Versatile applications of MS imaging using a bench-top linear MALDI-TOFMS

Význam tématu

MS imaging pomocí MALDI-TOFMS umožňuje lokalizovat molekulární složení vzorků s vysokým rozlišením přímo na řezech tkání, rostlinných materiálech i površích průmyslových materiálů. Bench-top provedení MALDI-8020 zvyšuje dostupnost této technologie díky kompaktnímu uspořádání, jednoduché obsluze a schopnosti dosahovat rozlišení až 30 µm. Tato kombinace výkonu a přístupnosti otevírá možnosti širokému spektru aplikací v biologii, potravinářství, forenzní chemii či kontrole kvality průmyslových produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo demonstrovat univerzálnost bench-top lineárního MALDI-TOFMS přístroje MALDI-8020 pro MS zobrazování různorodých vzorků. Autoři prezentují aplikace na:

• řezech mozků potkana (lipidy),
• řezech rostlinných semen ošetřených pesticidem,
• otisku prstu na kovové desce,
• polyesterové (PET) fólii po tepelném namáhání.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny následovně:

• Řezy potkaního mozku a otisky prstu byly potaženy 2,5-dihydroxybenzoovou kyselinou (DHB) sublimační metodou.
• Semena byla ošetřena pesticidem a potažena kyselinou alfa-kyanokávovou (CHCA) sublimační metodou.
• PET fólie byly aplikovány tepelně nebo ponechány netknuté a postříkány roztokem dithranolu se sodnou solí.

Použitá instrumentace

Hlavní přístroje a software:

• Shimadzu MALDI-8020 bench-top lineární MALDI-TOFMS (200 Hz).
• iMLayer (Shimadzu) pro komerční sublimaci a nástřik matrice.
• IonView a IMAGEREVEAL pro vizualizaci MS obrazů.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie prokázala:

• MS zobrazování lipidu v řezech mozku potkana s rozlišením 30 µm umožnilo detailní mapování distribuce klíčových lipidů (např. m/z 760, 772, 788).
• Distribuce pesticidu na povrchu semene byla detekována při 50 µm rozlišení (m/z 599.3 [M+Na]+).
• Lipidy v otisku prstu se zobrazily s vysokým rozlišením, potvrzujíc schopnost technologie forenzních aplikací.
• Rychlé zobrazení cyklického triméru PET na fóliích ukázalo možnost hodnocení povrchových změn materiálů po tepelném stresu.

Přínosy a praktické využití metody

Bench-top MALDI-TOFMS nabízí:

• snadnou obsluhu a rychlý workflow vhodný pro rutinní i výzkumné laboratoře,
• dostatečné prostorové rozlišení pro biomedicínské, potravinářské a materiálové studie,
• možnost testování povrchových vlastností a rozložení analytů bez nutnosti velkých a složitých systémů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj automatizovaných přípravných kroků, vylepšení matrice a datové analýzy pro kvantitativní zobrazování. Integrace s multimodálními zobrazovacími technikami a rozšíření aplikačního spektra na mikroskopii buněčných kultur či environmentální monitoring posílí význam bench-top řešení.

Závěr

Bench-top lineární MALDI-TOFMS prokázal svou univerzálnost v MS zobrazování řady vzorků s dostatečným prostorovým rozlišením a jednoduchostí obsluhy. Výsledky potvrzují jeho využitelnost v aplikacích od biomedicíny přes forenzi až po průmyslovou kontrolu kvality.