ART CONSERVATION WITH DESI MS IMAGING: DIRECT MAPPING OF COMPOUND LOCALIZATION ON WOOD SAMPLES
Postery | 2023 | Waters | ASMSInstrumentace
Ochrana uměleckých a historických dřevěných artefaktů vyžaduje neinvazivní analytické metody, které zachovávají integritu vzorku. Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging (DESI MSI) v kombinaci s ion mobility MS umožňuje mapování molekulárního složení dřeva přímo na povrchu, aniž by bylo nutné vzorky destruktivně připravovat.
DESI MS Imaging doplněná o ion mobility představuje výkonný a šetrný nástroj pro mapování endogenních sloučenin v historickém dřevě bez potřeby přípravy vzorku. Metoda umožňuje detailní prostorové rozlišení, identifikaci izobarických struktur a zachování integrity vzorku, což přináší významné přínosy pro konzervation science a uměleckou restauraci.
Iontová mobilita, MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Ochrana uměleckých a historických dřevěných artefaktů vyžaduje neinvazivní analytické metody, které zachovávají integritu vzorku. Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging (DESI MSI) v kombinaci s ion mobility MS umožňuje mapování molekulárního složení dřeva přímo na povrchu, aniž by bylo nutné vzorky destruktivně připravovat.
Cíle a přehled studie
- Mapovat prostorové rozložení endogenních metabolitů v historickém dřevě francouzského barberry (Berberis vulgaris) a kubánského mahagonu (Swietenia mahagoni).
- Ověřit schopnost DESI MSI provádět opakované analýzy bez viditelného poškození vzorku.
- Demonstrace využití ion mobility (TWIMS) pro rozlišení izobarických sloučenin.
Použitá metodika a instrumentace
- Ionizační technika: DESI MSI v módech pozitivní a negativní ionizace.
- Instrumentace: Waters DESI XS zdroj, SYNAPT™ XS ion mobility QToF (TWIMS) pro shape/structure separaci před ToF MS.
- DESI solvent: 98:2 methanol:voda s 0,01 % formiové kyseliny, průtok 2 µL/min, tlak N2 0,9 bar, sprayer voltage 0,7 kV.
- Rozlišení MSI: pixel size 50 µm.
- Software: MassLynx™ 4.2 pro akvizici dat, HDI™ 1.6 pro vizualizaci obrazu.
Hlavní výsledky a diskuse
- Distribuce alkaloidu berberinu v barberry dřevě kopírovala falešné letokruhy, potvrzeno overlay obrazů MSI a fotografie dřeva.
- Lipid PA(28:4) sledoval skutečné letokruhy, odlišení od berberinu demonstrovalo selektivitu metody.
- Ion mobility separace odhalila dvě izobarické volné mastné kyseliny s rozlišením 2 mDa, které by bez TWIMS zůstaly nerozlišeny.
- U kubánského mahagonu byla lokalizována hydroxybenzoová, hydroxycinnamová a vanillaktická kyselina na různých površích včetně shellakového nátěru.
Přínosy a praktické využití metody
- Neinvazivní chemická charakterizace cenných dřevěných artefaktů bez destrukce vzorku.
- Možnost opakovaných měření na stejném objektu podporuje dlouhodobé sledování stavu.
- Detailní lokalizace metabolit v souvislosti s anatomickou strukturou dřeva, podpora rozhodování v konzervační praxi.
- Zvýšená selektivita díky kombinaci DESI a ion mobility MS, včetně rozlišení izobarických látek.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metodiky o další ambientní ionizační techniky pro širší spektrum analyzovatelných sloučenin.
- Vývoj pokročilého softwaru pro automatizované zpracování a interpretaci MSI dat.
- Aplikace v autentizaci uměleckých děl a zjišťování restaurátorských zásahů.
- Přenosné systémy pro terénní analýzy kulturního dědictví, včetně textilií či papíru.
Závěr
DESI MS Imaging doplněná o ion mobility představuje výkonný a šetrný nástroj pro mapování endogenních sloučenin v historickém dřevě bez potřeby přípravy vzorku. Metoda umožňuje detailní prostorové rozlišení, identifikaci izobarických struktur a zachování integrity vzorku, což přináší významné přínosy pro konzervation science a uměleckou restauraci.
Reference
- Wishart DS a kol. HMDB 5.0: the Human Metabolome Database for 2022. Nucleic Acids Res. 2022;50(D1):D622–31.
- Yang X a kol. Comparative metabolomics analysis reveals the color variation between heartwood and sapwood of Chinese fir. Ind. Crop Prod. 2021;169:113656.
- Abreu IN a kol. A metabolite roadmap of the wood-forming tissue in Populus tremula. New Phytol. 2020;228:1559–1572.
- Waters Corporation. Pub. #720004176EN, April 2012.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
COLLISION CROSS SECTION ENABLED DESI ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY IMAGING
2018|Waters|Postery
COLLISION CROSS SECTION ENABLED DESI ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY IMAGING Anthony J. Midey, Hernando J. Olivos, and Bindesh Shrestha Waters Corp., Beverly, MA INTRODUCTION Mass spectrometry imaging (MSI) determines the localization of compounds on samples, including tissue sections and drug…
Klíčová slova
ccs, ccsimaging, imagingmobility, mobilitydesi, desihdms, hdmsion, ionmass, masshdi, hdidrift, drifttwims, twimsspectrometry, spectrometrymsi, msitentative, tentativebrain, brainpeaks
APPLICATION NOTEBOOK - MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTEBOOK ] MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS 1 This notebook is an excerpt from the larger Waters’ Application Notebook on Metabolomics and Lipidomics #720005245EN TABLE OF CONTENTS 3 Introduction 4 Biomarker Discovery Directly from…
Klíčová slova
imaging, imagingtissue, tissuemaldi, maldidesi, desihdi, hdimobility, mobilitysection, sectiondefinition, definitionion, ionhdms, hdmsbiomarker, biomarkerimage, imagedesorption, desorptionxenograph, xenographionization
TARGETED DESI IMAGING MS OF DRUG DISTRIBUTION AND DRUG- INDUCED LIVER INJURY (DILI) METABOLITES FROM METHAPYRILENE IN THE MALE WISTAR RAT
2024|Waters|Postery
TARGETED DESI IMAGING MS OF DRUG DISTRIBUTION AND DRUGINDUCED LIVER INJURY (DILI) METABOLITES FROM METHAPYRILENE IN THE MALE WISTAR RAT Anthony Midey,1 Emmanuelle Claude,2 Lisa Reid,2 Bindesh Shrestha,1 Steven K Lai,1 Ian D Wilson,3 Robert S Plumb,1 and Roy Martin1…
Klíčová slova
desi, desiimaging, imagingmethapyrilene, methapyrilenetargeted, targetedlipids, lipidsspatial, spatialdruginduced, druginduceddili, dilivehicle, vehiclewistar, wistarzoom, zoomliver, liverqtof, qtofdosed, dosedrats
Application of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Breast Tissue Imaging in Clinical Research 
2018|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Application of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Breast Tissue Imaging in Clinical Research Dipa Gurung, Imperial College, London, UK; Emmanuelle Claude, Waters Corporation, Wilmslow, UK; and Zoltan Takats, Imperial College, London, UK; DESI imaging provides effective…
Klíčová slova
tissue, tissuedesi, desiimaging, imagingmsi, msibreast, breastrmmc, rmmcionization, ionizationdesorption, desorptionspatial, spatialelectrospray, electrospraydistribution, distributionstained, stainedbrief, brieflocalization, localizationbiomolecules