Sezione sagittale del cervello di ratto:immagine ionica esemplificativa di un canale di massa selezionato acquisita mediante imaging MALDI di una sezione sagittale del cervello di ratto in modalità negativa. Questa mappa termica rappresenta la concentrazione relativa di un singolo ione indagato nel tessuto (rosso> giallo> verde> blu). Credito:American Chemical Society
I miglioramenti nel modo in cui i campioni vengono preparati aggiungeranno gamma e flessibilità a un metodo che rileva la posizione di molecole selezionate all'interno di un campione biologico, come una fetta di tessuto.
Nello strumento di analisi chimica noto come spettrometria di massa a desorbimento/ionizzazione laser assistita da matrice (MALDI MS), un raggio laser colpisce le particelle cariche, conosciuti come ioni, fuori dal campione. Gli ioni vengono quindi alimentati attraverso uno spettrometro di massa che li rileva in base alla loro massa. Ripetere questo processo migliaia di volte mentre il campione viene spostato in due dimensioni genera immagini che rivelano la distribuzione delle molecole selezionate in tutto il campione. Questo processo consente ai ricercatori di studiare il ruolo di sostanze chimiche specifiche nelle applicazioni biologiche e patologiche.
Prima che il campione possa essere analizzato in questo modo, deve essere incorporato in un materiale chiamato matrice, ma le piccole molecole generalmente utilizzate per formare le matrici impongono limitazioni alla tecnica. Rilevamento di metaboliti, piccole molecole di interesse biologico e medico, è stato particolarmente difficile a causa dell'interferenza dei segnali provenienti dalle molecole della matrice.
Ora una nuova classe di matrici fatte di polimeri che hanno molecole più grandi rispetto alle matrici convenzionali è stata sviluppata da Dominik L. Michels del Visual Computing Center di KAUST insieme all'ex ricercatrice post-dottorato KAUST Franziska Lissel, che ora è una facoltà junior che ricerca presso il Leibniz Institute of Polymer Research (IPF) in Germania. Inoltre, Nikos Hadjichristidis del KAUST Catalysis Center è stato essenziale per il successo del progetto.
Sezione coronale del cervello di ratto:immagine ionica esemplificativa di un canale di massa selezionato acquisito mediante imaging MALDI di una sezione coronale del cervello di ratto in modalità negativa. Questa mappa termica rappresenta la concentrazione relativa di un singolo ione indagato nel tessuto (rosso> giallo> verde> blu). Credito:American Chemical Society
"Questo elimina molti degli svantaggi delle matrici di piccole molecole, " afferma Lissel. Spiega che le nuove matrici polimeriche consentono il monitoraggio di molte più sostanze chimiche di interesse nello studio del cancro, nonché la posizione dei farmaci, che in precedenza erano inaccessibili utilizzando l'imaging MALDI. "Ci sono così tante altre domande di ricerca che ora possiamo esplorare, "aggiunge.
Una sorpresa per i ricercatori è arrivata quando si sono resi conto che i campioni incorporati nelle matrici polimeriche potevano essere esaminati alla ricerca di ioni caricati positivamente e negativamente. Questa rara analisi a doppia modalità offre una maggiore flessibilità alla procedura.
