SPATIAL MAPPING OF LIPIDS AND NEUROTRANSMITTER IN RAT BRAIN SECTIONS USING DESI ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY
Postery | 2019 | WatersInstrumentace
Mapování prostorové distribuce lipidů a neurotransmiterů přímo v mozkových řezech přináší zásadní poznatky o jejich biologických funkcích a interakcích. Tato data podporují výzkum neurologických procesů, detekci biomarkerů a vývoj farmakologických zásahů.
Cílem studie bylo demonstrovat využití DESI-MSI (Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging) v kombinaci s iontovou mobilitou pro simultánní zachycení lipidů a malých metabolitů, zejména neurotransmiterů, v koronálních řezech mozku potkana. Autoři se zaměřili na detekci aminokyselin (např. taurinu, glutaminu), neurotransmiterů (GABA, serotonin) a různých lipidů (arachidonová kyselina, fosfatidylcholin a lysofosfatidylcholin).
Pro analýzu byla použita následující instrumentace a postup:
Autoři prokázali, že:
Simultánní prostorové snímání lipidů a neurotransmiterů metodou DESI-MSI přináší:
Očekává se další rozvoj technik iontové mobility a integrace s novými databázemi pro rozšíření pokrytí molekulárních tříd. Kombinace s dalšími zobrazovacími modalitami (např. MALDI-MSI, optické mikroskopie) může nabídnout komplexní multimodální analýzu tkání.
Studie potvrzuje, že spojení DESI-MSI s iontovou mobilitou představuje výkonný nástroj pro prostorové mapování lipidů a neurotransmiterů v mozku bez potřeby předchozí úpravy vzorku. Zlepšená hmotnostní a kovariabilní přesnost podporuje spolehlivou identifikaci molekul a otevírá nové možnosti ve výzkumu neurobiochemie.
Iontová mobilita, MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Mapování prostorové distribuce lipidů a neurotransmiterů přímo v mozkových řezech přináší zásadní poznatky o jejich biologických funkcích a interakcích. Tato data podporují výzkum neurologických procesů, detekci biomarkerů a vývoj farmakologických zásahů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat využití DESI-MSI (Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging) v kombinaci s iontovou mobilitou pro simultánní zachycení lipidů a malých metabolitů, zejména neurotransmiterů, v koronálních řezech mozku potkana. Autoři se zaměřili na detekci aminokyselin (např. taurinu, glutaminu), neurotransmiterů (GABA, serotonin) a různých lipidů (arachidonová kyselina, fosfatidylcholin a lysofosfatidylcholin).
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byla použita následující instrumentace a postup:
- Koronální řezy mozku potkana nalepené na mikroskopické sklíčko bez další přípravy vzorku.
- Ambientní ionizace DESI s přímým nanášením rozprašovače na tkáň.
- Analytický přístroj SYNAPT G2-Si (QToF) vybavený iontovou mobilitou pro oddělení signálů od rušivého pozadí.
- Software High Definition Imaging (HDI) verze 1.4 pro zpracování obrazových dat a MassLynx 4.1 pro akvizici.
- Molekulární identifikace na základě vyhledávání v databázích (např. METLIN), ověřená podle vysoké přesnosti měření, izotopového vzoru a kolizně-cross sekce (CCS).
Hlavní výsledky a diskuse
Autoři prokázali, že:
- DESI-MSI umožňuje současnou vizualizaci malých metabolitů a lipofilních molekul bez potřeby přidání matrice.
- Iontová mobilita zlepšuje kvalitu spektra díky oddělení nízkoenergetických iontů pozadí a umožňuje výpočet CCS pro zvýšení spolehlivosti identifikací.
- Mapy prostorové korelace ukázaly rozdílné distribuční vzorce molekul (např. cholesterolové derivate), které lze kvantifikovat pomocí Pearsonova korelačního koeficientu.
Přínosy a praktické využití metody
Simultánní prostorové snímání lipidů a neurotransmiterů metodou DESI-MSI přináší:
- Rychlou analýzu bez složité přípravy vzorku.
- Detailní zobrazení biochemických regionálních rozdílů v mozkové tkáni.
- Podporu při hledání neurologických biomarkerů a hodnocení farmakodynamiky.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj technik iontové mobility a integrace s novými databázemi pro rozšíření pokrytí molekulárních tříd. Kombinace s dalšími zobrazovacími modalitami (např. MALDI-MSI, optické mikroskopie) může nabídnout komplexní multimodální analýzu tkání.
Závěr
Studie potvrzuje, že spojení DESI-MSI s iontovou mobilitou představuje výkonný nástroj pro prostorové mapování lipidů a neurotransmiterů v mozku bez potřeby předchozí úpravy vzorku. Zlepšená hmotnostní a kovariabilní přesnost podporuje spolehlivou identifikaci molekul a otevírá nové možnosti ve výzkumu neurobiochemie.
Reference
- Martin R. et al.: Spatial mapping of lipids and neurotransmitter in rat brain sections using DESI ion mobility mass spectrometry. Waters Corporation, 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Spatial Metabolomics by Mass Spectrometry Imaging using Desorption Electrospray Ionization (DESI)
2019|Waters|Postery
Spatial Metabolomics by Mass Spectrometry Imaging using Desorption Electrospray Ionization (DESI) Bindesh Shrestha, Anthony Midey, Hernando Olivos, and Emrys Jones Waters Corporation, Milford, MA, USA INTRODUCTION • Spatial mapping of metabolites can increase our understanding of the biological functions of…
Klíčová slova
desi, desiimaging, imagingspatial, spatialmetabolites, metaboliteslipids, lipidstissue, tissuemapping, mappinganatomical, anatomicalhmdb, hmdbrodent, rodentelectrospray, electrospraymolecules, moleculesexcels, excelsmass, masspearson
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
High-Performance DESI-MSI using a DESI XS Xevo™ TQ Absolute XR system for Sensitive and Specific Targeted Imaging of Small Molecules in Tissue Sections
2025|Waters|Aplikace
Application Note High-Performance DESI-MSI using a DESI XS Xevo™ TQ Absolute XR system for Sensitive and Specific Targeted Imaging of Small Molecules in Tissue Sections Emmanuelle Claude Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom Published on September 23, 2025 Abstract Desorption Electrospray…
Klíčová slova
desi, desixevo, xevomsi, msitissue, tissueimaging, imagingsections, sectionsabsolute, absolutetargeted, targetedmolecules, moleculesrodent, rodentsmall, smallsensitive, sensitivespecific, specificbrain, brainµbsm
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