Войти
Масс-спектрометрический иммуноанализ ( MSIA ) - это быстрый метод, используемый для обнаружения и / или количественного определения антигенов и / или аналитов антител. В этом методе используется аффинность анализируемого вещества (либо через антигены, либо через антитела) для извлечения целевых молекул и внутренних стандартов из биологической жидкости при подготовке к матричной лазерной десорбционной ионизации-времяпролетной масс-спектрометрии ( MALDI-TOF-MS ). Этот метод позволяет проводить анализ «сверху вниз» и «снизу вверх». Этот чувствительный метод позволяет использовать новый и улучшенный процесс обнаружения нескольких антигенов и антител в одном анализе. Этот анализ также позволяет различать формы одной и той же молекулы со сдвигом массы через панантитело, а также точечные мутации в белках. Каждая конкретная форма определяется уникальным образом на основе их характерной молекулярной массы. MSIA имеет двойную специфичность из-за реакции антитело-антиген в сочетании с мощностью масс-спектрометра.
Существуют различные другие методы иммуноанализа, которые использовались ранее, такие как радиоиммуноанализ (RIA) и иммуноферментный анализ (EIA и ELISA). Эти методы чрезвычайно чувствительны, однако у этих методов есть много ограничений. Например, количественная оценка для ELISA и EIA требует нескольких часов, потому что связывание должно достигать равновесия. Недостатком RIA является то, что вам нужны радиоактивные частицы, которые, как известно, являются канцерогенами.
Создание MSIA удовлетворило потребность в определении присутствия одного или нескольких антигенов в образце, а также в количественной оценке этих указанных видов.
Этот анализ был запатентован в 2006 году Рэндаллом Нельсоном, Питером Уильямсом и Дженнифер Рив Кроун. Идея впервые возникла с разработкой ELISA и RIA. Более ранний патентный метод предлагал пометить антигены или антитела стабильными изотопами или долгоживущими радиоактивными элементами. Но ограничения для обоих методов требовали более эффективных методов обнаружения белка или белков. Изобретение объединяет связывание антиген-антитело с масс-спектрометром, который помогает в качественной и количественной идентификации аналитов соответственно.
Масс-спектр, полученный с помощью масс-спектрометрического иммуноанализа Ранний эксперимент MSIA был проведен на образце крови человека с добавлением яда для выявления миотоксина Antigen. Эксперимент был успешным, поскольку масс-спектр, полученный в результате анализа, показал отчетливую реакцию на миотоксин с молекулярной массой, соответствующей 4822 Да (а). Отношение m / z при 5242 Да (b) представляет собой молекулярную массу модифицированного варианта H-миотоксина, используемого в качестве внутреннего эталона. Рисунок масс-спектра показан ниже.
схематическое изображение общей процедуры, используемой для масс-спектрометрических иммуноанализов. Иллюстрация процедуры MSIA изображена на рисунке справа. Аналиты в образце биологической жидкости собирают из раствора с помощью наконечника MSIA (также известного как микроколонки MSIA), который содержит дериватизированную аффинную фритту. Биологические образцы содержат различные белки, которые охватывают широкий динамический диапазон, поэтому очистка необходима, чтобы минимизировать сложную матрицу и максимизировать чувствительность масс-спектрометрии. Наконечник MSIA служит местом для очистки этих образцов путем иммобилизации аналита с высокой селективностью и специфичностью. Аналиты связываются с фриттой в зависимости от их аффинности, а все другие неспецифические молекулы смываются. Затем конкретные мишени элюируются на пластину мишеней масс-спектрометра с матрицей MALDI. Однако белки могут быть переварены до анализа ms. Позже следует MALDI-TOF-MS, и целевые аналиты обнаруживаются на основе их значений m / z. Этот метод является качественным, но добавление вариантов аналита со сдвигом массы для использования в качестве внутреннего стандарта делает этот метод полезным для количественного анализа.
Наконечники пипеток, которые получили название наконечников MSIA или сродных наконечников для дозаторов, играют ключевую роль в процессе обнаружения аналитов в биологических образцах. Наконечники MSIA обычно содержат пористую твердую основу, к которой ковалентно прикреплены дериватизированные антигены или антитела. Различные аналиты имеют разное сродство к подсказкам, поэтому необходимо дериватизировать подсказки MSIA на основе интересующего аналита. В основном эти наконечники используются для протекания образцов, а сродство аналитов к связанному антигену / антителу позволяет улавливать аналит. Неспецифически связанные соединения смываются из наконечников MSIA.
Процесс можно упростить до 6 простых шагов, которые компания Thermo назвала «рабочим процессом».
Многие «рабочие процессы» коммерчески доступны для покупки.
MSIA - это метод, который можно использовать для анализа множества различных молекул, таких как белки, гормоны, лекарства, токсины и различные патогены, обнаруженные в биологических жидкостях (плазма человека и животных, слюна, моча, слезы и т. Д.). MSIA также применялся к клиническим образцам и оказался уникальным методом анализа клинически значимых белков. Успешный анализ токсинов, лекарств и других патогенов важен для окружающей среды, а также для человеческого организма. MSIA может использоваться для ряда биомедицинских и экологических приложений.
Важным применением масс-спектрометрического иммуноанализа является то, что его можно использовать для быстрого, чувствительного и точного скрининга аполипопротеинов и их мутаций. Аполипопротеины представляют собой группы белков, выполняющих множество функций, таких как транспорт и клиренс, а также активация ферментов. Недавние исследования утверждали, что мутации апоплипротеинов приводят или способствуют прогрессированию различных связанных заболеваний, включая амилоидоз, амилоидную кардиомиопатию, болезнь Альцгеймера, гипертриглицеридемию, снижение холестерина, гиперлипидемию и атеросклероз, и многие другие. Нельсон и его коллеги провели исследование с использованием MSIA для характеристики и выделения видов аполипопротеинов.
Использование масс-спектрометрического иммуноанализа дает много преимуществ. Наиболее важно то, что анализ выполняется очень быстро, а данные воспроизводимы и автоматизированы. Они чувствительны, точны и позволяют проводить абсолютную количественную оценку. Аналиты могут быть обнаружены до низких пределов обнаружения (вплоть до пикомолярных), и анализ охватывает широкий динамический диапазон.
