En espectrometría de masas , la desorción / ionización láser asistida por matriz ( MALDI ) es una técnica de ionización que utiliza una matriz de absorción de energía láser para crear iones a partir de moléculas grandes con una fragmentación mínima. [1] Se ha aplicado al análisis de biomoléculas ( biopolímeros como ADN , proteínas , péptidos y carbohidratos ) y diversas moléculas orgánicas (como polímeros , dendrímeros y otras macromoléculas), que tienden a ser frágiles y fragmentarse cuando se ionizan mediante métodos de ionización más convencionales. Es de carácter similar a la ionización por electropulverización (ESI) en el sentido de que ambas técnicas son formas relativamente suaves (baja fragmentación) de obtener iones de moléculas grandes en la fase gaseosa, aunque MALDI normalmente produce muchos menos iones de carga múltiple.
La metodología MALDI es un proceso de tres pasos. Primero, la muestra se mezcla con un material de matriz adecuado y se aplica a una placa de metal. En segundo lugar, un láser pulsado irradia la muestra, lo que desencadena la ablación y desorción de la muestra y el material de la matriz. Finalmente, las moléculas de analito se ionizan protonando o desprotonando en la columna caliente de gases ablacionados, y luego pueden acelerarse al espectrómetro de masas que se utilice para analizarlas. [2]
Historia
El término ionización por desorción láser asistida por matriz (MALDI) fue acuñado en 1985 por Franz Hillenkamp , Michael Karas y sus colegas. [3] Estos investigadores encontraron que el aminoácido alanina podría ionizarse más fácilmente si se mezcla con el aminoácido triptófano y se irradia con un láser pulsado de 266 nm. El triptófano absorbía la energía del láser y ayudaba a ionizar la alanina no absorbente. Los péptidos hasta el péptido melitina de 2843 Da podrían ionizarse cuando se mezclan con este tipo de "matriz". [4] El gran avance para la ionización por desorción láser de moléculas grandes se produjo en 1987 cuando Koichi Tanaka de Shimadzu Corporation y sus colaboradores utilizaron lo que llamaron el "método de matriz líquida y metal ultrafino" que combinaba partículas de cobalto de 30 nm en glicerol con láser de nitrógeno nm para ionización. [5] Usando esta combinación de láser y matriz, Tanaka pudo ionizar biomoléculas tan grandes como la proteína carboxipeptidasa-A de 34 472 Da. Tanaka recibió una cuarta parte del Premio Nobel de Química de 2002 por demostrar que, con la combinación adecuada de longitud de onda láser y matriz, se puede ionizar una proteína. [6] Posteriormente, Karas y Hillenkamp pudieron ionizar la proteína albúmina de 67 kDa utilizando una matriz de ácido nicotínico y un láser de 266 nm. [7] Se realizaron mejoras adicionales mediante el uso de un láser de 355 nm y los derivados del ácido cinámico ácido ferúlico , ácido cafeico y ácido sinapínico como matriz. [8] La disponibilidad de láseres de nitrógeno pequeños y relativamente económicos que operan a una longitud de onda de 337 nm y los primeros instrumentos comerciales introducidos a principios de la década de 1990 llevaron a MALDI a un número cada vez mayor de investigadores. [9] Hoy en día, la mayoría de las matrices orgánicas se utilizan para la espectrometría de masas MALDI.
Matriz
Compuesto | Otros nombres | Solvente | Longitud de onda (nm) | Aplicaciones |
---|---|---|---|---|
Ácido 2,5-dihidroxibenzoico (ácido gentísico) [10] | DHB, ácido gentísico | acetonitrilo , agua , metanol , acetona , cloroformo | 337, 355, 266 | péptidos , nucleótidos , oligonucleótidos , oligosacáridos |
Ácido 3,5-dimetoxi-4-hidroxicinámico [8] [11] | ácido sinápico; ácido sinapínico; SA | acetonitrilo, agua, acetona, cloroformo | 337, 355, 266 | péptidos, proteínas, lípidos |
Ácido 4-hidroxi-3-metoxicinámico [8] [11] | Ácido ferúlico | acetonitrilo, agua, propanol | 337, 355, 266 | proteinas |
Ácido α-ciano-4-hidroxicinámico [12] | CHCA | acetonitrilo, agua, etanol , acetona | 337, 355 | péptidos, lípidos, nucleótidos |
Ácido picolínico [13] | Pensilvania | Etanol | 266 | oligonucleótidos |
Ácido 3-hidroxipicolínico [14] | HPA | Etanol | 337, 355 | oligonucleótidos |
La matriz está formada por moléculas cristalizadas , de las cuales las tres más utilizadas son el ácido sinapínico , el ácido α-ciano-4-hidroxicinámico (α-CHCA, alfa-ciano o matriz alfa) y el ácido 2,5-dihidroxibenzoico (DHB). [15] Se prepara una solución de una de estas moléculas, a menudo en una mezcla de agua altamente purificada y un disolvente orgánico como acetonitrilo (ACN) o etanol. Normalmente se añade una fuente de contraiones como el ácido trifluoroacético (TFA) para generar los iones [M + H]. Un buen ejemplo de una solución de matriz sería 20 mg / ml de ácido sinapínico en ACN: agua: TFA (50: 50: 0,1).
La identificación de compuestos de matriz adecuados se determina en cierta medida por ensayo y error, pero se basan en algunas consideraciones específicas de diseño molecular. Tienen un peso molecular bastante bajo (para permitir una fácil vaporización), pero son lo suficientemente grandes (con una presión de vapor lo suficientemente baja) como para no evaporarse durante la preparación de la muestra o mientras están en el espectrómetro de masas. A menudo son ácidos, por lo que actúan como una fuente de protones para estimular la ionización del analito. También se han informado matrices básicas. [16] Tienen una fuerte absorción óptica en el rango UV o IR, [17] de modo que absorben rápida y eficientemente la irradiación láser. Esta eficiencia se asocia comúnmente con estructuras químicas que incorporan varios dobles enlaces conjugados , como se ve en la estructura del ácido cinámico . Están funcionalizados con grupos polares, lo que permite su uso en soluciones acuosas. Normalmente contienen un cromóforo .
La solución de matriz se mezcla con el analito (por ejemplo , muestra de proteína ). Una mezcla de agua y solvente orgánico permite que tanto moléculas hidrófobas como solubles en agua ( hidrófilas ) se disuelvan en la solución. Esta solución se coloca sobre una placa MALDI (generalmente una placa de metal diseñada para este propósito). Los solventes se vaporizan, dejando solo la matriz recristalizada, pero ahora con moléculas de analito incrustadas en cristales de MALDI. Se dice que la matriz y el analito están cocristalizados. La cocristalización es un tema clave en la selección de una matriz adecuada para obtener un espectro de masas de buena calidad del analito de interés.
En el análisis de sistemas biológicos, las sales inorgánicas, que también forman parte de extractos de proteínas, interfieren con el proceso de ionización. Las sales pueden eliminarse mediante extracción en fase sólida o lavando las gotas de MALDI de gotas secas con agua fría. [18] Ambos métodos también pueden eliminar otras sustancias de la muestra. La mezcla matriz-proteína no es homogénea porque la diferencia de polaridad conduce a una separación de las dos sustancias durante la cocristalización. El diámetro del punto del objetivo es mucho mayor que el del láser, lo que hace necesario realizar muchos disparos láser en diferentes lugares del objetivo, para obtener el promedio estadístico de la concentración de la sustancia dentro del punto del objetivo.
La matriz se puede utilizar para afinar el instrumento para ionizar la muestra de diferentes formas. Como se mencionó anteriormente, las reacciones de tipo ácido-base a menudo se utilizan para ionizar la muestra; sin embargo, las moléculas con sistemas pi conjugados , como los compuestos de tipo naftaleno, también pueden servir como aceptor de electrones y, por lo tanto, como matriz para MALDI / TOF. [19] Esto es particularmente útil en el estudio de moléculas que también poseen sistemas pi conjugados. [20] La aplicación más utilizada para estas matrices es el estudio de compuestos similares a las porfirinas como la clorofila . Se ha demostrado que estas matrices tienen mejores patrones de ionización que no dan como resultado patrones de fragmentación extraños o pérdida completa de cadenas laterales. [21] También se ha sugerido que las moléculas similares a la porfirina conjugada pueden servir como matriz y escindirse eliminando la necesidad de un compuesto de matriz separado. [22]
Instrumentación
Hay varias variaciones de la tecnología MALDI y hoy en día se fabrican instrumentos comparables para propósitos muy diferentes. De más académico y analítico, a más industrial y de alto rendimiento. El campo de la espectrometría de masas se ha expandido hasta requerir espectrometría de masas de resolución ultra alta, como los instrumentos FT-ICR [23] [24] , así como instrumentos de mayor rendimiento. [25] Como se pueden comprar muchos instrumentos MALDI MS con una fuente de ionización intercambiable ( ionización por electropulverización , MALDI, ionización a presión atmosférica , etc.), las tecnologías a menudo se superponen y muchas veces se podría utilizar cualquier método de ionización suave. Para conocer más variaciones de los métodos de ionización suave, consulte: Desorción de láser suave o fuente de iones .
Láser
Las técnicas MALDI emplean típicamente el uso de láseres UV tales como láseres de nitrógeno (337 nm) y láseres Nd: YAG de frecuencia triplicada y cuadriplicada (355 nm y 266 nm respectivamente). [26]
Las longitudes de onda del láser infrarrojo utilizadas para MALDI infrarrojo incluyen el láser Er: YAG de 2,94 μm , el oscilador paramétrico óptico de infrarrojos medios y el láser de dióxido de carbono de 10,6 μm . Aunque no es tan común, se utilizan láseres infrarrojos debido a su modo de ionización más suave. [27] IR-MALDI también tiene la ventaja de una mayor remoción de material (útil para muestras biológicas), menos interferencia de masa baja y compatibilidad con otros métodos de espectrometría de masas de desorción por láser sin matriz.
Tiempo de vuelo
El tipo de espectrómetro de masas más utilizado con MALDI es el espectrómetro de masas de tiempo de vuelo (TOF), principalmente debido a su gran rango de masas. El procedimiento de medición de TOF también es ideal para el proceso de ionización MALDI, ya que el láser pulsado realiza "disparos" individuales en lugar de trabajar en funcionamiento continuo. Los instrumentos MALDI-TOF suelen estar equipados con un reflectrón (un "espejo de iones") que refleja los iones mediante un campo eléctrico. Esto aumenta la trayectoria de vuelo de los iones, lo que aumenta el tiempo de vuelo entre iones de diferentes m / zy aumenta la resolución. Los instrumentos TOF de reflectrón comerciales modernos alcanzan un poder de resolución m / Δm de 50.000 FWHM (ancho completo medio máximo, Δm definido como el ancho de pico al 50% de la altura del pico) o más. [28]
MALDI se ha acoplado con IMS -TOF MS para identificar péptidos fosforilados y no fosforilados. [29] [30]
MALDI- FT-ICR MS se ha demostrado ser una técnica útil cuando se desean mediciones de alta resolución MALDI-MS. [31]
Presión atmosférica
La desorción / ionización láser asistida por matriz a presión atmosférica (AP) (MALDI) es una técnica de ionización (fuente de iones) que, a diferencia del vacío, MALDI opera en un entorno atmosférico normal. [32] La principal diferencia entre el vacío MALDI y AP-MALDI es la presión en la que se crean los iones. En el vacío MALDI, los iones se producen típicamente a 10 mTorr o menos, mientras que en AP-MALDI los iones se forman a presión atmosférica . En el pasado, la principal desventaja de la técnica AP-MALDI en comparación con el MALDI al vacío convencional era su sensibilidad limitada; sin embargo, los iones se pueden transferir al espectrómetro de masas con alta eficiencia y se han informado límites de detección de attomoles. [33] AP-MALDI se utiliza en espectrometría de masas (EM) en una variedad de aplicaciones que van desde la proteómica hasta el descubrimiento de fármacos. Los temas populares que aborda la espectrometría de masas AP-MALDI incluyen: proteómica; análisis de masas de ADN, ARN, PNA, lípidos, oligosacáridos, fosfopéptidos, bacterias, moléculas pequeñas y polímeros sintéticos, aplicaciones similares disponibles también para instrumentos MALDI de vacío. La fuente de iones AP-MALDI se acopla fácilmente a un espectrómetro de masas con trampa de iones [34] o cualquier otro sistema MS equipado con ionización por electropulverización (ESI) o fuente nanoESI.
Aerosol
En la espectrometría de masas en aerosol , una de las técnicas de ionización consiste en disparar un láser a gotitas individuales. Estos sistemas se denominan espectrómetros de masas de partículas individuales (SPMS) . [35] La muestra se puede mezclar opcionalmente con una matriz MALDI antes de la aerosolización.
Mecanismo de ionización
El láser se dispara a los cristales de la matriz en la mancha de gotitas secas. La matriz absorbe la energía del láser y se cree que principalmente la matriz es desorbida e ionizada (mediante la adición de un protón ) por este evento. La columna caliente producida durante la ablación contiene muchas especies: moléculas de matriz neutras e ionizadas, moléculas de matriz protonadas y desprotonadas, grupos de matriz y nanogotas . Las especies sometidas a ablación pueden participar en la ionización del analito, aunque todavía se debate el mecanismo de MALDI. Entonces se piensa que la matriz transfiere protones a las moléculas de analito (por ejemplo, moléculas de proteína), cargando así el analito. [36] Un ion observado después de este proceso consistirá en la molécula neutra inicial [M] con iones agregados o eliminados. Esto se denomina ión cuasimolecular, por ejemplo [M + H] + en el caso de un protón añadido, [M + Na] + en el caso de un ión de sodio añadido , o [MH] - en el caso de un protón extraído . MALDI es capaz de crear iones con carga única o iones con carga múltiple ([M + nH] n + ) dependiendo de la naturaleza de la matriz, la intensidad del láser y / o el voltaje utilizado. Tenga en cuenta que todas estas son especies de electrones pares. Pueden observarse señales de iones de cationes radicales (moléculas fotoionizadas), por ejemplo, en el caso de moléculas de matriz y otras moléculas orgánicas.
El modelo de transferencia de protones en fase gaseosa, [2] implementado como el modelo de dinámica física y química acoplada (CPCD), [37] del láser UV MALDI postula procesos primarios y secundarios que conducen a la ionización. [38] Los procesos primarios implican la separación de la carga inicial mediante la absorción de fotones por la matriz y la agrupación de la energía para formar pares de iones de la matriz. La formación de iones primarios ocurre a través de la absorción de un fotón UV para crear moléculas en estado excitado por
- S 0 + hν → S 1
- S 1 + S 1 → S 0 + S n
- S 1 + S n → M + + M -
donde S 0 es el estado electrónico fundamental, S 1 el primer estado electrónico excitado y S n es un estado electrónico excitado superior. [37] Los iones producto pueden ser pares de iones de transferencia de protones o de transferencia de electrones, indicados por M + y M - arriba. Los procesos secundarios involucran reacciones ion-molécula para formar iones analitos.
El modelo de superviviente afortunado (mecanismo de ionización de grupos [2] ) postula que las moléculas de analito se incorporan en la matriz manteniendo el estado de carga de la solución. [39] [40] La formación de iones se produce a través de la separación de la carga tras la fragmentación de los grupos sometidos a ablación con láser. [2] Los iones que no se neutralizan por recombinación con fotoelectrones o contraiones son los llamados supervivientes afortunados.
El modelo térmico postula que la alta temperatura facilita la transferencia de protones entre la matriz y el analito en la matriz líquida fundida. [41] La relación ion-neutro es un parámetro importante para justificar el modelo teórico, y la cita errónea de la relación ion-neutro podría resultar en una determinación errónea del mecanismo de ionización. [42] El modelo predice cuantitativamente el aumento de la intensidad total de iones en función de la concentración y afinidad protónica de los analitos, y la relación entre iones y neutros en función de las fluencias del láser. [43] [44] Este modelo también sugiere que los aductos de iones metálicos (por ejemplo, [M + Na] + o [M + K] + ) se generan principalmente a partir de la disolución de la sal inducida térmicamente. [45]
El método de ionización asistida por matriz (MAI) utiliza una preparación de matriz similar a MALDI pero no requiere ablación con láser para producir iones analitos de compuestos volátiles o no volátiles. [46] Simplemente exponer la matriz con analito al vacío del espectrómetro de masas crea iones con estados de carga casi idénticos a la ionización por electropulverización. [47] Se sugiere que es probable que exista una similitud mecanicista entre este proceso y MALDI. [40]
El rendimiento de iones se estima típicamente en un rango de 10 −4 a 10 −7 , [48] con algunos experimentos que apuntan a rendimientos aún más bajos de 10 −9 . [49] La cuestión de los bajos rendimientos de iones se había abordado, ya poco después de la introducción de MALDI mediante varios intentos, incluida la posionización utilizando un segundo láser. [50] La mayoría de estos intentos solo mostraron un éxito limitado, con aumentos de señal bajos. Esto podría atribuirse al hecho de que se utilizaron instrumentos axiales de tiempo de vuelo, que operan a presiones en la región de origen de 10 −5 a 10 −6 , lo que da como resultado una rápida expansión de la pluma con velocidades de partículas de hasta 1000 m. /s. [51] En 2015 se informó que la posionización láser tuvo éxito, utilizando una fuente MALDI modificada operada a una presión elevada de ~ 3 mbar acoplada a un analizador de masas ortogonal de tiempo de vuelo, y empleando un láser de posionización sintonizable en longitud de onda, operaron a una longitud de onda de 260 nm a 280 nm, por debajo del umbral de ionización de dos fotones de las matrices utilizadas, lo que elevó los rendimientos de iones de varios lípidos y moléculas pequeñas hasta en tres órdenes de magnitud. [52] Este enfoque, llamado MALDI-2, debido al segundo láser y al segundo proceso de ionización similar a MALDI, se adoptó posteriormente para otros espectrómetros de masas, todos equipados con fuentes que operan en el rango bajo de mbar. [53] [54]
Aplicaciones
Bioquímica
En proteómica , MALDI se utiliza para la identificación rápida de proteínas aisladas mediante electroforesis en gel : SDS-PAGE , cromatografía de exclusión por tamaño , cromatografía de afinidad , intercambio iónico fuerte / débil, marcado de proteínas codificadas por isótopos (ICPL) y electroforesis en gel bidimensional . La toma de huellas dactilares de masas de péptidos es la aplicación analítica más popular de los espectrómetros de masas MALDI-TOF. Los espectrómetros de masas MALDI TOF / TOF se utilizan para revelar la secuencia de aminoácidos de los péptidos mediante la desintegración posterior a la fuente o la disociación inducida por colisión de alta energía (para más información, consulte espectrometría de masas ).
Se han utilizado MALDI-TOF para caracterizar modificaciones postraduccionales . Por ejemplo, se ha aplicado ampliamente para estudiar la metilación y desmetilación de proteínas . [55] [56] Sin embargo, se debe tener cuidado al estudiar modificaciones postraduccionales de MALDI-TOF. Por ejemplo, se ha informado de que se ha identificado pérdida de ácido siálico en artículos cuando se ha utilizado ácido dihidroxibenzoico (DHB) como matriz para el análisis MALDI MS de péptidos glicosilados. Usando ácido sinapínico, 4-HCCA y DHB como matrices, S. Martin estudió la pérdida de ácido siálico en péptidos glicosilados por desintegración metaestable en MALDI / TOF en modo lineal y modo reflector. [57] Un grupo de Shimadzu Corporation derivatizó el ácido siálico mediante una reacción de amidación como una forma de mejorar la sensibilidad de detección [58] y también demostró que la matriz líquida iónica reduce la pérdida de ácido siálico durante el análisis MALDI / TOF MS de oligosacáridos sialilados. [59] THAP, [60] DHAP, [61] y una mezcla de 2-aza-2-tiotima y fenilhidrazina [62] se han identificado como matrices que podrían usarse para minimizar la pérdida de ácido siálico durante el análisis MALDI MS de glicosiladas péptidos. Se ha informado que se puede lograr una reducción en la pérdida de algunas modificaciones postraduccionales si se utiliza IR MALDI en lugar de UV MALDI [63]
Además de las proteínas, también se ha aplicado MALDI-TOF para estudiar los lípidos . [64] Por ejemplo, se ha aplicado para estudiar las reacciones catalíticas de las fosfolipasas . [65] [66] Además de los lípidos, los oligonucleótidos también se han caracterizado por MALDI-TOF. Por ejemplo, en biología molecular, se puede usar una mezcla de ácido 5-metoxisalicílico y espermina como matriz para el análisis de oligonucleótidos en espectrometría de masas MALDI, [67] por ejemplo después de la síntesis de oligonucleótidos .
Química Orgánica
Algunas macromoléculas sintéticas, como catenanos y rotaxanos , dendrímeros y polímeros hiperramificados , y otros ensamblajes, tienen pesos moleculares que se extienden a miles o decenas de miles, donde la mayoría de las técnicas de ionización tienen dificultades para producir iones moleculares. MALDI es un método analítico simple y rápido que puede permitir a los químicos analizar rápidamente los resultados de tales síntesis y verificar sus resultados. [ cita requerida ]
Polímeros
En química de polímeros, MALDI se puede utilizar para determinar la distribución de masa molar . [68] Los polímeros con polidispersidad superior a 1,2 son difíciles de caracterizar con MALDI debido a la discriminación de la intensidad de la señal frente a oligómeros de mayor masa. [69] [70] [71]
Una buena matriz para polímeros es el ditranol [72] o AgTFA . [73] La muestra se debe mezclar primero con ditranol y luego se debe agregar el AgTFA; de lo contrario, la muestra se precipitará fuera de la solución.
Microbiología
Los espectros MALDI-TOF se utilizan a menudo para la identificación de microorganismos como bacterias u hongos. Una porción de una colonia del microbio en cuestión se coloca sobre el objetivo de la muestra y se superpone con la matriz. Los espectros de masas de las proteínas expresadas generadas se analizan mediante un software dedicado y se comparan con los perfiles almacenados para la determinación de especies en lo que se conoce como biotipado. Ofrece beneficios a otros procedimientos inmunológicos o bioquímicos y se ha convertido en un método común para la identificación de especies en los laboratorios microbiológicos clínicos. [74] [75] Se han demostrado los beneficios de la MALDI-MS de alta resolución realizada en una espectrometría de masas de resonancia de ciclotrón de iones de transformada de Fourier (también conocida como FT-MS) para tipificar y subtipificar virus a través de la detección de iones únicos conocida como centrarse en los virus de la influenza. [76]
Una ventaja principal sobre otros métodos de identificación microbiológica es su capacidad para identificar rápida y confiablemente, a bajo costo, una amplia variedad de microorganismos directamente del medio selectivo utilizado para aislarlos. La ausencia de la necesidad de purificar la colonia sospechosa o "presunta" [77] permite tiempos de respuesta mucho más rápidos. Por ejemplo, se ha demostrado que MALDI-TOF puede usarse para detectar bacterias directamente de hemocultivos. [78]
Otra ventaja es la posibilidad de predecir la susceptibilidad de las bacterias a los antibióticos . Un solo pico espectral de masas puede predecir la resistencia a meticilina de Staphylococcus aureus [79] MALDI también puede detectar carbapenemasas de enterobacterias resistentes a carbapenémicos , [80] incluyendo Acinetobacter baumannii [81] y Klebsiella pneumoniae . [82] Sin embargo, la mayoría de las proteínas que median la resistencia a los antibióticos son más grandes que el rango de 2000-20.000 Da de MALDI-TOF para la interpretación de picos de proteínas y solo ocasionalmente, como en el brote de carbapenemasa (KPC) de Klebsiella pneumoniae (KPC) de 2011 en los NIH, una y se pueden preparar proteínas que confieren resistencia. [83]
Parasitología
Los espectros MALDI-TOF se han utilizado para la detección e identificación de varios parásitos como los tripanosomátidos , [84] Leishmania [85] y Plasmodium . [86] Además de estos parásitos unicelulares , MALDI / TOF se puede utilizar para la identificación de insectos parásitos como piojos [87] o cercarias , la etapa de natación libre de los trematodos . [88]
Medicamento
Los espectros MALDI-TOF se utilizan a menudo junto con otras técnicas de análisis y espectroscopia en el diagnóstico de enfermedades. MALDI / TOF es una herramienta de diagnóstico con mucho potencial, ya que permite la rápida identificación de las proteínas y los cambios en las proteínas sin el coste o la potencia de cálculo de secuenciación ni la habilidad o el tiempo necesario para resolver una estructura cristalina en la cristalografía de rayos X . [ cita requerida ]
Un ejemplo de esto es la enterocolitis necrotizante (ECN), que es una enfermedad devastadora que afecta los intestinos de los bebés prematuros. Los síntomas de la ECN son muy similares a los de la sepsis y muchos bebés mueren en espera de un diagnóstico y tratamiento. Se utilizó MALDI / TOF para identificar las bacterias presentes en la materia fecal de los lactantes positivos para NEC. Este estudio se centró en la caracterización de la microbiota fecal asociada con la ECN y no abordó el mecanismo de la enfermedad. Existe la esperanza de que se pueda utilizar una técnica similar como una herramienta de diagnóstico rápida que no requiera secuenciación. [89]
Otro ejemplo del poder diagnóstico de MALDI / TOF se encuentra en el área del cáncer . El cáncer de páncreas sigue siendo uno de los cánceres más mortales y difíciles de diagnosticar. [90] Se ha sospechado desde hace mucho tiempo que la alteración de la señalización celular debido a mutaciones en las proteínas de la membrana contribuye al cáncer de páncreas. [91] MALDI / TOF se ha utilizado para identificar una proteína de membrana asociada con el cáncer de páncreas y en un momento puede incluso servir como una técnica de detección temprana. [92] [se necesita fuente no primaria ]
MALDI / TOF también se puede utilizar potencialmente para dictar el tratamiento y el diagnóstico. MALDI / TOF sirve como método para determinar la resistencia a fármacos de las bacterias, especialmente a los β-lactámicos (familia de las penicilinas). El MALDI / TOF detecta la presencia de carbapenemasas, lo que indica resistencia a los antibióticos estándar. Se predice que esto podría servir como método para identificar una bacteria como resistente a los medicamentos en tan solo tres horas. Esta técnica podría ayudar a los médicos a decidir si prescriben inicialmente antibióticos más agresivos. [93]
Detección de complejos proteicos
Tras las observaciones iniciales de que algunos complejos péptido-péptido podrían sobrevivir a la deposición e ionización de MALDI, [94] se han informado estudios de grandes complejos de proteínas utilizando MALDI-MS. [95] [96]
Ver también
- Toma de huellas dactilares en masa de péptidos
- Pegilación
- Imágenes MALDI
- Matriz (espectrometría de masas)
Referencias
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enlaces externos
- Primer on Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) National High Magnetic Field Laboratory