Realtidsdækning af hjernens indre muliggjort

Overvågning i realtid af dynamikken i endogene molekyler i organismer er et vigtigt aspekt i undersøgelsen af ​​sygdomme. Imidlertid, denne proces er vanskelig på grund af spørgsmål som følsomhed, løsning, og invasivitet. Denne udfordring er blevet en vigtig motivation for udviklingen af ​​nye effektive værktøjer til overvågning i realtid af interesseanalytikere.

I deres seneste undersøgelse, et team af forskere i Nagoya-universitetet har med succes fundet en ny tilgang til in vivo-overvågning i realtid af metabolitter ved hjælp af en kombination af sondeelektrosprayionisering (PESI), en unik omgivende ioniseringsteknik, og tandem massespektrometri (MS/MS), en teknik til finere karakterisering af endogene metabolitter inden for en prøve af interesse, især når metabolitterne ikke kan identificeres af en enkelt MS. Holdet rapporterede sin undersøgelse i Analytisk kemi .

"Mens den tynde sondenål i PESI muliggør direkte prøveudtagning med invasivitet på subcellulært niveau, og kombineret brug af PESI og enkeltmassespektrometri (PESI/MS) er blevet anvendt til direkte analyse af målforbindelser, PESI/MS mangler selektivitet, fordi PESI ikke besidder kromatografisk adskillelsesegenskab, "siger studieforfatter Yumi Hayashi." Derfor, Kombinationsbrug med en specifik detektor som MS/MS skal undersøges for pålidelig identifikation af metabolitter. "

Det nye analytiske system, der er udviklet af teamet, består af et frit bevægeligt stadium og en unik elektrode-ioniserings-tandem massespektrometerenhed, som anvender en ekstremt tynd fast nål (med en spidsdiameter på ca. 700 nm) til direkte prøveudtagning og ionisering. Systemet overvåger med succes otte cerebrum-metabolitter relateret til central energimetabolisme i en isofluran-bedøvet mus i realtid med et interval på 20 sekunder. Især hverken bemærkelsesværdig traumatisk skade eller ødem blev observeret på hjernens overflade, undersøgt 3 timer efter in vivo realtidsovervågning.

For yderligere at validere systemet, holdet anvendte det på cannabinoid type-1 receptoragonist (CB ₁ R-agonist) administreret og kontrolleret musens hjerner, og det lykkedes at fange dynamikken i energimetabolisme. CB ₁ R-agonist har vist sig at reducere madindtag og regulere vægtforøgelse.

"De demonstrerede evner ved det nye PESI/MS/MS -system gør det til et lovende værktøj til analyse af neurodegenerative sygdomme, såsom Alzheimers sygdom. Vi kan også bruge det til at analysere andre væv såsom lever og nyre, foreslår en bred anvendelighed af det nuværende system, "siger den tilsvarende forfatter Kei Zaitsu." Ved hjælp af dette system, vi mener, at et nyt forskningsfelt kaldet 'real-time metabolomics' kan udforskes og udvides. "