Ուլտրաձայնային նմուշի պատրաստում զանգվածային սպեկտրոմետրիայի համար
Զանգվածային սպեկտրոմետրիան (ԶՍ) ժամանակակից հետազոտությունների և արդյունաբերության ամենահզոր վերլուծական մեթոդներից մեկն է։ Այնուամենայնիվ, դրա արդյունավետությունը հիմնարար կերպով կախված է մեկ կարևոր գործոնից՝ նմուշի նախապատրաստումից։ Ուլտրաձայնային նմուշի նախապատրաստում – մասնավորապես զոնդային տիպի, ինչպես նաև ոչ կոնտակտային ուլտրաձայնային հետազոտություն – դարձել է ոսկե ստանդարտ մոտեցում արդյունավետ, վերարտադրելի և մասշտաբային զանգվածային սպեկտրոմետրիայի աշխատանքային հոսքերի համար։
Ինչու է նմուշի պատրաստումը որոշում MS-ի հաջողությունը
Նմուշի պատրաստումը երկրորդական քայլ չէ – Այն անմիջականորեն որոշում է MS զգայունությունը, ճշգրտությունը և վերարտադրելիությունը: Անբավարար նախապատրաստումը կարող է հանգեցնել.
- Բջջի անավարտ լիզիս կամ սպիտակուցի արդյունահանում
- Մարսողության վատ արդյունավետություն
- Մատրիցային էֆեկտներ և իոնային ճնշում
- Նմուշի տարասեռություն և ցածր վերարտադրելիություն
- Ցածր առատությամբ անալիտների կորուստ
Ժամանակակից MS հավելվածներ – պրոտեոմիկա, մետաբոլոմիկա, լիպիդոմիկա, դեղագործական վերլուծություն և կլինիկական ախտորոշում – պահանջում են բարձր արդյունավետ, ստանդարտացված և աղտոտումից զերծ պատրաստման մեթոդներ: Ուլտրաձայնային մշակումը բավարարում է այս պահանջները՝ մատակարարելով վերահսկվող մեխանիկական էներգիա, որը բարելավում է արդյունահանումը, ցրումը և ռեակցիայի կինետիկան՝ առանց մոլեկուլային ամբողջականությունը փոխելու:
Ուլտրաձայնային նմուշի սոնիկացում MS-ից առաջ. Առավելություններ և օգուտներ
Ուլտրաձայնային նմուշի պատրաստումը հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի վրա – մանրադիտակային փուչիկների առաջացումն ու փլուզումը – առաջացնելու ինտենսիվ սղման ուժեր և տեղայնացված էներգիա: Այս մեխանիզմը մի շարք առավելություններ է տալիս մեխանիկական կամ միայն քիմիական մեթոդների համեմատ:
MS Workflows-ի հիմնական առավելությունները
- Բջջային բջիջների արդյունավետ քայքայում և արդյունահանում. Ուլտրաձայնային հետազոտությունը հնարավորություն է տալիս բջիջների, հյուսվածքների և միկրոօրգանիզմների արագ և ամբողջական լիզիզ՝ ապահովելով սպիտակուցների, մետաբոլիտների, լիպիդների և նուկլեինաթթուների բարձր վերականգնում։
- Բարելավված ֆերմենտային մարսողություն. Ուլտրաձայնային թերապիան արագացնում է պրոտեոլիտիկ մարսողությունը (օրինակ՝ տրիպսինի վրա հիմնված աշխատանքային հոսքերը)՝ բարելավելով ենթաշերտի մատչելիությունը և զանգվածի փոխանցումը, հաճախ կրճատելով մարսողության ժամանակը ժամերից մինչև րոպեներ։ Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնային եղանակով բարելավված նմուշի մարսողության մասին։
- Բարելավված հոմոգենացում և դիսպերսիա. Մասնիկների և կաթիլների միատարր բաշխումը նվազագույնի է հասցնում նմուշի տարասեռությունը և բարելավում է վերլուծական վերարտադրելիությունը։
- Կրճատված քիմիական հավելումներ. Ուլտրաձայնը կարող է փոխարինել կամ նվազեցնել կոշտ լվացող միջոցների և լուծիչների ազդեցությունը, որոնք խանգարում են իոնացմանը կամ պահանջում են լրացուցիչ մաքրման քայլեր։
- Մասշտաբայնություն և ստանդարտացում. Հստակ կառավարելի ամպլիտուդը, էներգիայի մուտքը, մշակման ժամանակը և կնքված նմուշների ոչ կոնտակտային ուլտրաձայնացումը թույլ են տալիս մեթոդի փոխանցում R-ից&D-ից մինչև ռուտինային վերլուծություն։
The microplate sonicator UIP400MTP ապահովում է նմուշների հուսալի պատրաստում և հեշտ ինտեգրում առկա լաբորատոր աշխատանքային հոսքերի հետ
Մակերեսային բազմակի սպեկտրի համար ուլտրաձայնային նմուշի պատրաստման օրինակելի արձանագրություն
Ստորև ներկայացված է պրոտեոմիկայի և մետաբոլոմիկայի աշխատանքային հոսքերի համար հարմար ընդհանրացված արձանագրություն: Պարամետրերը պետք է օպտիմալացվեն՝ հիմնվելով նմուշի տեսակի և հետագա MS պահանջների վրա:
Օրինակ՝ Ուլտրաձայնային բջջային լիզիս և սպիտակուցի արդյունահանում
Նմուշ՝ կաթնասունների բջիջներ կամ հյուսվածք
Ծավալը՝ 200–1000 մկլ
Բուֆեր. MS-համատեղելի լիզիսի բուֆեր (օրինակ՝ ամոնիումի բիկարբոնատի հիման վրա)
Ընթացակարգը:
- Տեղադրեք նմուշը համապատասխան խողովակի կամ սրվակի մեջ (անհրաժեշտության դեպքում՝ սառույցի վրա):
- Տեղադրեք ուլտրաձայնային զոնդը կամ դիրքային խողովակը անհպում ուլտրաձայնային պահոցի մեջ։
- Ուլտրաձայնային եղանակով կատարեք իմպուլսային ռեժիմ (օրինակ՝ 5–10 վայրկյան միացված / 5–10 վայրկյան անջատված):
- Պահպանեք ջերմաստիճանի վերահսկողությունը՝ ջերմային վատթարացումից խուսափելու համար։
- Շարունակեք ուլտրաձայնային մշակումը մինչև լիակատար լիզիզ և համասեռացում հասնեք։
- Անհրաժեշտության դեպքում ցենտրիֆուգացրեք՝ մնացորդները հեռացնելու համար։
- Շարունակեք մարսողությունը, մաքրումը և MS վերլուծությունը:
Սովորական սոնիկացման պարամետրերը.
- Հաճախականություն՝ 20-30 կՀց
- Ամպլիտուդ՝ 20–70% (կախված նմուշի կարծրությունից)
- Ընդհանուր էներգիայի մուտքը. որոշվում է Վտ/մլ-ով, մեթոդին հատուկ և վերարտադրելի
Ինչպես ընտրել իդեալական սոնիկատորը ձեր MS պրոցեդուրայի համար
Ճիշտ սոնիկատորի ընտրությունը կախված է վերլուծական նպատակներից, նմուշի բնութագրերից և թողունակության պահանջներից։
Հիմնական ընտրության չափանիշներ
Նմուշի տեսակը և ամրությունը՝ Կարծր հյուսվածքներն ու միկրոօրգանիզմները օգտվում են զոնդային տիպի համակարգերից, մինչդեռ զգայուն կամ աղտոտման նկատմամբ կարևոր նմուշները նախընտրում են ոչ կոնտակտային ուլտրաձայնային մեթոդը։
Նմուշի ծավալը և թողունակությունը՝ Փոքր ծավալի, բարձր արտադրողականության աշխատանքային հոսքերի համար կարող են անհրաժեշտ լինել բազմանմուշների պահիչներ կամ ավտոմատացման համար պատրաստ համակարգեր։
Վերարտադրելիություն և համապատասխանություն. Թվային կառավարումը, տվյալների գրանցումը և ճշգրիտ էներգիայի մատակարարումը կարևոր են կարգավորվող MS միջավայրերի համար։
Ջերմային կառավարում. Ջերմաստիճանին զգայուն անալիտները պահանջում են իմպուլսային ուլտրաձայնային և սառեցման պարագաներ։
Մասշտաբայնություն՝ Ընտրեք մի հարթակ, որը աջակցում է և՛ մեթոդի մշակմանը, և՛ ռեժիմային գործունեությանը՝ առանց արձանագրության վերաձևակերպման։
Hielscher sonicators-ը նախագծված է այս չափանիշներին համապատասխանելու համար՝ առաջարկելով ամուր կատարողականություն, ճշգրիտ վերահսկողություն և երկարաժամկետ հուսալիություն MS լաբորատորիաների համար:
Գրականություն / Հղումներ
- D. López-Ferrer, J. L. Capelo, J. Vázquez (2005): Ultra Fast Trypsin Digestion of Proteins by High Intensity Focused Ultrasound. Journal of Proteome Research 4, 5; 2005. 1569–1574.
- Collins BC, Hunter CL, Liu Y, Schilling B, Rosenberger G, Bader SL, Chan DW, Gibson BW, Gingras AC, Held JM, Hirayama-Kurogi M, Hou G, Krisp C, Larsen B, Lin L, Liu S, Molloy MP, Moritz RL, Ohtsuki S, Schlapbach R, Selevsek N, Thomas SN, Tzeng SC, Zhang H, Aebersold R. (2017): Multi-laboratory assessment of reproducibility, qualitative and quantitative performance of SWATH-mass spectrometry. Nat Commun. 2017 Aug 21;8(1):291.
- Viñas, Pilar; Garcia, Ignacio; Campillo, Natalia; Rivas, Ricardo; Hernández-Córdoba, Manuel (2012): Ultrasound-assisted emulsification microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry using the Taguchi design method for bisphenol migration studies from thermal printer paper, toys and baby utensils. Analytical and bioanalytical chemistry. 404. 671-8.
- FactSheet VialTweeter Single-Tube Sonicator VT26dxx – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet VialTweeter Multi-Sample Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
Հաճախակի տրվող հարցեր
Ո՞րն է զանգվածային սպեկտրոմետրիայի հիմնական սկզբունքը։
Մասս-սպեկտրոմետրիան նույնականացնում և քանակականացնում է մոլեկուլները՝ դրանք գազային փուլի իոնների վերածելով և էլեկտրամագնիսական դաշտերի ազդեցության տակ դրանց զանգվածի և լիցքի հարաբերակցությունը (մ/զ) չափելով։
Որո՞նք են զանգվածային սպեկտրոմետրիայի 4 փուլերը։
Զանգվածային սպեկտրոմետրիայի չորս փուլերն են՝ նմուշի իոնացումը՝ լիցքավորված մասնիկներ առաջացնելու համար, իոնների արագացումը էլեկտրական դաշտով, իոնների բաժանումը զանգվածի վերլուծիչում դրանց զանգված-լիցք հարաբերակցության համաձայն և իոնների հայտնաբերումը՝ չափելի ազդանշան առաջացնելու համար։
Որո՞նք են զանգվածային սպեկտրոմետրիայի 3 տեսակները։
Մասս-սպեկտրոմետրիայի երեք հիմնական տեսակներն են՝ քառաբևեռ զանգված-սպեկտրոմետրիան, որը բաժանում է իոնները տատանվող էլեկտրական դաշտերի միջոցով, թռիչքի ժամանակի զանգված-սպեկտրոմետրիան, որը տարբերակում է իոնները՝ հիմնվելով ֆիքսված հեռավորության վրա դրանց թռիչքի ժամանակի վրա, և իոնային թակարդի զանգված-սպեկտրոմետրիան, որը սահմանափակում է իոնները էլեկտրամագնիսական դաշտում և հաջորդաբար արտանետում դրանք՝ ըստ դրանց զանգված-լիցք հարաբերակցության։
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.