MALDI-TOF MS TEKNOLOJİSİ

Son 25 yılda, Matriks Destekli Lazer Desorpsiyon/İyonizasyon (MALDI) kütle spektrometresi, çok çeşitli uygulamalara sahip güçlü, çok yönlü bir teknolojiye dönüşmüştür. Uçuş zamanlı kütle spektrometresine bağlı MALDI, protein sekanslama, dokulardaki biyomolekülleri haritalamak, mikroorganizmaları tanımlamak ve bir günde birkaç bin biyokimyasal testi analiz etmek için kullanılır.

MALDI-TOF MS  ile analiz için numune, bir numune taşıyıcı üzerinde, kurutulduğunda numuneyi hapseden ve birlikte kristalleştiren bir enerji emici matriks çözeltisi ile karıştırılarak veya kaplanarak hazırlanır. Matriks bir lazer ışını ile iyonize edilir ve yükü analitlere aktarır, numunedeki analitlerden TOF içerisinde hızlandırılan tek yüklü iyonlar üretir. İyonlar kütle/yük oranlarına (m/z) göre birbirinden ayrılır ve TOF kütle analizörü kullanılarak ölçülür.

MALDI-TOF/TOF analizi, hedef moleküller için ek yapısal bilgiler sağlar. Lazer enerjisi ile uyarılmış ve yüklü parçacıklar, yüksek voltaj uygulamasıyla hızlandırılır ve uçuş tüpünden geçerken parçalanma meydana gelebilir. Bu süreçte precursor iyonlar ve bunların ilgili fragmentleri aynı hızda birlikte hareket eder. Precursor iyonların beklenen uçuş süresine bağlı olarak, belirli iyon paketleri ayrı ayrı seçilebilir ve diğer tüm iyonların uçuş tüpünden devam etmesi engellenebilir.

Seçilen iyonlar daha sonra, precursor ve fragment iyonları farklı hızlarda yansıtıcı detektöre doğru hareket ederek yeniden hızlandırılır. İyonlar, yansıtıcı aracılığıyla dedektöre doğru hareket eder ve böylece bir TOF/TOF spektrumu kaydedilir. Seçilen precursor iyonun ve fragmentlerinin tespiti, bir TOF/TOF spektrumu oluşturur. MALDI TOF-TOF spektrumundan türetilen yapısal ayrıntılar, hedeflenen bileşiğe daha derin bir analitik bilgi sağlar.

MALDI-TOF MS ile ilişkili yüksek verim ve hız, bu teknolojiyi büyük ölçekli proteomik, görüntüleme çalışmaları, polimer analizleri, biyobelirteç keşfi, kalite kontrol için önemli bir araç haline getirmiştir.

PROTEOMİKS

MALDI-TOF MS iş akışlarını kullanan protein veya peptit karakterizasyonu, sadece dakikalar içinde intact protein hedeflerinin birincil protein dizilerini hızlı bir şekilde sağlar. Ayrıca daha yüksek seviyeli protein yapısı, di- ve trisülfür bağlarının tespiti ve lokalizasyonu yoluyla incelenebilir. UltrafleXtreme ve rapifleX^®, top-down, middle-down ve bottom-up yaklaşımlarının yanı sıra glikoprotein analizi gerçekleştirmek için en uygun MALDI-TOF ve TOF/ TOF cihazlarıdır.

MALDI GÖRÜNTÜLEME

MALDI Görüntüleme, kullanıcıların tek bir doku bölümünden doğal konumlarındaki birçok farklı molekülü eşzamanlı olarak incelemelerine olanak tanıyan güçlü bir ‘label-free’ tekniktir.

MALDI Görüntüleme için uygulama alanları, tekniğin ‘label-free’ doğası ve bileşikleri moleküler ağırlığa göre ayırt etme yeteneği sayesinde çeşitlidir ve büyümektedir. Klinik araştırmalar gibi hedeflenmemiş keşif çalışmaları, hastalık ve tedavinin yeni biyobelirteçlerini ortaya çıkarmaya çalışır. MALDI Görüntüleme ayrıca, terapötik bileşiklerin ve metabolitlerinin doğrudan dağılımının izlenmesini sağlayarak klinik öncesi ilaç kefiş hatlarında devrim yaratmaktadır.

MALDI görüntüleme için, hızlı veri toplama hızları, kritik uzaysal çözünürlüğün sürdürülmesi ve geniş dinamik aralık zorunludur. rapifleX^® MS ve MS/MS analizleri için rakipsiz hızı ile birlikte tüm moleküler kütle aralığında maksimum hassasiyet ve maksimum çözünürlük sağlar.

POLİMER ANALİZİ

MALDI-TOF teknolojisi, birçok farklı polimer sınıfı için benzersiz bir karakterizasyon derinliği sunar. Yığın polimer malzeme taramaları, farmasötik geliştirme, bitmiş yüzey analizleri dahil olmak üzere MALDI TOF MS, hızlı ve çok yönlü iş akışlarıyla doğrudan moleküler ağırlık dağılımları sunar.

MALDI-TOF-MS polimer analizindeki: LC-MS analizlerine uygun olmama, geniş moleküler kütle dağılımı, çözünmez polimerler(çoğu durumda zor çözünür), büyük ölçüde polar olmayan polimerler gibi zorlukların üstesinden gelmektedir. Mutlak ortalama moleküler ağırlıklar (Mn ve Mw), dispersite Đ, polimerizasyon derecesi ve birleşik uç grupların kütlesi dahil olmak üzere polimerin en önemli karakteristik değerlerinin pozitif veya negatif iyon modlarında  belirlenmesini sağlar.

KALİTE KONTROL

Çeşitli mevcut iyonizasyon matriksleri ve hem pozitif hem de negatif iyon modlarında analiz seçeneği ile MALDI-TOF MS ve MS/MS iş akışları, peptitlerin, oligonükleotitlerin ve birçok polimer sınıfının kalite kontrolünde kritik avantajlar sunar. İhtiyaç duyulan analitik derinliğe bağlı olarak, BiopharmaCompass yazılımı ile birlikte autoflexMAX serisinin microflex LRF’si mükemmel çözümlerdir.

MALDI YÜZEY GÖRÜNTÜLEME

MALDI yüzey görüntüleme, yüzey karakterizasyonu için moleküler dağılımları ortaya çıkararak doğrudan bir analiz sağlar. Optik taramalar ve seçilen kütle sinyalleri, uzamsal bilgileri görüntülemek için üst üste getirilebilir. SCiLS Lab yazılımı kullanılarak görüntüleme veri setlerinin istatistiksel analizi, yüzeylerin segmentasyonu veya kütle sinyallerinin ortak lokalizasyonu gibi daha derin veri madenciliğine izin verir.

TLC MALDI, ilgi alanlarının doğrudan analizine izin verir. Özel olarak tasarlanmış hedef tutucu, alüminyum destekli TLC plakalarının doğrudan gelişmiş ultrafleXtreme sistemine yüklenmesine olanak tanır. Özel bir Bruker yazılımı, araştırmanızı hızlandırmak için analiz kurulumunu ve ardından veri madenciliğini kolaylaştırır.

İki polimer, mPEG ve gliserol etoksilat TLC-plakası üzerinde ayrılabilir ve  analiz edilebilir. MS/MS spektrumlarının doğrudan TLC-plakasından alınması, polimer dağılımlarının arkasındaki yapıların belirlenmesini sağlar.

BİYOBELİRTEÇ KEŞFİ

Moleküler değişiklikler hücresel düzeyde ortaya çıkar ve çözüme dayalı teknikler, küçük hücre popülasyonlarından üretilen değişiklikleri yakalamak için hassasiyetten yoksun olabilirken, MALDI doğrudan doku üzerinde çalışabilir.

SCiLS ™ Lab analitik yazılımı ile b-irlikte numune kohortlarının MALDI görüntülemesi, proteinlerin, lipidlerin veya metabolitlerin benzersiz uzamsal modellerini çıkarır ve bunları varsayılan biyobelirteç iyonlarını tanımlamak ve haritalamak için numune patolojisi ile ilişkilendirir.

MİKROBİYOLOJİ ve  MİKROORGANİZMA TANIMLAMA

Geniş uygulanabilirliği, analiz hızı ve düşük numune işleme maliyetleri nedeniyle MALDI Biotyper, mikroorganizmaların parmak izi alma rolü için idealdir. MALDI-TOF MS, bir organizmanın benzersiz proteomik parmak izini belirler ve organizmanın kimliğini belirlemek için karakteristik paternleri kapsamlı bir referans kitaplığıyla eşleştirir. Referans kitaplığının sürekli olarak genişletilmesi, çok çeşitli mikroorganizmaların kolayca tanımlanabilmesini sağlar.