실리콘의 탈착/이온화

Desorption/ionization on silicon
실리콘의 탈착/이온화
약자디오스
분류질량 분석
분석물유기 분자
생체 분자
폴리머
기타 기술
관련된MALDI
소프트 레이저 탈착
다공질실리콘(DIOS) 질량분석법에서의 레이저 유도 탈리 이온화

실리콘 탈착/이온화(DIOS)는 질량 분석용 기상 이온 생성에 사용되는 연질 레이저 탈착 방법입니다[1].DIOS는 최초의 표면 기반 표면 지원 레이저 탈착/이온화(SALDI-MS) 접근방식으로 간주된다.이전의 접근은 글리세롤 [2]매트릭스의 나노 입자를 사용하여 이루어졌지만, DIOS는 매트릭스가 없는 기술로 시료를 나노구조(다공질 실리콘) 표면에 퇴적하고 시료를 레이저 광에너지의 흡착을 통해 나노구조 표면에서 직접 탈착한다.DIOS는 유기 분자, 대사물, 생체 분자 및 펩타이드를 분석하고, 궁극적으로는 조직과 [3]세포를 이미지화하는 데 사용되어 왔다.

배경

연질 레이저 탈착은 표면에서 분자를 탈착 및 이온화하는 연질 이온화 기술입니다.이것은 크고 작은 분자와 쉽게 조각나는 분자의 광범위한 범위에 유용하다.최초의 소프트 레이저 탈착 기술에는 매트릭스 지원 [2]레이저 탈착/이온화(MALDI) 나노 입자가 글리세롤에 포함되었습니다.MALDI에서 분석물은 먼저 매트릭스 용액과 혼합된다.매트릭스는 레이저 펄스에서 에너지를 흡수하여 분석 물질로 전달하여 샘플의 탈리 및 이온화를 일으킵니다.MALDI는 [M+H]+[4]이온을 생성합니다.

DIOS는 Gary Siuzdak, Jing Wei 및 Jillian M에 의해 처음 보고되었습니다.1999년 [1]부리아크.이것은 더 작은 분자에 대한 MALDI의 매트릭스 없는 대안으로 개발되었습니다.MALDI는 매트릭스를 이용하기 때문에 매트릭스의 이온화에 의해 백그라운드 이온이 도입된다.이 이온들은 작은 분자에 대한 MALDI의 유용성을 감소시킨다.반면 DIOS는 다공질 실리콘 표면을 이용해 분석물을 가둔다.이 표면은 레이저에 의해 이온화되지 않기 때문에 백그라운드 이온화를 최소화하고, 따라서 작은 [5][6]분자를 분석할 수 있습니다.

적용들

DIOS는 플루오로카본으로 수정된 DIOS[7] 나노구조 표면과 나노구조 개시자 질량분석 및/또는 나노구조 이미징 질량분석(NIMS)[3]으로 알려진 후속 관련 기술에 대해 콕토몰 수준에서 분자를 생성하고 검출하는 초민감한 수단인 것으로 나타났다.

DIOS는 [8]펩타이드, 천연물, 작은 유기 분자, 그리고 거의 조각이 없는 중합체를 검출하는 것으로 나타났다.

DIOS는 프로테오믹스에 사용될 수 있다.이것은 유용한 단백질 식별 방법으로 보고되었다.매트릭스가 없기 때문에 MALDI보다 작은 생체 분자를 식별하는 데 사용할 수 있습니다.또한 반복적인 MS 분석을 통해 단일 표면에서의 반응을 감시할 수 있다.반응 모니터링은 효소 억제제를 [9]선별하는 데 사용될 수 있습니다.

대기압 DIOS는 양성자 [10]친화력이 높은 약물의 정량적 분석에 효과적인 도구인 것으로 나타났다.

DIOS를 사용하여 작은 분자를 촬영하는 것이 입증되었습니다.린허와 동료들은 쥐의 간세포에 작은 분자를 촬영했다.그들은 또한 HEK 293 암세포를 [11]촬영하기 위해 마커 분자를 사용했다.

레퍼런스

  1. ^ a b Wei, Jing; Buriak, Jillian M.; Siuzdak, Gary (May 1999). "Desorption–ionization mass spectrometry on porous silicon". Nature. 399 (6733): 243–246. Bibcode:1999Natur.399..243W. doi:10.1038/20400. ISSN 1476-4687. PMID 10353246. S2CID 4314372.
  2. ^ a b Tanaka, Koichi; Waki, Hiroaki; Ido, Yutaka; Akita, Satoshi; Yoshida, Yoshikazu; Yoshida, Tamio; Matsuo, T. (1988). "Protein and polymer analyses up to m/z 100 000 by laser ionization time-of-flight mass spectrometry". Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2 (8): 151–153. Bibcode:1988RCMS....2..151T. doi:10.1002/rcm.1290020802. ISSN 1097-0231.
  3. ^ a b Northen, Trent R.; Yanes, Oscar; Northen, Michael T.; Marrinucci, Dena; Uritboonthai, Winnie; Apon, Junefredo; Golledge, Stephen L.; Nordström, Anders; Siuzdak, Gary (October 2007). "Clathrate nanostructures for mass spectrometry". Nature. 449 (7165): 1033–1036. Bibcode:2007Natur.449.1033N. doi:10.1038/nature06195. ISSN 1476-4687. PMID 17960240. S2CID 4404703.
  4. ^ Karas, Michael; Krüger, Ralf (2003). "Ion Formation in MALDI: The Cluster Ionization Mechanism". Chemical Reviews. 103 (2): 427–440. doi:10.1021/cr010376a. ISSN 0009-2665. PMID 12580637.
  5. ^ Lewis, Warren G.; Shen, Zhouxin; Finn, M.G.; Siuzdak, Gary (2003). "Desorption/ionization on silicon (DIOS) mass spectrometry: background and applications". International Journal of Mass Spectrometry. 226 (1): 107–116. Bibcode:2003IJMSp.226..107L. doi:10.1016/S1387-3806(02)00973-9. ISSN 1387-3806.
  6. ^ Peterson, Dominic S. (2007). "Matrix-free methods for laser desorption/ionization mass spectrometry". Mass Spectrometry Reviews. 26 (1): 19–34. Bibcode:2007MSRv...26...19P. doi:10.1002/mas.20104. ISSN 0277-7037. PMID 16967450.
  7. ^ Trauger, Sunia A.; Go, Eden P.; Shen, Zhouxin; Apon, Junefredo V.; Compton, Bruce J.; Bouvier, Edouard S. P.; Finn, M. G.; Siuzdak, Gary (2004-08-01). "High Sensitivity and Analyte Capture with Desorption/Ionization Mass Spectrometry on Silylated Porous Silicon". Analytical Chemistry. 76 (15): 4484–4489. doi:10.1021/ac049657j. ISSN 0003-2700. PMID 15283591.
  8. ^ Shen, Zhouxin; Thomas, John J.; Averbuj, Claudia; Broo, Klas M.; Engelhard, Mark; Crowell, John E.; Finn, M. G.; Siuzdak, Gary (2001). "Porous Silicon as a Versatile Platform for Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 73 (3): 612–619. doi:10.1021/ac000746f. ISSN 0003-2700. PMID 11217770.
  9. ^ Thomas, J. J.; Shen, Z.; Crowell, J. E.; Finn, M. G.; Siuzdak, G. (2001). "Desorption/ionization on silicon (DIOS): A diverse mass spectrometry platform for protein characterization". Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (9): 4932–4937. Bibcode:2001PNAS...98.4932T. doi:10.1073/pnas.081069298. ISSN 0027-8424. PMC 33141. PMID 11296246.
  10. ^ Huikko, K.; Östman, P.; Sauber, C.; Mandel, F.; Grigoras, K.; Franssila, S.; Kotiaho, T.; Kostiainen, R. (2003). "Feasibility of atmospheric pressure desorption/ionization on silicon mass spectrometry in analysis of drugs". Rapid Communications in Mass Spectrometry. 17 (12): 1339–1343. Bibcode:2003RCMS...17.1339H. doi:10.1002/rcm.1051. ISSN 0951-4198. PMID 12811757.
  11. ^ Liu, Qiang; Guo, Zhong; He, Lin (2007). "Mass Spectrometry Imaging of Small Molecules Using Desorption/Ionization on Silicon". Analytical Chemistry. 79 (10): 3535–3541. doi:10.1021/ac0611465. ISSN 0003-2700. PMID 17428031.


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