direct-analysis-single-cells-mass-spectrometry-at-atmospheric

Direct Analysis of Single Cells by Mass Spectrometry at Atmospheric Pressure

Analysis of biochemicals in single cells is important for understanding cell metabolism, cell cycle, adaptation, disease states, etc. Even the same cell ...

An atmospheric pressure (AP) MALDI imaging interface was developed for an orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometer and utilized to analyze peptides, carbohydrates, and other small biomolecules using infrared laser excitation. In molecular imaging experiments, the spatial distribution of mock peptide patterns was recovered with a detection limit of approximately 1 fmol/pixel from a variety of MALDI matrixes. With the use of oversampling for the image acquisition, a spatial resolution of 40 microm, 5 times smaller than the laser spot size, was achieved. This approach, however, required that the analyte was largely removed at the point of analysis before the next point was interrogated. Native water in plant tissue was demonstrated to be an efficient natural matrix for AP infrared laser desorption ionization. In soft fruit tissues from bananas, grapes, and strawberries, potassiated ions of the most abundant metabolites, small carbohydrates, and their clusters produced the strongest peaks in the spectra. Molecular imaging of a strawberry skin sample revealed the distribution of the sucrose, glucose/fructose, and citric acid species around the embedded seeds. Infrared AP MALDI mass spectrometric imaging without the addition of an artificial matrix enables the in vivo investigation of small biomolecules and biological processes (e.g., metabolomics) in their natural environment.

Atmospheric pressure molecular imaging by infrared MALDI mass spectrometry.

Eine bildgebende Atmosph&auml;rendruck (AP)-MALDI-Schnittstelle wurde entwickelt f&uuml;r eine orthogonale Beschleunigung Time-of-Flight-Massenspektrometer und genutzt, um Peptide, Kohlenhydrate und andere kleine Biomolek&uuml;le mit Infrarot-Laser Erregung zu analysieren. In Molekulare Bildgebung Experimenten wurde die r&auml;umliche Verteilung der gespielter Peptid-Muster mit einer Nachweisgrenze von ca. 1 Fmol/Pixel aus einer Vielzahl von MALDI-Matrizen wiederhergestellt. Mit dem Einsatz von Oversampling f&uuml;r die Bilderfassung wurde eine r&auml;umliche Aufl&ouml;sung von 40 Microm, 5-mal kleiner als die Spotgr&ouml;&szlig;e Laser erreicht. Dieser Ansatz, jedoch erforderlich, dass der Analyt zum Zeitpunkt der Analyse weitgehend beseitigt wurde, bevor der n&auml;chste Punkt verh&ouml;rt. Native Wasser im Pflanzengewebe zeigte sich eine effiziente nat&uuml;rliche Matrix f&uuml;r AP Infrarot Laser Desorption Ionisation zu sein. Beerenobst Gewebe von Bananen, Trauben und Erdbeeren, Potassiated produziert Ionen von der am h&auml;ufigsten vorkommenden Metaboliten, kleine Kohlenhydrate und ihre Cluster die st&auml;rkste Gipfel in den Spektren. Molekulare Bildgebung einer Erdbeere Haut-Probe ergab die Verteilung der Saccharose, Glukose/Fructose und Zitronens&auml;ure Arten um die eingebetteten Samen. Infrarot AP MALDI-Masse spektrometrische imaging ohne Zusatz von einer k&uuml;nstlichen Matrix kann die in-vivo Untersuchung kleine Biomolek&uuml;le und biologische Prozesse (z. B. Metabolomik) in ihrer nat&uuml;rlichen Umgebung.

Atmosph&auml;rendruck Molekulare Bildgebung durch Infrarot MALDI-Massenspektrometrie.

The utility of atmospheric pressure infrared MALDI mass spectrometry (AP IR-MALDI) was assessed for plant metabolomics studies. Tissue sections from plant organs, including flowers, ovaries, aggregate fruits, fruits, leaves, tubers, bulbs, and seeds were studied in both positive and negative ion modes. For leaves, single laser pulses sampled the cuticle and upper epidermal cells, whereas multiple pulses were demonstrated to ablate some mesophyll layers. Tandem mass spectra were obtained with collision-activated dissociation to aid with the identification of some observed ions. In the positive mode, most ions were produced as potassium, proton, or sometimes sodium ion adducts, whereas proton loss was dominant in the negative ion mode. Over 50 small metabolites and various lipids were detected in the spectra including, for example, 7 of the 10 intermediates in the citric acid cycle. Key components of the glycolysis pathway occurring in the plant cytosol were found along with intermediates of phospholipid biosynthesis and reactants or products of amino acid, nucleotide, oligosaccharide, and flavonoid biosynthesis. AP IR-MALDI mass spectrometry was used to follow the fluid transport driven by transpiration and image the spatial distributions of several metabolites in a white lily (Lilium candidum) flower petal.

Atmospheric pressure infrared MALDI imaging mass spectrometry for plant metabolomics.

Das Dienstprogramm der Atmosph&auml;rendruck Infrarot MALDI-Massenspektrometrie (AP IR-MALDI) wurde f&uuml;r Pflanze Metabolomics Studien beurteilt. Gewebekapiteln aus Pflanzen Organe, einschlie&szlig;lich Blumen, Eierst&ouml;cke, Aggregat Fr&uuml;chte, Fr&uuml;chte, Bl&auml;tter, Knollen, Zwiebeln und Samen wurden in beiden Modi der positiven und negativen Ionen untersucht. Einzelner Laserpulse Stichprobe f&uuml;r Bl&auml;tter die Kutikula und der oberen Epidermiszellen, w&auml;hrend mehrere Impulse nachweislich die etwas Mesophyll Schichten entfernen. Tandem-Massenspektren wurden mit Kollision aktivierte Dissoziation zugunsten von mit der Identifizierung von einigen beobachteten Ionen erzielt. Im positiv-Modus wurden die meisten Ionen produziert, wie Kalium, Proton, oder manchmal auch Natrium-Ionen Addukte, w&auml;hrend Proton Verlust dominierend in den negativen Ionen-Modus war. &Uuml;ber 50 kleine Metaboliten und verschiedenen Lipiden gefunden in den Spektren, wie beispielsweise, 7 der 10 Zwischenprodukte in den Citratzyklus. Schl&uuml;sselkomponenten des Signalweges Glykolyse, die in der Pflanze Zytosol fanden zusammen mit Zwischenprodukten des Phospholipid-Biosynthese und Reaktanden oder Produkte von Aminos&auml;ure, Nukleotid, Oligosaccharid und Flavonoid-Biosynthese. AP IR-MALDI-Massenspektrometrie wurde verwendet, um den fl&uuml;ssigen Transport angetrieben durch Transpiration zu folgen und die r&auml;umliche Verteilung von mehreren Metaboliten in eine wei&szlig;e Lilie (Lilium Candidum) Blume Bl&uuml;tenblatt Bild.

Atmosph&auml;rendruck Infrarot MALDI Massenspektrometrie f&uuml;r Pflanze Metabolomics imaging.

Depending on age, phase in the cell cycle, nutrition, and environmental factors, individual cells exhibit large metabolic diversity. To explore metabolic variations in cell populations, laser ablation electrospray ionization (LAESI) mass spectrometry (MS) was used for the in situ analysis of individual cells at atmospheric pressure. Single cell ablation was achieved by delivering mid-IR laser pulses through the etched tip of a GeO(2)-based glass fiber. Metabolic analysis was performed from single cells and small cell populations of Allium cepa and Narcissus pseudonarcissus bulb epidermis, as well as single eggs of Lytechinus pictus. Of the 332 peaks detected for A. cepa, 35 were assigned to metabolites with the help of accurate ion masses and tandem MS. The metabolic profiles from single cells of the two plant species included a large variety of oligosaccharides including possibly fructans in A. cepa, and alkaloids, e.g., lycorine in N. pseudonarcissus. Analysis of adjacent individual cells with a difference in pigmentation showed that, in addition to essential metabolites found in both variants, the pigmented cells contained anthocyanidins, other flavonoids, and their glucosides. Analysis of single epidermal cells from different scale leaves in an A. cepa bulb showed metabolic differences corresponding to their age. Our results indicate the feasibility of using LAESI-MS for the in situ analysis of metabolites in single cells with potential applications in studying cell differentiation, changes due to disease states, and response to xenobiotics.

In situ metabolic profiling of single cells by laser ablation electrospray ionization mass spectrometry.

Je nach Alter, Phase des Zellzyklus, Ern&auml;hrung und Umweltfaktoren, weisen einzelne Zellen gro&szlig;e metabolische Vielfalt. Zum metabolische Abweichungen in Zelle Bev&ouml;lkerungen, Laser-Ablation Elektrospray-Ionisation (LAESI)-Massenspektrometrie zu erforschen war (MS) f&uuml;r die in-situ Analyse einzelner Zellen unter atmosph&auml;rischem Druck verwendet. Einzelzelle Ablation wurde erreicht durch die Bereitstellung von Mitte-IR Laserpulse durch die ge&auml;tzte Spitze ein GeO (2)-basierte Glasfaser. Metabolische Analyse wurde von Einzelzellen und kleine Zelle Bev&ouml;lkerungen von Allium Cepa und Narcissus Pseudonarcissus Birne Oberhaut sowie einzelne Eier von Lytechinus Pictus durchgef&uuml;hrt. 332 Gipfel f&uuml;r A. Cepa erkannt wurde wurden 35 Metaboliten mit Hilfe der genaue Ion Massen und Tandem MS zugewiesen. Stoffwechselprofile von Einzelzellen zwei Pflanzenarten enthalten eine Vielzahl von Oligosacchariden einschlie&szlig;lich Fructans aus A. Cepa und Alkaloide, z.B. Lycorin in N. Pseudonarcissus. Analyse der angrenzenden einzelne Zellen mit einem Unterschied in der Pigmentierung zeigte, dass neben grundlegenden Metaboliten in beiden Varianten gefunden, die pigmentierten Zellen ihre Glukoside, Anthocyanidins und andere Flavonoide enthalten. Analyse der einzelnen Epidermiszellen aus anderen Ma&szlig;stab bewirkt eine A. Cepa Zwiebel zeigte metabolische Unterschiede, die ihrem Alter entspricht. Unsere Ergebnisse zeigen die Machbarkeit der Verwendung von LAESI-MS f&uuml;r die in-situ Analyse von Metaboliten in Einzelzellen mit m&ouml;glichen Anwendungen am Studium der Zelldifferenzierung, Ver&auml;nderungen durch Krankheit Staaten und Reaktion auf Xenobiotica.

In Situ metabolische Profilierung der einzelnen Zellen durch Laser-Ablation Elektrospray-Ionisation-Massenspektrometrie.

Ambient analysis of metabolites and lipids from unprocessed animal tissue by mass spectrometry remains a challenge. The utility of the two novel ambient ionization techniques--atmospheric pressure infrared matrix-assisted laser desorption ionization (AP IR-MALDI) and laser ablation electrospray ionization (LAESI)--is demonstrated for the direct mass spectrometric analysis of lipids and other metabolites from mouse brain. Major brain lipids including cholesterol, various phospholipid species (glycerophosphocholines, sphingomyelin and phosphatidylethanolamines) along with numerous metabolites, for example g-aminobutyric acid (GABA), creatine and choline, were identified in a typical mass spectrum. In a new ionization modality of LAESI, termed reactive LAESI, in-plume reactions with a solute of choice (lithium sulfate) enhanced structure-specific fragmentation of lipid ions for improved molecular assignment in collision-activated dissociation experiments. In-plume processes in reactive LAESI provide additional structural information without contaminating the biological sample with the reactant.

Direct analysis of lipids and small metabolites in mouse brain tissue by AP IR-MALDI and reactive LAESI mass spectrometry.

Umgebungstemperatur Analyse von Metaboliten und Lipiden aus unverarbeiteten tierischem Gewebe durch Massenspektrometrie bleibt eine Herausforderung. Das Dienstprogramm der zwei neuartige ambient Ionisation Techniken--Atmosph&auml;rendruck Infrarot Matrix assisted laser Desorption Ionisation (AP IR-MALDI) und laser-Ablation Elektrospray-Ionisation (LAESI)--wird f&uuml;r die direkte massenspektrometrischen Analyse von Lipiden und anderen Metaboliten von Maus Gehirn demonstriert. Gro&szlig;e Gehirn Lipide, einschlie&szlig;lich Cholesterin, wurden verschiedene Phospholipid-Arten (Glycerophosphocholines, Sphingomyelin und Phosphatidylethanolamines) sowie zahlreiche Stoffwechselprodukte, z. B. g-Aminobutters&auml;ure (GABA), Kreatin und Cholin, in ein typisches Massenspektrum ermittelt. In eine neue Ionisierung-Modalit&auml;t des LAESI, genannt reaktive LAESI erweitert in-Plume Reaktionen mit einer gel&ouml;sten Wahl (Lithium Sulfat) Strukturspezifische Fragmentierung von Lipid-Ionen f&uuml;r verbesserte Molekulare Zuordnung in Kollision aktivierte Dissoziation Experimente. In-Plume Prozesse in reaktiven LAESI bieten zus&auml;tzliche strukturelle Informationen ohne Kontaminierung der biologischen Probe mit dem Edukt.

Direkte Analyse von Lipiden und kleine Metaboliten in Maus-Hirngewebe von AP IR-MALDI und reaktive LAESI-Massenspektrometrie.

Minimally invasive desorption electrospray ionization-mass spectrometry (DESI-MS) and laser ablation electrospray ionization-MS (LAESI-MS) were used to look for soluble cellulose degradation products produced by accelerated aging in unsized cotton paper. Soluble extracts from papers aged 144 to 26,856 hours were first analyzed in solution using traditional electrospray ionization-MS (ESI-MS). Results were compared to those from direct analysis of condensed phase degradation products extracted from the absorbent paper substrate using DESI-MS and LAESI-MS. ESI-MS results showed evidence of oligosaccharide degradation products ranging from cellobiose to cellononaose; using DESI-MS and LAESI-MS, products from cellobiose to cellodecaose and glucose to cellooctaose, respectively, were observed. As degradation proceeded, increased quantities of both low and high molecular weight oligosaccharides were observed. The analytical approaches developed in the control study were applied for the detection of degradation products in two naturally-aged books dating from the 19th century, both made from cotton and linen. Oligosaccharides ranging from glucose to cellopentaose were observed.

Minimally invasive monitoring of cellulose degradation by desorption electrospray ionization and laser ablation electrospray ionization mass spectrometry.

Minimalinvasive Desorption Electrospray Ionisierung-Massenspektrometrie (DESI-MS) und Laser-Ablation-Elektrospray-Ionisation-MS (LAESI-MS) wurden zur Verschlechterung der l&ouml;slichen Zellulose hergestellten durch beschleunigte Alterung in ohne Gr&ouml;&szlig;enangabe Baumwolle Papier zu suchen. L&ouml;sliche Extrakte aus Papieren, die im Alter von 144 auf 26.856 Stunden wurden zun&auml;chst in L&ouml;sung mit traditionellen Elektrospray-Ionisation-MS (ESI-MS) analysiert. Ergebnisse wurden mit denen direkte Analyse der kondensierte Phase verglichen, Abbauprodukte aus dem L&ouml;schpapier-Substrat mit DESI-MS und LAESI-Frau ESI-MS-Ergebnisse extrahiert Beweise f&uuml;r Oligosaccharid Abbauprodukte von Zellobiose bis hin zu Cellononaose zeigte; DESI-MS und LAESI-MS, Produkte aus Zellobiose Cellodecaose und Glucose zu Cellooctaose, bzw. zu verwenden, wurden beobachtet. Als Abbau fortfuhr, wurden erh&ouml;hte Mengen des beide hoch und niedrig Molekulargewicht Oligosaccharide beobachtet. Die analytische Ans&auml;tze entwickelt, in der Kontroll-Studie wurden f&uuml;r den Nachweis von Abbauprodukten in zwei nat&uuml;rlich im Alter B&uuml;cher aus dem 19. Jahrhundert, beide aus Baumwolle und Leinen gefertigt angewendet. Oligosaccharide von Glukose bis hin zu Cellopentaose wurden beobachtet.

Minimal-invasive &Uuml;berwachung der Zellulose-Abbau durch Desorption Elektrospray-Ionisation und Laser-Ablation-Elektrospray-Ionisation Massenspektrometrie.

Viral transformation of a cell starts at the genetic level, followed by changes in the proteome and the metabolome of the host. There is limited information on the broad metabolic changes in HTLV transformed cells.

Direct detection of diverse metabolic changes in virally transformed and tax-expressing cells by mass spectrometry.

Virale Transformation einer Zelle beginnt auf der genetischen Ebene, gefolgt von Ver&auml;nderungen in der Proteome und das Metabolom des Hosts. Es gibt begrenzte Informationen &uuml;ber die breiten metabolischen Ver&auml;nderungen in HTLV umgewandelt Zellen.

Direkte Nachweis von unterschiedlichen metabolischen &Auml;nderungen in Viral transformierte und Steuer-Ausdr&uuml;cken Zellen durch Massenspektrometrie.

Molecular imaging by mass spectrometry (MS) is emerging as a tool to determine the distribution of proteins, lipids, and metabolites in tissues. The existing imaging methods, however, mostly rely on predefined rectangular grids for sampling that ignore the natural cellular organization of the tissue. Here we demonstrate that laser ablation electrospray ionization (LAESI) MS can be utilized for in situ cell-by-cell imaging of plant tissues. The cell-by-cell molecular image of the metabolite cyanidin, the ion responsible for purple pigmentation in onion (Allium cepa) epidermal cells, correlated well with the color of cells in the tissue. Chemical imaging using single-cells as voxels reflects the spatial distribution of biochemical differences within a tissue without the distortion stemming from sampling multiple cells within the laser focal spot. Microsampling by laser ablation also has the benefit of enabling the analysis of very small cell populations for biochemical heterogeneity. For example, with a âˆ¼30 Î¼m ablation spot we were able to analyze 3-4 achlorophyllous cells within an oil gland on a sour orange (Citrus aurantium) leaf. To explore cell-to-cell variations within and between tissues, multivariate statistical analysis on LAESI-MS data from epidermal cells of an A. cepa bulb and a C. aurantium leaf and from human buccal epithelial cell populations was performed using the method of orthogonal projections to latent structures discriminant analysis (OPLS-DA). The OPLS-DA analysis of mass spectra, containing over 300 peaks each, provided guidance in identifying a small number of metabolites most responsible for the variance between the cell populations. These metabolites can be viewed as promising candidates for biomarkers that, however, require further verification.

In situ cell-by-cell imaging and analysis of small cell populations by mass spectrometry.

Molekulare Bildgebung durch Massenspektrometrie (MS) entsteht als ein Werkzeug, um die Verteilung von Proteinen, Lipiden und Metaboliten im Gewebe zu bestimmen. Die vorhandenen bildgebenden Verfahren beruhen jedoch meist auf vordefinierte rechteckige Raster f&uuml;r die Probenahme, die die nat&uuml;rliche zellul&auml;re Organisation des Gewebes zu ignorieren. Hier zeigen wir, dass Laser-Ablation-Elektrospray-Ionisation (LAESI) MS f&uuml;r in-situ Zelle f&uuml;r Zelle Bildgebung der Pflanzengewebe genutzt werden kann. Das molekulare Zelle f&uuml;r Zelle-Bild des Stoffwechselproduktes cyanidin, das Ion verantwortlich f&uuml;r lila Pigmentierung in Zwiebel (Allium Cepa) Epidermiszellen, korreliert gut mit der Farbe der Zellen im Gewebe. Chemischen Bildgebung mit Einzel-Zellen als Voxel spiegelt die r&auml;umliche Verteilung von biochemischen Unterschiede innerhalb eines Gewebes ohne Wettbewerbsverzerrungen infolge der Probenahme von mehreren Zellen innerhalb der fokale Laser-Spot. Restmengenentleerung durch Laserablation hat auch den Vorteil erm&ouml;glicht die Analyse der sehr kleine Zelle Bev&ouml;lkerungen f&uuml;r biochemische Heterogenit&auml;t. Mit einem &sim;30 &mu;m Ablation vor Ort konnten wir beispielsweise 3-4 blattgr&uuml;nlose Zellen in eine &Ouml;l-Dr&uuml;se an einem Blatt saure Orange (Citrus Aurantium) zu analysieren. Multivariate statistische Analysen auf LAESI-MS Daten aus Epidermiszellen eine A. Cepa Zwiebel und ein Blatt C. Aurantium und menschlichen bukkalen Epithelzellen Populationen erfolgte zum von Zelle zu Zelle Variationen innerhalb und zwischen den Geweben zu erforschen, mit der Methode der orthogonale Projektionen auf latente Strukturen Diskriminanzanalyse (OPLS-DA). Die OPLS-DA-Analyse der Massenspektren, mit jeweils &uuml;ber 300 Gipfel stellte Leitlinien eine kleine Anzahl von Metaboliten, die gr&ouml;&szlig;te Verantwortung f&uuml;r die Varianz zwischen den Zelle Bev&ouml;lkerungen zu identifizieren. Diese Metaboliten k&ouml;nnen als vielversprechende Kandidaten f&uuml;r Biomarker angezeigt werden, die jedoch weitere &Uuml;berpr&uuml;fungen verlangen.

In-situ Zelle f&uuml;r Zelle Darstellung und Analyse der kleine Zelle Bev&ouml;lkerungen durch Massenspektrometrie.

Due to their significance in energy and environmental and natural product research, as well as their large genetic diversity, rapid in situ analysis of cyanobacteria is of increasing interest. Metabolic profiles and the composition of energy harvesting antenna protein complexes are needed to understand how environmental factors affect the functioning of these microorganisms. Here, we show that laser ablation electrospray ionization (LAESI) mass spectrometry enables the direct analysis of phycobilisomal antenna proteins and report on numerous metabolites from intact cyanobacteria. Small populations (n < 616 Â± 76) of vegetative Anabaena sp. PCC7120 cyanobacterial cells are analyzed by LAESI mass spectrometry. The spectra reveal the ratio of phycocyanin (C-PC) and allophycocyanin (APC) in the antenna complex, the subunit composition of the phycobiliproteins, and the tentative identity of over 30 metabolites and lipids. Metabolites are tentatively identified by accurate mass measurements, isotope distribution patterns, and literature searches. The rapid simultaneous analysis of abundant proteins and diverse metabolites enables the evaluation of the environmental response and metabolic adaptation of cyanobacteria and other microorganisms.

Direct analysis of phycobilisomal antenna proteins and metabolites in small cyanobacterial populations by laser ablation electrospray ionization mass spectrometry.

Wegen ihrer Bedeutung in Energie und Umwelt und Naturstoff-Forschung, sowie ihre gro&szlig;e genetische Vielfalt ist schnelle in-situ Analyse von Cyanobakterien zunehmendes Interesse. Stoffwechselprofile und die Zusammensetzung des Energy harvesting Antenne Proteinkomplexe sind erforderlich, um verstehen, wie Umweltfaktoren beeinflussen das Funktionieren dieser Mikroorganismen. Hier zeigen wir, dass Laser-Ablation Electrospray Ionisierung (LAESI)-Massenspektrometrie erm&ouml;glicht die direkte Analyse der Phycobilisomal Antenne Proteine und Bericht &uuml;ber zahlreiche Metaboliten von intakten Cyanobakterien. Kleine Populationen (n &lt; 616 &plusmn; 76) vegetative Anabaena SP. PCC7120 Cyanobakterien Zellen werden durch LAESI Massenspektrometrie analysiert. Die Spektren zeigen das Verh&auml;ltnis der (C-PC) Phycocyanin und Allophycocyanin (APC) in der Antenne Komplex, die Untereinheit Zusammensetzung der Phycobiliproteins und die vorl&auml;ufige Identit&auml;t von &uuml;ber 30 Metaboliten und Lipiden. Metaboliten werden durch genaue Messungen der Masse, Isotop Verteilungsmuster, vorl&auml;ufig identifiziert und Literatur sucht. Die schnelle simultane Analyse von reichlich Proteine und diverse Metaboliten erm&ouml;glicht die Beurteilung der &ouml;kologischen &Auml;u&szlig;erung und metabolische Anpassung von Cyanobakterien und anderen Mikroorganismen.

Direkte Analyse von Phycobilisomal Antenne Proteinen und Metaboliten in kleinen Cyanobakterien Populationen von Laser-Ablation Elektrospray-Ionisation-Massenspektrometrie.

Finden Sie Einblicke in die wie Viren Stoffwechselprozesse und Biomarker f&uuml;r Viruserkrankungen oft entf&uuml;hren Hypothesen zum Ziel Verbindungen ben&ouml;tigen und/oder Kennzeichnung Techniken. Hier pr&auml;sentieren wir eine Methode, die auf der Grundlage von Laser-Ablation Electrospray Ionisierung Massenspektrometrie rasch identifizieren potenzielle Protein und Metabolit Biomarker Oncovirus Infektion in B-Lymphozyten.

Schnelle, ungezielten Entdeckung der biochemischen Umwandlung und Biomarker Kandidaten in Oncovirus-infizierten Zelllinien mit LAESI-Massenspektrometrie.

Finding insights into how viruses hijack metabolic processes and biomarkers for viral diseases often require hypotheses about target compounds and/or labelling techniques. Here we present a method based on laser ablation electrospray ionization mass spectrometry to rapidly identify potential protein and metabolite biomarkers of oncovirus infection in B lymphocytes.

Rapid, non-targeted discovery of biochemical transformation and biomarker candidates in oncovirus-infected cell lines using LAESI mass spectrometry.

In this paper we introduce laser ablation atmospheric pressure photoionization (LAAPPI), a novel atmospheric pressure ion source for mass spectrometry. In LAAPPI the analytes are ablated from water-rich solid samples or from aqueous solutions with an infrared (IR) laser running at 2.94 Î¼m wavelength. Approximately 12 mm above the sample surface, the ablation plume is intercepted with an orthogonal hot solvent (e.g., toluene or anisole) jet, which is generated by a heated nebulizer microchip and directed toward the mass spectrometer inlet. The ablated analytes are desolvated and ionized in the gas-phase by atmospheric pressure photoionization using a 10 eV vacuum ultraviolet krypton discharge lamp. The effect of operational parameters and spray solvent on the performance of LAAPPI is studied. LAAPPI offers âˆ¼300 Î¼m lateral resolution comparable to, e.g., matrix-assisted laser desorption ionization. In addition to polar compounds, LAAPPI efficiently ionizes neutral and nonpolar compounds. The bioanalytical application of the method is demonstrated by the direct LAAPPI analysis of rat brain tissue sections and sour orange (Citrus aurantium) leaves.

Infrared laser ablation atmospheric pressure photoionization mass spectrometry.

In diesem Papier stellen wir Laser Ablation atmosph&auml;rischen Druck Photoionization (LAAPPI), eine neuartige Atmosph&auml;rendruck-Ionenquelle f&uuml;r Massenspektrometrie. In LAAPPI werden die Analyten aus wasserreichen fester Proben oder aus w&auml;ssrigen L&ouml;sungen mit einem Infrarot (IR)-Laser ausgef&uuml;hrt bei 2,94 &micro;m Wellenl&auml;nge ablated. Ca. 12 mm &uuml;ber der Probenoberfl&auml;che, ist die Ablation-Plume mit ein orthogonales hei&szlig;e L&ouml;sungsmittel (z. B. Toluol oder Anisol) Jet abgefangen, generiert durch einen beheizten Vernebler-Mikrochip und auf dem Massenspektrometer-Inlet gerichtet. Die abgetragenen Analyten sind Desolvated und in der Gasphase von Atmosph&auml;rendruck-Photoionization mit eine 10 eV-Vakuum-UV-Krypton-Entladungslampe ionisiert. Die Wirkung der Betriebsparameter und Gischt L&ouml;sungsmittel auf die Leistung des LAAPPI untersucht. LAAPPI bietet &sim;300 &mu;m laterale Aufl&ouml;sung vergleichbar, z.B. Matrix assisted Laser Desorption Ionisation. Neben polare Verbindungen ionisiert LAAPPI effizient neutrale und unpolare Verbindungen. Bioanalytische Anwendung der Methode wird durch die direkte LAAPPI-Analyse der Ratte Gehirn Gewebe Abschnitte gezeigt und saure Orange (Citrus Aurantium) verl&auml;sst.

Article	Year
Atmospheric pressure molecular imaging by infrared MALDI mass spectrometry. Analytical chemistry\| PubMed ID: 17222016	2007
Atmospheric pressure infrared MALDI imaging mass spectrometry for plant metabolomics. Analytical chemistry\| PubMed ID: 18088102	2008
In situ metabolic profiling of single cells by laser ablation electrospray ionization mass spectrometry. Analytical chemistry\| PubMed ID: 19824712	2009
Direct analysis of lipids and small metabolites in mouse brain tissue by AP IR-MALDI and reactive LAESI mass spectrometry. The Analyst\| PubMed ID: 20349540	2010
Minimally invasive monitoring of cellulose degradation by desorption electrospray ionization and laser ablation electrospray ionization mass spectrometry. The Analyst\| PubMed ID: 20672159	2010
Direct detection of diverse metabolic changes in virally transformed and tax-expressing cells by mass spectrometry. PloS one\| PubMed ID: 20830293	2010
In situ cell-by-cell imaging and analysis of small cell populations by mass spectrometry. Analytical chemistry\| PubMed ID: 21388149	2011
Direct analysis of phycobilisomal antenna proteins and metabolites in small cyanobacterial populations by laser ablation electrospray ionization mass spectrometry. Analytical chemistry\| PubMed ID: 22141353	2012
Rapid, non-targeted discovery of biochemical transformation and biomarker candidates in oncovirus-infected cell lines using LAESI mass spectrometry. Chemical communications (Cambridge, England)\| PubMed ID: 22167302	2011
Infrared laser ablation atmospheric pressure photoionization mass spectrometry. Analytical chemistry\| PubMed ID: 22242626	2012

Bindesh Shrestha

Biography

JoVE Journal Publications

Other Publications