Osaka Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

(a) Siçan beyninin kəsiyinin optik mikroskop təsviri. MSI qırmızı qutu ilə göstərilən bölgədə aparılmışdır. (b) 10 µm piksel ölçüsündə əldə edilmiş m/z 838.617-nin ion təsviri. (c) (b)-də göstərilən striatal bölgənin böyüdülmüş ion təsviri. (d) 5 µm piksel ölçüsündə əldə edilmiş m/z 838.617-nin ion təsviri. Kredit: Analitik Kimya (2026). DOI: 10.1021/acs.analchem.6c02386

Eyni toxumalarda yan-yana yerləşən hüceyrələr eyni deyil. Hər hüceyrənin özünəməxsus incə fərqli kimyəvi imzası var – xəstəliklərin necə kök saldığını və yayıldığını ortaya çıxara bilən gizli fərdilik. İndi Osaka Universitetinin tədqiqatçıları toxumalardakı bu hüceyrə-hüceyrə müxtəlifliyini görünməmiş dəqiqlik və sabitliklə ələ keçirmək üçün kifayət qədər həssas bir texnika hazırlayıblar. Onların tədqiqatı Analytical Chemistry jurnalında dərc olunub .

Hüceyrələrin kimyəvi tərkibindəki dəyişikliklər neyrodegenerativ xəstəliklər kimi xəstəliklərin başlanğıcını və irəliləməsini göstərə bilər, bu da mümkün olan ən kiçik sahələrə diqqət yetirərkən bu cür dəyişiklikləri ətraflı araşdırmağı vacib edir. Keçmişdə kütlə spektrometriyası görüntüləməsi (MSI) üçün elektrosprey ionlaşmasından (ESI) istifadə edərək ətraf mühit nümunələrinin götürülməsi və ionlaşma metodları hazırlanmışdır.

ESI əsaslı MSI, hüceyrəyə həlledici (kimyəvi komponentləri həll edən və buraxan maye) çatdırmaq üçün kiçik bir zonddan istifadə edir, yüklənən və sonra ayrılan və kütlə spektrometrində sayılan molekulları ayırır. Məməli hüceyrələri 10 mikrometr qədər kiçik ola bildiyindən, bu görüntüləmə texnikası bundan daha kiçik piksel ölçüləri yarada bilməlidir.

“Kütlə spektrometriyası görüntüləməsindəki problemlərdən biri də hüceyrə daxilində getdikcə daha kiçik bölgələrə diqqət yetirdikcə getdikcə daha yüksək həssaslıq və sabitliyə ehtiyac duymağımızdır”, – deyə tədqiqatın aparıcı müəllifi Takao Yasuda bildirib.(a) İnkişaf etmiş ölçmə sisteminin render edilmiş təsviri. (b) t-SPESI vahidinin və nümunə mərhələsi vahidinin böyüdülmüş görünüşü. (c) Ənənəvi ion ötürmə borusunun fotoşəkili. (d) İnkişaf etmiş ion ötürmə borusunun fotoşəkili. (e) NaI klaster ionlarının siqnal intensivliyinin müqayisəsi. Kredit: Analitik Kimya (2026). DOI: 10.1021/acs.analchem.6c02386

Bu problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar əvvəlcə müvafiq müəllif Yoichi Otsuka tərəfindən icad edilmiş ESI əsaslı MSI sisteminin performansını artırmağın yollarını araşdırdılar. Toxunma rejimində skanlama zond ESI (t-SPESI). t-SPESI prosesində son dərəcə incə əridilmiş silisium zondu hüceyrəni dəfələrlə “toxunur”, növbə ilə həlledici çatdırır və analiz üçün komponentləri çıxarır. Bu toxunma hərəkəti kiçik sahələri araşdırmaq üçün son dərəcə az miqdarda həlledicidən istifadə etməyə imkan verir, lakin yüksək həssaslıq və yaxşı stabillik tələb edir.

Baş müəllif Otsuka deyir ki, “Hazırda bu texnikanın performansını iki amil məhdudlaşdırır. Bunlar zondla kütlə spektrometri arasındakı uzun yol və hüceyrə komponentlərinin zamanla zond səthinə yapışma meylidir.”

Bu əsasda, tədqiqat qrupu mürəkkəb analitik aparatı miniatürləşdirməklə cihazın kütləsini 45% və ion yolunun uzunluğunu 56% azaltmaqla daha yüksək həssaslığa nail oldu. Borunun qısaldılması siqnal intensivliyini ikiqatdan çox artırdı. Nümunənin zondla yapışmasını azaltmaqla uzunmüddətli sabitliyi təmin etmək üçün silisium zond səthi mətbəx alətindəki yapışmayan örtüyə bənzər flüor tərkibli kimyəvi maddə ilə örtüldü.(a) PFPTES-in kimyəvi quruluşu. (b) PFPTES ilə modifikasiya olunmuş zondların XPS görüntüləməsi ilə əldə edilən F1s intensivlikli təsvirləri. (c) PFPTES ilə modifikasiya olunmuş zondlardan əldə edilən C6F5-in TOF-SIMS ion təsvirləri. Mənbə: Analitik Kimya (2026). DOI: 10.1021/acs.analchem.6c02386

Bu yeni sistemin sınağı olaraq, siçan beyin toxuması nümunələri təhlil edildi və komanda əvvəllər Alzheimer və Parkinson xəstəliyində iştirak edən lipid sinifləri də daxil olmaqla, lipid paylanmalarını uğurla vizuallaşdırdı, piksel ölçüsü 5 mikrometrdir, incə toxuma strukturlarına uyğundur və yaxşı stabilliyə malikdir.

Komanda, bu texnologiyadan istifadə edərək toxumalardakı hüceyrələrin araşdırılmasının xəstəliklərin tədqiqi və müalicəsi üçün yeni məlumatlar verəcəyini gözləyir. Zond ölçüsü kimi əlavə optimallaşdırma ilə daha da yaxşı performans əldə edilə bilər ki, bu da gələcək tədqiqatların bir çox xəstəliklərin arxasındakı mexanizmləri aşkar etməsinə və onların anlaşılmasını sürətləndirməsinə kömək edə bilər.

Nəşr detalları

Takao Yasuda və digərləri, Toxumaların Tək Hüceyrəli Kütlə Spektrometriyası Görüntüləməsində Yüksək Həssaslıq və Uzunmüddətli Sabitlik üçün Toxunma Rejimində Skanlama Zond Elektrospreyi İonlaşdırma Platformasının İnkişafı, Analitik Kimya (2026). DOI: 10.1021/acs.analchem.6c02386

Jurnal məlumatları: Analitik Kimya 

Osaka Universiteti tərəfindən təmin edilir