Espectrometría de masas láser de estado sólido de dos pasos para una investigación celular más precisa

Se informa que con el fin de mejorar la espectrometría de masas para mejorar el estudio de la composición citoquímica, los investigadores de la Universidad de Münster han desarrollado un método para mejorar la resolución espacial de la espectrometría de masas de ionización por desorción láser asistida por matriz (MALDI) en las agencias de salud del Reino Unido. Aumentado en aproximadamente una milésima de milímetro.

Los investigadores llamaron a la técnica t-MALDI-2 ('t' indica el modo de transmisión), que utiliza dos láseres: uno para generar un foco más pequeño en el material eliminado y el otro para otro láser que se utiliza para generar la mejora de señal necesaria. . Para muchas biomoléculas, la señal se potencia en varios órdenes de magnitud, como las vitaminas liposolubles, como la vitamina D y el colesterol, y la administración de fármacos. Su distribución precisa en células y tejidos, así como otra información, ayuda a comprender mejor las enfermedades y los procesos inflamatorios y muestra nuevas estrategias para tratarlos.

La espectrometría de masas MALDI define la naturaleza y la composición de una molécula en función de su masa característica: su "peso molecular". De esta manera, es posible tomar muestras de la muestra irradiada con láser, por ejemplo, una sección delgada de tejido obtenida de una biopsia, que puede definir docenas o incluso cientos de biomoléculas diferentes simultáneamente en una sola medición. Sin embargo, hasta la fecha, la espectrometría de masas proporciona una resolución mucho menor que los microscopios ópticos clásicos. La introducción de la nueva tecnología t-MALDI-2 reducirá en gran medida esta brecha.

El Dr. Marcel Niehaus, uno de los dos autores principales del estudio, explicó: “Las mejoras decisivas proporcionadas por nuestro enfoque se basan en la combinación y extensión de las dos técnicas utilizadas anteriormente en comparación con el enfoque de imágenes MALDI establecido. En la geometría de transmisión, hemos irradiado la muestra en dirección opuesta. De esta forma, podemos colocar la lente del microscopio de alta calidad muy cerca de la muestra, reduciendo así el tamaño del punto láser. Por motivos geométricos, este método es diferente del método estándar de iluminar una muestra desde la dirección del analizador de masas”.

láser ultravioleta  | láser verde  | Láseres ultravioleta  | láser uv dpss  | láser de nanosegundos  | fuente de láser ultravioleta  | Láseres de estado sólido

Sin embargo, en las diminutas regiones de la muestra eliminadas por el láser, solo una cantidad muy pequeña de material está disponible para las mediciones de espectrometría de masas posteriores. Por tanto, el segundo paso decisivo es utilizar un método llamado MALDI-2, que los investigadores han presentado en Science en 2015. El efecto es el llamado láser de posionización, que hace que las moléculas más descargadas pasen más a la forma iónica. Si las moléculas tienen una carga positiva o negativa, son visibles para el analizador de masas.

En su última investigación utilizando la estructura fina del cerebelo de ratón y el uso de cultivos de células renales, los investigadores demostraron las posibilidades que ofrece su tecnología. Klaus Dreisewerd, profesor de instituciones de salud en el Reino Unido y uno de los líderes de la investigación, dijo: “Nuestro enfoque puede mejorar la comprensión de las personas de muchas actividades in vivo desde el nivel molecular. Además, los métodos desarrollados por microscopía óptica, como la microscopía de fluorescencia, se pueden usar junto con imágenes de espectrometría de masas en instrumentos 'multimodo'”.