Overflateforbedret laserdesorpsjon/ionisering

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Overflateforbedret laserdesorpsjon/ionisering
Informasjon
AkronymSELDI
AnalytterBiomolekyler
Andre teknikker
RelatertMatriseassistert laserdesorpsjon/ionisering
Myk laserdesorpsjon

Overflateforbedret laserdesorpsjon/ionisering (SELDI) er en myk ioniseringsmetode i massespektrometri (MS) brukt til analyse av proteinblandinger. Det er en variant av matriseassistert laserdesorpsjon/ionisering (MALDI).[1][2] I MALDI blandes prøven med et matriksmateriale og påføres en metallplate før bestråling av en laser,[3] mens i SELDI blir proteiner av interesse i en prøve bundet til en overflate før MS-analyse. Prøveoverflaten er en nøkkelkomponent i rensing, desorpsjon og ionisering av prøven. SELDI brukes vanligvis med flyvetidsmassespektrometre (TOF) og brukes til å oppdage proteiner i vevsprøver, blod, urin eller andre kliniske prøver, men SELDI-teknologi kan imidlertid potensielt brukes i alle applikasjoner ved å bare endre prøvens overflate.[1][2]

Prøveforberedelse og instrumentering[rediger | rediger kilde]

SELDI mekanisme

SELDI kan sees på som en kombinasjon av fastfasekromatografi og TOF-MS. Prøven påføres en modifisert flisoverflate, som muliggjør spesifikk binding av proteiner fra prøven til overflaten. Forurensninger og ubundne proteiner vaskes deretter bort. Etter vask av prøven påføres en energiabsorberende matrise, som sinapinsyre (SPA) eller α-Cyano-4-hydroksykanelsyre (CHCA), på overflaten og får krystallisere med prøven.[1][2] Alternativt kan matrisen festes til prøveoverflaten ved kovalent modifisering eller adsorpsjon før prøven påføres.[4] Prøven bestråles deretter av en pulserende laser, noe som forårsaker ablasjon og desorpsjon av prøven og matrisen.

SELDI-TOF-MS[rediger | rediger kilde]

Prøver oppdaget på en SELDI-overflate blir vanligvis analysert ved bruk av massespektrometri. En bestrålingslaser ioniserer peptider fra krystaller av prøven/matriksblandingen. Matrisen absorberer energien til laserpulsen, forhindrer ødeleggelse av molekylet, og overfører ladning til prøvemolekylene og danner ioner. Ionene akselereres deretter kort gjennom et elektrisk potensial og beveger seg nedover et feltfritt flyrør hvor de er atskilt med hastighetsforskjellene. Masse-til-ladningsforholdet for hvert ion kan bestemmes ut fra lengden på røret, den kinetiske energien gitt til ioner av det elektriske feltet, og hastigheten til ionene i røret. Hastigheten til ionene er omvendt proporsjonal med kvadratroten av ionets masse-til-ladningsforhold; ioner med lave masse-til-ladningsforhold oppdages tidligere enn ioner med høye masse-til-ladningsforhold.[5]

SELDI overflate[rediger | rediger kilde]

Bindingen av proteiner til SELDI-overflaten fungerer som et fastfasekromatografisk separasjonstrinn, og som et resultat er proteinene festet til overflaten lettere å analysere. Overflaten består hovedsakelig av materialer med en rekke fysikalsk-kjemiske egenskaper, metallioner, eller anion- eller kationbyttere. Vanlige overflater inkluderer CM10 (svak kationutveksling), H50 (hydrofob overflate, lik C6-C12 omvendtfase kromatografi), IMAC30 (metallbindende overflate) og Q10 (sterk anionutveksling). SELDI-overflater kan også modifiseres for å studere DNA-proteinbinding, antistoff-antigen-analyser og reseptor-ligand-interaksjoner.[2]

Ytterligere overflatemetoder[rediger | rediger kilde]

SELDI-prosessen er en kombinasjon av overflate-forbedret ren desorpsjon (SEND), overflate-forbedret affinitetsfangst (SEAC) og overflate-forbedret fotolabilt vedlegg og frigjøring (SEPAR) massespektrometri. Med SEND kan analytter desorberes og ioniseres uten å legge til en matrise; matrisen er innlemmet i prøveoverflaten. I SEAC blir prøveoverflaten modifisert for å binde analytten av interesse for analyse med laserdesorpsjon/ionisering massespektrometri (LDI-MS).[1][4][6] SEPAR er en kombinasjon av SEND og SEAC; den modifiserte prøveoverflaten fungerer også som en energiabsorberende matrise for ionisering.[4]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ a b c d Tang, Ning; Tornatore, Pete; Weinberger, Scot R. (2004). «Current developments in SELDI affinity technology». Mass Spectrometry Reviews. 1 (engelsk). 23: 34–44. ISSN 0277-7037. doi:10.1002/mas.10066. Besøkt 19. mai 2021. 
  2. ^ a b c d Muthu, Manikandan; Vimala, A.; Mendoza, Ordetta Hanna; Gopal, Judy (Februar 2016). «Tracing the voyage of SELDI-TOF MS in cancer biomarker discovery and its current depreciation trend – need for resurrection?». TrAC Trends in Analytical Chemistry (engelsk). 76: 95–101. doi:10.1016/j.trac.2015.10.004. Besøkt 19. mai 2021. 
  3. ^ Karas, Michael; Krüger, Ralf (Februar 2003). «Ion Formation in MALDI: The Cluster Ionization Mechanism». Chemical Reviews. 2 (engelsk). 103: 427–440. ISSN 0009-2665. doi:10.1021/cr010376a. Besøkt 19. mai 2021. 
  4. ^ a b c Merchant, Maggie; Weinberger, Scot R. (2000). «Recent advancements in surface-enhanced laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry». ELECTROPHORESIS. 6 (engelsk). 21: 1164–1177. ISSN 1522-2683. doi:10.1002/(SICI)1522-2683(20000401)21:63.0.CO;2-0. Besøkt 19. mai 2021. 
  5. ^ Dass, Chhabil (13. april 2007). Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry (engelsk). Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0-470-11849-8. doi:10.1002/0470118490. 
  6. ^ Lomas, Lee O. (15. mars 2008). «Surface-Enhanced Laser Desorption/Ionization (SELDI) Technology». I Marks, Robert S. Handbook of Biosensors and Biochips (engelsk). John Wiley & Sons, Ltd. s. hbb128. ISBN 978-0-470-01905-4. doi:10.1002/9780470061565.hbb128. Besøkt 19. mai 2021. 
Hentet fra «https://no.wikipedia.org/w/index.php?title=Overflateforbedret_laserdesorpsjon/ionisering&oldid=21778227»