discovery, proteomiky a bioanalytiky.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat, jak povrchová úprava MALDI targetů pomocí technologie Aquarray Droplet Microarray (DMA) optimalizuje přípravu vzorků a zvýší citlivost MALDI analýzy. Jako modelový analyzát byl použit Glu1‐Fibrinopeptid B (GluFib) a srovnány výsledky na dvou typech Shimadzu MALDI přístrojů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků byly Shimadzu FleximassTM‐SR0 MALDI targety chemicky modifikovány do vzoru omnifilních skvrn obklopených omnifobními oblastmi. Na tomto povrchu vznikly nanodroplety o průměru 900 µm s mezerou 225 µm, což umožnilo umístit až 705 vzorků na jednu destičku (běžně 48 vzorků).
Vzorky a matrix (CHCA) byly aplikovány:
- automaticky pomocí non‐contact liquid dispenseru I-DOT Mini AQ Edition (50 nL analyzátu + 50 nL matrix),
- manuálně pipetou (100 nL analyzátu + 100 nL matrix).
Analýza byla prováděna na:
- Shimadzu MALDI-8020 bench-top TOF instrumentu,
- Shimadzu MALDIminiTM-1 bench-top MALDI digital ion trap (DIT) instrumentu.
Použitá instrumentace
- Aquarray Droplet Microarray (DMA) módifikace povrchu,
- Shimadzu FleximassTM-SR0 MALDI targety,
- Non‐contact liquid dispenser I-DOT Mini AQ Edition,
- Shimadzu MALDI-8020 TOF,
- Shimadzu MALDImini-1 DIT.
Hlavní výsledky a diskuse
Na modifikovaných površích se počet analyzovatelných vzorků zvýšil 14krát (705 vs. 48). Limit detekce GluFib na MALDI-8020 klesl na 10 amol (oproti specifikovaným 250 amol), což představuje ~25násobné zlepšení. Na MALDImini-1 byl zjištěn LOD okolo 50 amol (oproti 1 fmol), tj. ~20násobný nárůst citlivosti. Obě platformy ukázaly konzistentní zlepšení. Vyšší hustota nanodropletů vede k lepší lokalizaci matrix a analyzátu, zefektivnění ionizace a snížení šumu.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zvýšení throughput v high‐throughput aplikacích,
- Signifikantní úspora objemu vzorku a reagenčních roztoků,
- Možnost plné automatizace přípravy vzorků,
- Vysoká citlivost vhodná pro vzácné nebo drahé analyty.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další typy biologických a chemických analyzátů,
- Integrace s jinými hyphenovanými metodami (LC-MALDI, IMS-MALDI),
- Další optimalizace povrchových úprav pro specifické aplikace,
- Plná automatizace ve velkoplošných screeningových platformách.
Závěr
Kombinace Aquarray DMA technologie s MALDI přístroji Shimadzu poskytuje výrazný nárůst počtu analyzovatelných vzorků a citlivosti. Tato přístupná a snadno rozšiřitelná metoda má potenciál zásadně zlepšit workflow v analytických laboratořích zaměřených na proteomiku, metabolomiku a drug discovery.
Reference
- Benz M, Asperger A, Hamester M, Welle A, Heissler S, Levkin PA (2020) A combined high-throughput and high-content platform for unified on-chip synthesis, characterization and biological screening. Nature Communications, 11, 5391.
- Benz M, Molla MR, Böser A, Rosenfeld A, Levkin PA (2019) Marrying chemistry with biology by combining on-chip solution-based combinatorial synthesis and cellular screening. Nature Communications, 10, 2879.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
FlexiFocus ™ Slides: Chemically Modified Sample-Focussing MALDI Targets to Enhance Productivity and Throughput
2023|Shimadzu|Technické články
C146-E479 FlexiFocus™ Slides: Chemically Modified Sample-Focussing MALDI Targets to Enhance Productivity and Throughput Technical Report Simona Salivo1 A b stra c t: The FlexiFocus™ slides are chemically modified sample-focussing MALDI targets that have been developed to facilitate high-throughput, automated analysis…
Klíčová slova
flexifocus, flexifocusintensity, intensityfocussing, focussingchca, chcatarget, targetcentre, centrebsa, bsaslide, slidespotting, spottingdigest, digestslides, slidesacgtacgtacgtacgtacgt, acgtacgtacgtacgtacgtmaldi, maldidowex, dowexchemically
High-throughput MALDI-MS based read-out of high-density droplet microarrays facilitating next generation on-chip drug discovery
2021|Bruker|Aplikace
High-throughput MALDI-MS based read-out of high-density droplet microarrays facilitating next generation on-chip drug discovery On-chip miniaturized and parallelized solution-based synthesis of novel compound libraries followed by on-chip characterization and screening in droplet microarrays has the potential to accelerate the drug…
Klíčová slova
chip, chipaquarray, aquarraymaldi, maldidroplet, dropletdma, dmasynthesis, synthesischembios, chembiosrapiflex, rapiflexpharmapulse, pharmapulsespot, spotarrays, arraysmicroarray, microarraythroughput, throughputcharacterization, characterizationread
Data Quality Enhancement using Software-controlled Acquisition Strategies in MALDI-TOF MS
2025|Shimadzu|Technické články
012-MO549-EN Technical Technical Report Report Data Quality Enhancement using Softwarecontrolled Acquisition Strategies in MALDITOF MS Simona Salivo1 Abstract: In the typical MALDI process, the sample is mixed with a UV-energy absorbent MALDI matrix to aid ionisation. Upon solvent evaporation, the…
Klíčová slova
quality, qualityintensity, intensitysweet, sweetspots, spotsdata, datafind, findraster, rasterglufib, glufibspot, spotexhaust, exhaustenhancement, enhancementmaldi, maldistrategies, strategiesstrategy, strategyprofile
Intact-Cell Mass Spectrometry for Monitoring of Stem Cells Cultures
2021|Shimadzu|Aplikace
MALDI-TOF Mass Spectrometer MALDI-8020 Application News Intact-Cell Mass Spectrometry for Monitoring of Stem Cells Cultures Andreas Baumeister 1 1 Shimadzu Europa GmbH User Benefits Uncover hidden unfavorable changes within the cell ahead of microscope. Unbiased, feasible and time-efficient…
Klíčová slova
hescs, hescseleps, elepscell, celldifferentiation, differentiationcells, cellsmaldi, maldipassage, passagealterations, alterationstof, tofstem, stemstatistical, statisticalintact, intactemstat, emstatmorphology, morphologygradual