Česká společnost pro hmotnostní spektrometrii

(5. konference České společnosti pro hmotnostní spektrometrii - WeP-038)
Zvýšení výkonu zobrazovací MALDI MS využívající skenování laserového paprsku

Antonín Bednařík ^1,2 *, Pavel Kuba ³, Pavel Houška ³, Eugene Moskovets ⁴, Jan Preisler ^1,2

1. Ústav chemie, Masarykova univerzita, Brno
2. CEITEC, Masarykova univerzita, Brno
3. Fakulta strojního inženýrství, VUT, Brno
4. MassTech, Inc., Columbia, MD

Abstrakt

Zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) využívající laserovou desorpci a ionizaci za účasti matrice (MALDI) je stále častěji využívaná technika pro mapování tkání na molekulární úrovni. Poslední generace time-of-flight (TOF) spektrometrů vybavená kHz lasery přinesla významné urychlení MALDI TOF MSI a umožnila tak šíření této techniky. I přes to mohou MSI experimenty trvat mnoho hodin, zvláště pak při mapování ve vysokém rozlišení. Doba mapování může být omezena frekvencí laseru, ale i přesuny stolků nesoucích vzorek mezi měřícími body a dobou potřebnou ke zpracování dat. Kombinací pohybů vzorku a skenování laserového paprsku jsme snížili čas mapování téměř o jeden řád oproti soudobé komerční instrumentací [1]. V tomto příspěvku představujeme úpravu iontového zdroje laboratorně sestaveného hmotnostního spektrometru MALDI TOF pro zvýšení plošného rozlišení a další zrychlení techniky. Tento axiální hmotnostní spektrometr je vybaven 355-nm laserem o frekvenci 4 kHz, galvanometrickým optickým skenerem a iontovým zdrojem s mřížkovými elektrodami (oko 500 µm). Výkon přístroje byl testován na modelových vzorcích připravených sublimací, sprejováním a pomocí piezopipetoru.
V původním návrhu experimentů byl laser veden na MALDI terčík skrze mřížkové elektrody iontového zdroje. Během skenování docházelo k blokování paprsku drátky mřížky a k vytváření artefaktů v získaných mapách. V současném uspořádání byly odstraněny dva drátky extrakční elektrody. Vzniklým oknem lze skenovat laserový paprsek po povrchu vzorku v rozsahu 1,2 mm bez významných změn v osvitu. V tomto novém uspořádání byla mapa čítající 10000 pixelů (20-μm pixel, 20 pulzů na pixel) nahrána při frekvenci laseru 1 kHz za 6 minut, což je o více než řád rychleji v porovnání s komerčním přístrojem za stejných podmínek.

* Korespondující autor: buhbedna@gmail.com

Literatura

1. Bednařík A. et al.: Anal. Chem. 86, 982–986 (2014).

Poděkování:

Děkujeme za finanční podporu Grantové agentuře České republiky (GA15-05387S) a projektu CEITEC 2020 (LQ1601).