Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Brain Metabolome Using the DPiMS-8060

Význam tématu

Metabolomická analýza poskytuje komplexní pohled na endogenní metabolity v biologickém vzorku. Rychlá a bezpřípravná metoda je klíčová pro aplikace, kde je třeba minimalizovat zásah do vzorku a zkrátit dobu analýzy. Kombinace PESI a tandemové hmotnostní spektrometrie zvyšuje citlivost a rychlost detekce metabolitů v mozkových tkáních.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat postup pro přímou analýzu metabolomů myšího mozku bez složitého předzpracování. Využitá instrumentace DPiMS-8060 propojuje ultrajemnou sondou PESI s rychlým tandemovým MS, což umožňuje analyzovat široké spektrum metabolitů (aminokyseliny, organické kyseliny, cukry) během 0,2 minuty na vzorek.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky standardních metabolitů bylo připraveno v 50% ethanolu a analyzováno formou MRM přechodů optimalizovaných pro každou sloučeninu. Mozkové tkáně (frontální kůra a hippocampus) modelové skupiny (léčba AM-2201) a kontrolní skupiny byly přímo sondovány sondou s průměrem hrotu ~700 nm. Hmotnostní spektrometr DPiMS-8060 pracuje bez chromatografického dělení, vysoké napětí na sondě zajišťuje ionizaci.

Hlavní výsledky a diskuse

PLS-DA modelové a kontrolní skupiny ukázala jasné oddělení metabolomických profilů, s klíčovými změnami v hladinách glutamové a sukcinové kyseliny. Metoda dosáhla srovnatelných výsledků s dříve publikovanou GC/MS/MS technikou, přičemž eliminuje přetížení lipidy v mozku. Lokální analýza odlišností mezi frontální kůrou a hippocampem potvrdila, že vliv matrice je minimální a stabilní.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a citlivé měření mozkových metabolitů bez časově náročného předzpracování, což zefektivňuje rutinní metabolomické studie i farmakologický výzkum. Ultrajemná sonda otevírá možnosti pro prostorově rozlišené analýzy v mikrooblastech tkáně.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může směřovat k automatizaci sondování, rozšíření počtu monitorovaných sloučenin a aplikaci v klinickém výzkumu neurodegenerativních onemocnění. Metoda by mohla být integrována s obrazovacími technikami pro korelaci metabolitických změn s morfologií.

Závěr

DPiMS-8060 představuje efektivní platformu pro přímou, rychlou a přesnou analýzu mozkového metabolomu. Vynechání předzpracování zjednodušuje workflow a umožňuje detailní regionální analýzu, což rozšiřuje možnosti aplikace v biomedicínském výzkumu.

Reference

• Hayashi Y.; Zaitsu K.; Murata T., et al. Analytica Chimica Acta 2017, 983, 160–165.