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Desorption Electrospray Ionization (DESI) coupled to a high resolution mass spectrometer: fundamental studies and improvements of analytical performance

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Immagini più nitide senza vuoto

Le tecniche sperimentali possono richiedere complicate preparazioni dei campioni, causando errori e ritardi. Con il finanziamento dell'UE gli scienziati hanno semplificato l'imaging molecolare aumentandone contemporaneamente la risoluzione.

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La spettrometria di massa (MS) è un metodo usato uiversalmente per misurare la massa molecolare di un campione. Ha aiutato scienziati di numerosi settori, inclusa l'analisi delle proteine, del metabolismo dei farmaci e della qualità dell'acqua. Il procedimento si basa sulla ionizzazione del campione, eseguita normalmente tramite attenta preparazione dello stesso, che viene poi introdotto in una camera di ionizzazione sotto vuoto spinto. Il desorbimento per ionizzazione elettrospray (DESI) è una nuova tecnica che combina la tradizionale ionizzazione elettrospray (ESY) con una serie di metodi di ionizzazione per desorbimento (DI). Esso permette l'analisi di molecole presenti su una superficie tramite MS a pressione ambientale (della stanza) senza la necessità della procedura sotto vuoto spinto. Il progetto HIGHRESDESI, finanziato dall'UE, ha caratterizzato processi DESI fondamentali, ad oggi poco compresi malgrado il loro impiego e la loro utilità siano in aumento. La conoscenza è stata utilizzata per migliorarne il limite di rivelabilità (LoD), relativamente ridotto, rispetto ad altre tecniche MS, tramite l'abbinamento di DESI a uno spettrometro di massa per risonanza ionica di ciclotroni di trasformata di Fourier (FT-ICR-MS). L'utilizzo di nanoparticelle ferromagnetiche per visualizzare le superfici sottoposte a DESI ha aiutato a chiarire il meccanismo della formazione dei pattern di superficie. Gli scienziati hanno poi sfruttato un'altra tecnica di ionizzazione sottovuoto, la ionizzazione per desorbimento laser assistito da matrice (MALDI), nonché il suo software disponibile sul mercato. I ricercatori hanno ampliato il software di imaging MALDI per permettere l'imaging della ionizzazione a pressione ambientale, utilizzando la stessa interfaccia utente e gli stessi strumenti software. Test su sezioni di tessuto cerebrale eseguiti utilizzando DESI abbinato a FT-ICR-MS ad alta risoluzione hanno dimostrato la capacità di risolvere diversi ioni con massa quasi identica. La ionizzazione a pressione ambientale può essere influenzata dalla superficie del substrato su cui il campione è immobilizzato. Precedenti report hanno sostenuto i vantaggi della ionizzazione per desorbimento laser assistito da nanostrutture (NALDI). Utilizzando le proprietà catalitiche delle superfici a nanostruttura NALDI, HIGHRESDESI ha identificato uno spostamento di massa rilevabile tramite MS che permette la determinazione della posizione di uno specifico legame molecolare. Il miglioramento delle prestazioni analitiche della MS a pressione ambientale ridurrà gli errori e il tempo necessario alla preparazione dei campioni e alla loro introduzione nella camera sotto vuoto, permettendo misurazioni reali in sito. La caratterizzazione analitica fornita da HIGHRESDESI avrà senza dubbio un ruolo importante nello sviluppo della tecnologia e di nuovi prodotti.

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