Use of Single Spot Imaging in MALDI Method Development

Význam tématu

Optimalizace metodiky MALDI v analytické chemii je klíčová pro dosažení vysokého poměru signál–šum a reprodukovatelných výsledků.
MALDI-MSI (mass spectrometry imaging) umožňuje vizualizovat prostorové rozložení analytem nasycené matricové fáze v jednotlivých bodech skla.
Tato technika přináší hlubší porozumění homogeneity nanesené kapky a vede k efektivnějšímu nastavení akvizičních parametrů.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je ukázat využití jednoplaťového zobrazování v MALDI pro zpřesnění vývoje analytických metod.
Autorka popisuje postup koordinace pozice vzorku, výběru matrice, poměrů rozpouštědel a strategií snímání (rasterů).
Příklady zahrnují oligonukleotidy, mikrobiální identifikaci a proteiny/peptidy.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Ko-registrace cílové destičky FlexiMass-SR48 pomocí registračních značek.
• Jednoplaťové MALDI-MSI se vzorkovací mřížkou (cirkulární a annular raster) při rozlišení 30–50 μm.
• Region of Interest (ROI) analýza intenzit signálu v centrální a okrajové zóně kapky.

Instrumentace:

• MALDI-8030 (Shimadzu) s pulzní extrakcí.
• MALDI-TOF systémy pro zobrazování a hmotnostní analýzu.
• Destinační destičky FlexiMass-SR48 a FlexiMass-DS.
• Software MALDI Solutions Data Acquisition a IonView.

Hlavní výsledky a diskuse

Oligonukleotidy v 3-HPA:

• Objev „prstencového“ rozložení signálu s vyšší intenzitou na okrajích kapky.
• Použití annular rasteru vedlo k ~40% nárůstu detekovaného signálu.

Mikrobiální ID (E. coli) v DHB, CHCA, SA:

• DHB vytváří dlouhé jehlicovité krystaly, s vyšší hustotou na okrajích vzorku.
• Použití annular rasteru přineslo ~40% zlepšení S/N u vyšších m/z (>12 000).
• CHCA a SA vykazují homogennější rozložení, annular raster je vhodnější pro nižší četnost vyšších mas.

Proteiny a peptidy (BSA, Glu-1, 7-peptidová směs):

• Různé techniky nánosu matrice (přednátěr vs. postupné nanášení) ovlivňují homogeneitu signálu.
• N-acetyl-reninový substrát vykazuje odlišné prostorové chování projevující se nerovnoměrnou distribucí.

Přínosy a praktické využití metody

Poskytuje detailní prostorovou informaci o rozložení analyzovaného vzorku a matrice.
Umožňuje zvolit optimální akviziční strategii (rastery, počet snímků) pro zvýšení citlivosti a reprodukovatelnosti.
Snižuje čas a náklady spojené s vývojem metod, především při testování různých parametrů přípravy vzorku.

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace analýzy prostorových dat pro reálnou časovou optimalizaci raster strategií.
Integrace pokročilých datových modulů pro hodnocení kvality signálu přímo během akvizice.
Rozšíření aplikací na nové třídy biomolekul a vysokopropustné screeningové postupy.

Závěr

Jednoplaťové MALDI-MSI výrazně zlepšuje proces vývoje analytických metod tím, že odhaluje prostorovou nerovnoměrnost vzorku.
Použití optimalizovaných rastrovacích strategií a ROI analýzy přináší až 40% zlepšení signálu a vyšší kvalitu spekter.
Tato přístupná metoda výrazně zkracuje dobu vývoje a zvyšuje spolehlivost výsledků v rutinních i výzkumných aplikacích.

Reference

1. Dietrich A. et al. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2025; 39:e10061