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创新方法可以在分子水平上提高对身体中许多过程的理解

导读 细胞是生命的基本构建块- ,并且同样地,它们由于在17中的光学显微镜的发明是激烈研究的对象日世纪。质谱(MS)方法的发展 - 定义细胞化学

细胞是生命的基本构建块- ,并且同样地,它们由于在17中的光学显微镜的发明是激烈研究的对象日世纪。质谱(MS)方法的发展 - 定义细胞化学组成的方法 - 代表了细胞生物学领域研究的又一个里程碑。在最新一期的“自然方法”杂志上,由明斯特大学卫生研究所的Klaus Dreisewerd教授和Jens Soltwisch博士领导的工作组提出了一种方法,该方法将MALDI质谱的空间分辨率提高了大约一个千分之一毫米。

MALDI代表基质辅助激光解吸/电离。研究人员将这项技术命名为t-MALDI-2('t'代表传输模式)的技术特别之处在于使用了两种特别适用的激光器:其中一种激光器对被移除的材料产生了特别小的关注,而其他产生许多生物分子的必要信号增强达到几个数量 - 例如,对于脂溶性维生素,如维生素D,胆固醇或给药。除其他外,关于它们在细胞和组织中的精确分布的信息可以帮助更好地理解疾病和炎症过程并显示治疗它们的新策略。

MALDI MS方法基于它们的特征质量,即它们的“分子量”来定义分子的性质和组成。这使得可以拍摄由激光照射的样本 - 例如,从活组织检查获得的薄片组织 - 并且在一次测量中同时经常定义数十个甚至数百个不同的生物分子。然而,到目前为止,质谱成像提供的分辨率远低于经典光学显微镜的分辨率。由于采用了新的t-MALDI-2技术,因此可以显着缩小这一差距。

与已建立的MALDI成像方法相比,我们的方法提供的决定性改进是基于先前使用的两种技术方法的组合和扩展。首先,在透射几何中,我们在反面照射样品。这使我们能够将高质量的显微镜镜片放置在非常靠近样品的位置,从而减小激光点的尺寸。由于几何原因,这与标准方法中的可能性不同 - 样品从质量分析器的方向照射。

然而,在通过激光去除的样品的微小区域中,仅有极少量的材料可用于随后的MS测量。因此,第二个决定性步骤是使用一种方法(称为MALDI-2),研究人员已经在2015年科学期刊中向科学界介绍了该方法。其效果是所谓的后电离激光产生最初不带电的分子向离子形式的增加转移。只有当分子具有正电荷或负电荷时,它们才能被质量分析器看到。

在他们的研究中,研究人员展示了他们的技术提供的可能性,采用小鼠小脑的精细结构和使用肾细胞培养。“我们的方法可以改善未来对分子水平的身体多个过程的理解,”Dreisewerd教授说。“此外,光学显微镜的既定方法 - 例如,荧光显微镜 - 可以与'多模式'仪器中的质谱成像合并,”他补充道,以期对未来有所了解。

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