جذب و یونش روی سیلیسیم (DIOS)
جذب و یونش روی سیلیسیم (DIOS) یک روش نرم جاذب لیزر برای تولید یونهای فاز گازی جهت تحلیل اسپکترومتری جرم است. DIOS اولین رویکرد مبتنی بر سطح در خانواده روشهای جذب و یونش لیزر کمکشده توسط سطح (SALDI-MS) محسوب میشود. روشهای پیشین با استفاده از نانذرات در یک ماتریکس گلیسیرول انجام میشدند، در حالی که DIOS یک تکنیک بدون ماتریکس است که در آن نمونه روی سطح نانوساختار (سیلیسیم متخلخل) رسوب داده میشود و نمونه مستقیماً از سطح نانوساختار از طریق جذب انرژی نور لیزر جذب و یونش میشود. DIOS برای تحلیل مولکولهای آلی، متابولیتها، بیومولکولها و پپتیدها و در نهایت برای تصویرسازی بافتها و سلولها استفاده شده است.
پیشینه
جاذب لیزر نرم یک تکنیک یونش نرم است که مولکولها را از سطوح با حداقل پراکندگی جذب و یونش میکند. این روش برای طیف وسیعی از مولکولهای کوچک و بزرگ و مولکولهایی که به راحتی پراکنده میشوند مفید است. اولین تکنیکهای جاذب لیزر نرم شامل استفاده از نانذرات گلیسیرول در روش جذب و یونش لیزر کمکشده توسط ماتریکس (MALDI) بود. در MALDI، آنالیت ابتدا با محلول ماتریکس مخلوط میشود. ماتریکس انرژی را از پالس لیزر جذب کرده و به آنالیت منتقل میکند و باعث جذب و یونش نمونه میشود. MALDI عمدتاً یونهای [M+H]+ تولید میکند.
DIOS برای اولین بار توسط گری سیوزداک، جینگ وِی و جیلیان ام. بریاک در سال ۱۹۹۹ گزارش شد. این روش به عنوان جایگزینی بدون ماتریکس برای MALDI برای مولکولهای کوچکتر توسعه یافت. از آنجا که MALDI از یک ماتریکس استفاده میکند، یونهای زمینهای ناشی از یونش ماتریکس ایجاد میشود. این یونها کارایی MALDI را برای مولکولهای کوچک کاهش میدهند. در مقابل، DIOS از سطح سیلیسیم متخلخل برای گیراندن آنالیت استفاده میکند. این سطح توسط لیزر یونش نمیشود، بنابراین یونش زمینهای حداقلی ایجاد کرده و این امکان را فراهم میآورد تا مولکولهای کوچک تحلیل شوند.
کاربردها
نشان داده شده که DIOS یک روش فوقحساس برای تولید و تشخیص مولکولها در سطح یوکتومول است، هم برای سطوح نانوساختار DIOS اصلاحشده با فلوروکربنها و هم یک تکنیک مرتبط بعدی به نام اسپکترومتری جرم آغازگر نانوساختار (NIMS) و/یا اسپکترومتری جرم تصویرسازی نانوساختار.
DIOS برای تشخیص پپتیدها، محصولات طبیعی، مولکولهای آلی کوچک و پلیمرها با پراکندگی کم نشان داده شده است.
DIOS میتواند برای پروتئومیکس استفاده شود. به عنوان یک روش مفید برای شناسایی پروتئین گزارش شده است. از آنجا که بدون ماتریکس است، میتواند برای شناسایی بیومولکولهای کوچکتر از MALDI استفاده شود. علاوه بر این، میتواند برای پایش واکنشها روی یک سطح واحد از طریق تحلیلهای مکرر MS مورد استفاده قرار گیرد. پایش واکنش میتواند برای غربالگری مهارکنندههای آنزیم به کار رود.
DIOS در فشار جو به عنوان ابزاری مؤثر برای تحلیل کمی داروها با جذب پروتون بالا نشان داده شده است.
استفاده از DIOS برای تصویرسازی مولکولهای کوچک نشان داده شده است. لین ه و همکاران مولکولهای کوچک را روی سلولهای کبد موش تصویر کردند. آنها همچنین از مولکولهای نشانگر برای تصویرسازی سلولهای سرطان HEK ۲۹۳ استفاده کردند.
منابع
- اسپکترومتری جرم