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創(chuàng)新方法提供了對(duì)細(xì)胞和組織結(jié)構(gòu)的獨(dú)特見(jiàn)解

2019-09-07 08:59:57 ? 來(lái)源：

細(xì)胞是生命的基本組成部分，因此，自17世紀(jì)發(fā)明光學(xué)顯微鏡以來(lái)，它們一直是深入研究的對(duì)象。質(zhì)譜(MS)方法的發(fā)展 - 定義細(xì)胞化學(xué)組成的方法 - 代表了細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域研究的另一個(gè)里程碑。在最新一期的“ 自然方法 ”雜志上，由明斯特大學(xué)衛(wèi)生研究所的Klaus Dreisewerd教授和Jens Soltwisch博士領(lǐng)導(dǎo)的工作組提出了一種方法，該方法將MALDI質(zhì)譜的空間分辨率提高了大約一個(gè)千分之一毫米。

MALDI代表基質(zhì)輔助激光解吸 /電離。研究人員將這項(xiàng)技術(shù)命名為t-MALDI-2('t'代表傳輸模式)的技術(shù)特別之處在于使用了兩種特別適用的激光器：其中一種激光器對(duì)被移除的材料產(chǎn)生了特別小的關(guān)注，而其他產(chǎn)生許多生物分子的必要信號(hào)增強(qiáng)達(dá)到幾個(gè)數(shù)量 - 例如，對(duì)于脂溶性維生素，如維生素D，膽固醇或給藥。除其他外，關(guān)于它們?cè)诩?xì)胞和組織中的精確分布的信息可以幫助更好地理解疾病和炎癥過(guò)程并顯示治療它們的新策略。

MALDI MS方法基于其特征質(zhì)量，即它們的“分子量”來(lái)定義分子的性質(zhì)和組成。這使得可以拍攝由激光照射的樣品 - 例如，從活組織檢查獲得的薄切片組織 - 并且在一次測(cè)量中同時(shí)定義通常數(shù)十個(gè)，甚至數(shù)百個(gè)不同的生物分子。然而，到目前為止，質(zhì)譜成像提供的分辨率遠(yuǎn)低于經(jīng)典光學(xué)顯微鏡的分辨率。由于采用了新的t-MALDI-2技術(shù)，因此可以顯著縮小這一差距

“與已建立的MALDI成像方法相比，我們的方法提供的決定性改進(jìn)是基于之前使用的兩種技術(shù)方法的組合和擴(kuò)展，”該研究的兩位主要作者之一Marcel Niehaus博士解釋道。“首先，在透射幾何結(jié)構(gòu)中，我們?cè)诒趁嬲丈錁悠?。這使我們能夠?qū)⒏哔|(zhì)量的顯微鏡透鏡放置在非?？拷鼧悠返奈恢?，從而減小了激光點(diǎn)的尺寸。這與可能的不同由于幾何原因，在標(biāo)準(zhǔn)方法中 - 從質(zhì)量分析儀的方向照射樣品。然而，在通過(guò)激光去除的樣品的微小區(qū)域中，僅有極少量的材料可用于隨后的MS測(cè)量?？茖W(xué)期刊。其效果是所謂的后電離激光產(chǎn)生最初不帶電的分子向離子形式的增加轉(zhuǎn)移。只有當(dāng)分子具有正電荷或負(fù)電荷時(shí)，它們才能被質(zhì)量分析器看到。

Klaus Dreisewerd教授(左)和Jens Soltwisch博士于2017年安裝了由明斯特大學(xué)衛(wèi)生研究所德國(guó)研究基金會(huì)資助的質(zhì)譜儀。圖片來(lái)源：Ivan Kouzel

在他們的研究中，研究人員展示了他們的技術(shù)提供的可能性，采用小鼠小腦的精細(xì)結(jié)構(gòu)和使用腎細(xì)胞培養(yǎng)。“我們的方法可以改善未來(lái)對(duì)分子水平的身體多個(gè)過(guò)程的理解，”Dreisewerd教授說(shuō)。“此外，從光學(xué)顯微鏡，例如已建立的方法，熒光顯微鏡，可以與合并質(zhì)譜法成像在一個(gè)‘多模態(tài)’儀器”，他增加，以未來(lái)。

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