La Nueva Técnica De Obtención De Imágenes Hace Que El Diagnóstico Sea Más Fácil E Inteligente

La nueva técnica de obtención de imágenes por espectrometría de masas hace que el diagnóstico sea más fácil e inteligente

Sistema de imágenes por espectrometría de masas a presión atmosférica de alta resolución. Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST)

Un equipo de investigadores de la DGIST ha desarrollado recientemente una tecnología que permite adquirir imágenes de espectrometría de masas de alta resolución en tamaño micrométrico de muestras biológicas vivas sin pretratamiento químico en el entorno de presión atmosférica general. El sistema de imágenes por espectrometría de masas desarrollado recientemente para analizar muestras biológicas vivas en el entorno de presión atmosférica a una resolución de 3 μm y podría aplicarse en los campos de la biología molecular y el diagnóstico médico.

Este logro ha sido dirigido por el profesor Dae Won Moon y el Dr. Jae Young Kim del departamento de Nueva Biología de DGIST. El estudio demuestra un sistema de imágenes de espectrometría de masas de alta resolución capaz de analizar muestras biológicas vivas a una resolución de varios micrómetros (㎛).

El sistema de imágenes por espectrometría de masas es una tecnología para medir la cantidad de una sustancia que existe en una determinada región a medida que adquiere información biomolecular de tejidos y células, así como la distribución espacial de biomoléculas a través de la medición de la masa de biomoléculas al desorber biomoléculas de tejidos y células.

Los investigadores suelen utilizar un sistema de desorción por haz de iones o un método de desorción por láser, en el que las muestras de biomoléculas se separan en un estado de vacío, para obtener una imagen espectrométrica de masas de alta resolución. Sin embargo, para poder analizar con precisión la muestra colocándola en una cámara de vacío, se requerían procesos de pretratamiento como cortar las muestras congeladas o un tratamiento químico. En el proceso, se produjeron efectos secundarios como dañar las muestras o pérdida de información molecular.

Aunque las investigaciones sobre espectrometría de masas y métodos de obtención de imágenes de espectrometría de masas en el entorno de presión atmosférica se han llevado a cabo en todo el mundo durante los últimos 10 años, no se han aplicado directamente en las ciencias biomédicas y áreas médicas debido a la limitación de rendimiento de las muestras biológicas ionizantes en presión atmosférica.

En el estudio, el equipo de investigación utilizó un láser de femtosegundos para desorber biomoléculas de muestras biológicas y un plasma jet a biomoléculas ionizantes y analizó la espectrometría de masas de muestras biológicas al mismo tiempo. Además, los investigadores esparcieron igualmente nanopartículas de oro en una muestra biológica utilizando la endocitosis de tejidos vivos y cambiaron las propiedades de absorción de luz de las muestras biológicas para que la desorción de biomoléculas pueda ocurrir fácilmente con una potencia láser baja.

Para resolver los problemas de ingeniería que pueden ocurrir durante la espectrometría de masas de ionización a presión atmosférica de muestras biológicas, agregaron un dispositivo de transmisión de iones, una lente de enfoque láser, una etapa de escaneo 2D y un circuito de sincronización de señal entre dispositivos y completaron el sistema.

Con este sistema, se extrajeron aproximadamente 250 sustancias biomoléculas de secciones de tejido del hipocampo del cerebro de ratón y se obtuvieron imágenes de espectrometría de masas con una resolución de 3 μm o menos a partir de 10 materiales biomoléculas. Además, se utilizaron secciones de tejido adyacentes tomadas de las mismas ratas para determinar la eficacia del fármaco a nivel de biopsia.

A través de los hallazgos de este estudio, se espera que se pueda mejorar la confiabilidad del desarrollo de nuevos fármacos y se pueda reducir el sacrificio de animales de laboratorio mediante el uso de un sistema de imágenes por espectrometría de masas como tecnología de detección de fármacos basada en organizaciones.

El profesor Moon declaró: “Puede adquirir una gran cantidad de información de biomoléculas sin daños a partir de muestras biológicas que tienen actividad metabólica. Al mismo tiempo, puedes visualizarlo en alta resolución. Por lo tanto, esta tecnología contribuirá significativamente a la investigación en biología molecular ”. También agregó: “Realizaremos más estudios para ampliar el rango de peso molecular que son detectables en la muestra y utilizarlos en el campo del diagnóstico médico, como el desarrollo de nuevas pruebas de detección de drogas y endoscopia por espectrometría de masas”.

Este estudio se publicó en la edición en línea de ‘Nature Communications’, revista hermana de la revista internacional Nature, el 13 de diciembre. El estudio se colaboró ​​con el equipo de investigación del profesor Dong-Kwon Lim de la Universidad de Corea y el equipo de investigación del profesor Ji -Won Park de la Universidad de Chungnam.

Publicación: Jae Young Kim, et al., “Imágenes espectrométricas de masas a presión atmosférica de cortes de tejido hipocampal vivo con resolución espacial subcelular”, Nature Communications 8, número de artículo: 2113 (2017) doi: 10.1038 / s41467-017-02216-6

Etiquetas:

Añadir un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *