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从研究机构

在细胞中发现化学物质

近场解吸质谱法在奈米尺度下的化学与地形单细胞影像

日期:
2019年2月7日,
来源:
威利
简介:
化学物质是如何在细胞中分布的?科学家们已经开发了一种结合质谱和生物成像设备,可以直接、无标签地检测和高分辨率地绘制生物细胞内的化学物质。根据该分子的质量信号,可以直接观察到消毒剂原黄素在细胞器周围的分布和积累。
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化学物质是如何在细胞中分布的?中国科学家已经开发出一种结合质谱和生物成像设备,可以直接、无标签地检测和高分辨率绘制生物细胞内的化学物质。正如他们在杂志上发表的那样《应用化学》,根据来自分子的质量信号,可以直接观察到消毒剂原黄素在细胞器周围的分布和积累。

超细光学方法,如STED和PALM显微镜,是一种成熟的技术,可以在分子分辨率上识别基因表达和定位细胞间隔中的分子。但这些都是间接的方法,通常用于监测染料与目标分子结合时产生的荧光。

鉴别分子的直接方法是质谱法,它能探测到分子的化学质量。然而,当质谱与高分辨率成像过程相结合时,会产生固有的衍射问题。此外,生物细胞通常有粗糙的表面,这就产生了信号伪影。考虑到所有这些挑战,中国厦门大学的魏航(音译)和他的同事们现在已经构建了一个飞行时间质谱仪,该质谱仪采用了一种去附-电离-成像的方法,既能考虑到生物细胞的特殊表面条件,又能满足该系统对高分辨率的要求。

他们开发了一种名为“近场解吸定位飞行时间质谱仪”(NDPI-TOFMS)的精密装置,并利用它来探测和绘制HELA细胞中的化学分子——HELA细胞是人类细胞系,也是细胞生物学中的“累活”。干燥的细胞被放在一个舞台上,然后用超精密激光扫描表面,蚀刻几个微米大小的陨石坑。解吸的分子被另一束激光离子化,然后在质谱仪中鉴定。

正如作者所指出的,这种方法的优点是可以在采集样本的同时对细胞进行成像,从而实现“在单个细胞内同时进行化学和地形成像”。事实上,他们的3D重建图像揭示了原黄素的信号,原黄素是一种添加到细胞中的药物,确切地在细胞浆和细胞器周围。收集三维信息来解释不均匀的表面。

与现有的质谱成像技术相比,这种“混合技术”将扫描探针显微镜和质谱结合起来,“为不规则表面提供了不失真的高分辨率化学制图,”Hang说。考虑到该设备的紧凑特性,作者建议在不同的质谱成像设置中使用它,特别是在涉及生物样品的情况下。

但是,仍然需要进行一些微调。虽然这第一次试验表明化学制图在亚微米尺度上是可能的,但作者的目标是进一步降低尺度,并改善细胞的加工条件。这将为生物细胞内药物分子的直接、无标签的化学映射奠定基础。

故事来源:

提供的材料威利注意:内容可以根据风格和长度进行编辑。


期刊引用:

  1. 尹志斌,程晓玲,刘蓉,李小平,乐航,魏航,徐静怡,颜晓梅,李建峰,田中群。化学和地形单细胞成像近场解吸质谱国际版,2019;DOI:10.1002 / anie.201813744

引用这个页面:

威利。“发现细胞内的化学物质:近场解吸质谱法在纳米级分辨率下的化学和地形单细胞成像”betway必威安卓《科学日报》。betway必威安卓《每日科学》,2019年2月7日。
威利。(2019年2月7日)。发现细胞内的化学物质:近场解吸质谱法在纳米级分辨率下的化学和地形单细胞成像。 betway必威安卓。2019年6月27日从www.02now.com/rbetway必威安卓eleases/2019/02/190207111246.htm检索
威利。“发现细胞内的化学物质:近场解吸质谱法在纳米级分辨率下的化学和地形单细胞成像”betway必威安卓《科学日报》。www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/02/190207111246.htm(于2019年6月27日通过)。

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