MALDI样品制备方法
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maldi-tof-m 鉴定菌株的流程
Maldi-TOF-MS(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)是一种常用于鉴定微生物菌
株的快速、准确且高通量的技术。
以下是Maldi-TOF-M鉴定
菌株的一般流程:
1. 准备样本:从培养的纯菌培养物中取一小块细菌落或菌液,然后在银基质上涂抹样品。
2. 干燥:将样品凉干或使用空气吹干,以去除水分。
3. 氨基酸基质添加:使用辅助基质(常见的是α-氰基-4-羟基
肉豆蔻酸)涂抹在样品上,以促进离子化。
4. 晶片装载:将处理好的样品芯片放入MALDI-TOF质谱仪中。
5. 质谱测量:向样品表面照射激光,产生离子化的分析物质,并根据离子质量通过飞行时间测量分析物的质量-电荷比
(m/z)。
6. 数据分析:使用专门的软件将测得的质谱数据与数据库中的参考谱进行比较,以鉴定菌株。
根据样品的质谱图与数据库中的谱图进行匹配,软件会给出最符合的结果。
7. 结果解读:根据软件提供的匹配结果和相似度,判断菌株的种属和可能菌株。
总的来说,Maldi-TOF-M鉴定菌株的流程主要包括样品准备、质谱测量和数据分析等步骤,通过比较样品的质谱与数据库中的参考谱图,可以准确快速地鉴定菌株。
基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)是一种高分辨率、高灵敏度的质谱分析技术,广泛应用于生物分子的分析和鉴定。
本文将从MALDI-TOF MS的原理、仪器构成、样品制备、数据处理等方面进行详细介绍。
一、原理MALDI-TOF MS的原理是利用基质分子(matrix)将待分析的生物分子样品与激光束混合后,通过激光的辐射能量将样品分子离子化,然后将离子加速到飞行管(flight tube)中,通过离子的质量-电荷比(m/z)比较离子的飞行时间,最终得到样品分子的质谱图。
二、仪器构成MALDI-TOF MS主要由以下几个部分组成:1. 激光系统:用于产生激光束,通常采用氮气激光或二极管激光。
2. 基质系统:用于制备基质,通常采用较小的有机分子,如辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase)或环状芳香族化合物。
3. 样品系统:用于制备待分析的生物分子样品,通常采用溶液法或固相法。
4. 离子源:用于将样品分子离子化,通常采用正离子模式或负离子模式。
5. 飞行管:用于加速离子并测量离子的飞行时间,通常采用直线型或反射型。
6. 探测器:用于检测离子并将信号转换为电信号,通常采用微通道板(MCP)或多道光电倍增管(PMT)。
三、样品制备MALDI-TOF MS的样品制备通常采用溶液法或固相法。
溶液法是将待分析的生物分子样品与基质混合后,通过激光的辐射能量将样品分子离子化。
固相法是将待分析的生物分子样品固定在基质表面后,通过激光的辐射能量将样品分子离子化。
四、数据处理MALDI-TOF MS的数据处理主要包括质谱图的解析和峰的识别。
质谱图的解析是将离子的飞行时间转换为离子的质量-电荷比(m/z),并绘制出质谱图。
峰的识别是通过峰的位置、峰的形状和峰的强度等特征,识别出样品分子的质量和结构信息。
五、应用MALDI-TOF MS广泛应用于生物分子的分析和鉴定,如蛋白质、核酸、糖类等。
MALDI-TOF的样品制备¾样品制备¾基质选择¾样品净化样品制备的一般顺序:选择基质制备基质溶液制备样品溶液混匀基质和样品点靶放干100 pmol/µl多聚物10 -100 pmol/µl 核酸0.1 -10 pmol/µl (糖蛋白10 pmol/µl)多肽和蛋白质理想浓度样品类型理想的样品浓度注: 1 pmol/ul = 10-6M 常见的样品制备方法干燥液滴法真空干燥法压碎结晶法快速蒸发法双层法夹心法电喷雾法快速点样法预点基质法先点样品法 压片法干燥液滴法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取0.5-2 uL点靶•室温自然干燥本法最为常用,适用于大多数情况。
干燥液滴法的优缺点优点1.方法简单,适用于很多种样品2.具有较好的耐盐性3.适用于混合物4.可以洗去表面的不挥发性盐份缺点1.使用某些基质(如2,5-dihydroxybenzoic acid )时,结晶不均匀,容易长在液滴的外环边上。
2.有些组份与基质不能形成共结晶。
真空干燥法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取0.5-2 uL点靶•把靶放入真空干燥器内,抽真空到10-2Torr以下,使溶液快速干燥注:本法是干燥液滴法的一种变体。
真空干燥法的优缺点优点减小结晶颗粒的大小提高结晶的均匀程度提高质量准确度和分辨率缺点效果不总是好于干燥液滴法需要额外的真空泵碱金属离子加合峰较强压碎结晶法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸1 uL基质溶液点到靶上,自然放干•取一块干净的玻璃片盖在基质晶体上按压•轻轻刷去多余的基质碎颗粒•吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取1 uL混合液点到压碎的干燥基质上•室温自然干燥1分钟后,把靶浸入蒸馏水中,以除去不挥发性溶剂•用吸水纸吸去多余水份,自然放干注:本法适用于含有高浓度不挥发性物质(如甘油、尿素、DMSO等)的样品压碎结晶法(简化版)操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸1 uL基质溶液,用枪头在靶上涂刮,自然放干•吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取1 uL混合液点到压碎的干燥基质上•室温自然干燥1分钟后,把靶浸入蒸馏水中,以除去不挥发性溶剂•用吸水纸吸去多余水份,自然放干。
质谱成像技术的样品制备和数据分析方法质谱成像技术(Mass Spectrometry Imaging,简称MSI)是一种通过质谱仪将物质分析技术与空间成像相结合,能够在样品表面获取分子成分及其分布信息的高分辨率成像技术。
它已经在生物医学领域、环境科学和食品分析等方面得到广泛应用,并取得了卓越的成果。
本文将介绍质谱成像技术中样品制备和数据分析方法的一些重要内容。
一、样品制备方法在进行质谱成像之前,样品的制备是一个至关重要的环节。
样品制备的好坏直接影响到成像结果的质量和准确性。
常见的质谱成像样品制备方法主要有四种。
1. 直接组织切片法:这是最常见的样品制备方法之一,适用于固态样品。
首先,将样品切割成适当的薄片,然后将其固定在载玻片上,再进行后续的前处理和质谱成像分析。
2. 冷冻切片法:适用于含有水分的生物组织。
将样品迅速冷冻,并使用冷冻切片机将其切割成薄片,然后进行后续的处理和成像。
3. MALDI样品制备法:主要适用于质谱成像中利用基质辅助激光脱附离子化(MALDI)技术。
样品与基质混合并涂覆在特殊的载玻片上,然后进行质谱成像分析。
4. 涂片法:适用于液态样品的质谱成像。
将样品溶液均匀涂在载玻片上,然后通过干燥等方法将其固定在载玻片上,最后进行质谱成像分析。
以上是一些常用的质谱成像样品制备方法,根据具体的实验目的和样品类型,还可以选择其他更适合的方法。
二、数据分析方法质谱成像技术生成的数据通常较为复杂,需要进行合适的数据分析和处理才能获取有价值的信息。
下面将介绍几种常用的质谱成像数据分析方法。
1. 特征峰提取方法:通过对质谱图像进行处理,提取出显著的特征峰。
特征峰可以是特定分子的离子峰,也可以是一组特定质荷比的离子峰。
提取的特征峰可以提供样品中特定分子的分布情况和相对含量。
2. 数据去噪和背景减除:质谱成像数据中常常存在着噪音和背景信号,需要进行去噪和背景减除处理,以减少干扰,提高数据质量。
这一步骤通常采用滤波器、基线校正等方法。
maldi-ms原理
Maldi-MS(Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry)是一种质谱分析技术,其原理如下:
1. 选择合适的基质(matrix):基质是一种有机分子,其能够吸收紫外光或激光光源的能量,并将其转化为热量。
基质通常具有较低的挥发性,能够与待测样品分子相互作用,利于样品光解和电离。
常用的基质包括较大的有机分子,如辣根过氧化物酶、辣椒黄素等。
2. 混合样品和基质:待测样品和基质以一定的比例混合。
在样品中加入基质的目的是增加待测分子的脱附和电离效率,促进样品分析物质变成气相离子。
3. 挥发和结晶:将样品-基质混合物溶液滴于金属或晶体基板上,然后通过真空等手段去除混合物中的溶剂。
待溶剂挥发后,基质分子结晶并固定在基板上,样品分子则与基质分子相互作用形成共晶体。
4. 激光辐射:使用激光器产生一个脉冲激光束,激光的波长通常为紫外光或红外光。
激光能量被基质分子吸收,导致基质蒸发并产生冲击波,使共晶体分子飞散。
5. 电离和飞行时间测量:由于激光的能量作用下,样品分子离子被脱附和电离,并以高速进入飞行时间质谱仪中。
质谱仪通过分析离子的飞行时间和质量-电荷比,将离子分离并识别。
综上所述,Maldi-MS通过基质辅助激光脱附和电离的方法,能够高效地分析待测样品中的分子质谱信息。
该技术在化学、生物化学、药学等领域的分析中得到广泛应用。
maldi-ms原理
Maldi-MS(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry)是一种常用的质谱分析技术。
它的原理如下:
1. 样品制备:首先,使用一种称为基质的有机化合物与待测分子混合,并制备样品。
这个基质通常是一种能够吸收能量并产生分子离子的化合物。
2. 激光照射:然后,使用一束激光照射样品。
这个激光的能量会被基质吸收并转化为热能,从而导致基质分子的振动和解离。
3. 离子化:热能的转化使得样品中的分子变得高度激发。
接下来,这些激发态的分子会从基质中脱离,并形成带正电荷的分子离子。
4. 飞行时间测量:分子离子以经过称为飞行管的真空室中的非常高速的速度沿着导向电场飞行。
在飞行过程中,离子的质量和电荷比决定了它们的加速度和导向。
较轻质量离子比重质量离子加速更快,到达检测器的时间更早。
5. 信号检测:离子到达检测器(通常是微通道板或静电反射器)时,它们会引起电流的产生。
该电流的大小取决于离子的相对丰度,在衡量飞行时间的基础上,可以使用电流的大小来确定离子的质量。
最后,该信号会被放大并记录下来。
6. 数据分析:通过计算飞行时间和解析信号强度,可以得到离子的质量/电荷比(m/z)谱图。
这个谱图可以提供关于样品中
分子的质量和丰度的信息。
总体来说,Maldi-MS利用激光照射样品,将分子离化并将其加速飞行,然后通过测量飞行时间和检测信号强度来分析质谱数据。
这种技术广泛应用于生物分子、有机化合物和无机物质等领域的分析研究。
maldi-原理
MALDI(基质辅助激光解析电离)是大分子质谱的一种常用技术。
MALDI的原理是基于激光诱导撞击解离离子的方法,在基质的帮助下,在质谱中形成离子原子。
基质通常是辅
助材料,用于促进分子的解离和产生离子,从而形成各种分子离子。
MALDI的实验步骤一般包括四个部分:样品制备,质谱分析,离子检测和结果分析。
在该技术中,分析目标分子首先被混合到基质中,通过激光照射,在基质的帮助下产生了
离子,从而形成了质谱图。
在质谱仪中,离子被加速并抛向基杆,在电场中分离并检测到。
最后,通过质谱仪采集到的数据对分子做出诊断或鉴定。
MALDI的优势在于它可以快速获取高分辨率的质谱数据,可适用于各种大分子,包括
蛋白质、脂类、核酸等。
此外,该技术可以通过改变激光强度和基质种类来适应不同的分
子大小和结构。
因此,MALDI技术在药物研发、生物医学、生命科学等领域得到了广泛应用。
然而,MALDI技术也存在一些问题。
例如,基质的选择和制备会影响离子信号强度和
质谱峰形状,不当的溶剂选择和样品制备可能会导致分析结果偏差。
此外,MALDI不能直
接提供分子的结构信息,需要使用其他分析技术来进一步鉴定。
因此,在使用MALDI技术
进行分析前,需要仔细规划实验并掌握操作技巧,以获得可靠性高的分析结果。
MALDI 分子成像组织冷冻切片的制备方法和注意事项一、要点: • • • 组织切片的制备是 MALDI 分子成像的关键环节之一。
做 MALDI 分子成像必须采用冷冻切片。
组织不能用 OCT 等包埋试剂包埋,因为 OCT 含有的多聚物严重干扰质谱测 定,这些多聚物的信号有可能完全掩盖组织蛋白的信号。
均匀的组织,如脑、 肝、肾、肿瘤可以不经包埋而切出质量很好的切片。
带有空腔组织的样品,如 斑马鱼必须包埋后才能切得符合要求的切片。
对于这类样品,可用水或 PBS 缓冲液包埋。
• 经液氮冷冻的组织过于脆硬,不易操作。
所以组织样品放在-20ºC 冰箱或-80ºC 低温冰箱冷冻即可。
• 切片之前,要先用乙醇擦洗冷冻切片机的刀片,以除去先前实验可能残存在刀 片上的 OCT。
• 组织切片必须放置在涂有导电材料的载玻片上(布鲁克公司产品货号#237011 Glass slides for MALDI imaging)。
载玻片上本身并没有标记,而是按箭头指 示导电面的方向装在载玻片盒内(图 1)。
如果不清楚哪一面是导电面,可以 用电表测试。
组织切片也可放在布鲁克公司的常规不锈钢靶板上,但操作起来 不方便。
• • 未涂有导电材料的载玻片不能使用。
为了更好地理解 MALDI 分子成像的实验结果,有必要将 MALDI 分子成像与 常规组织染色的结果相比较。
因此,在准备 MALDI 分子成像所需的切片时, 最好用适当的染色方法制备一张组织化学染色的切片作为对照。
1图 1. 布鲁克公司生产的专门用于 MALDI 分子成像的载玻片,箭头指向导电面。
二、组织染色的样品 有些组织染色与 MALDI 分子成像方法相兼容,从而有助于直接把 MALDI 分子成像 的结果与组织染色的结论相关联。
详细内容请参见: Chaurand P. et al. Anal. Chem. (2004), 76(4): 1145-1155 三、实验必备材料 - 冷冻切片机 - 涂有导电材料的载玻片或 MALDI 靶板 -毛刷、镊子 - 两个培养皿或染色缸 - 70%和 96%的乙醇(色谱纯)2- 真空干燥器 - 载玻片盒或锡纸四、样品制备 切片厚度以 10-20µm 为宜,最好是 10-12 µm。
maldi的原理MALDI-TOF质谱(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)是一种基于激光辅助下的样品分析技术,它通过激光的谐振吸收,将样品中的大分子化合物转换成气态离子,并利用其质量-荷电比进行分离和检测。
MALDI-TOF质谱常常被用于蛋白质、核酸的分析,具有高分辨率、速度快、操作简单等特点。
MALDI-TOF质谱的原理主要分为样品的制备、离子化和分析三个步骤。
1.样品制备MALDI-TOF质谱的样品制备是非常重要的系列操作,在制备过程中需要一定的质量控制。
在MALDI-TOF质谱中,需要利用基质(matrix)对被测样品进行包裹。
基质一般为一种较为稳定的分子化合物,它能够与分析样品分子相互作用,吸收激光能量并促进分子的质量分析。
基质的选择需要根据分析物的性质和分析目的进行调整,常用的基质有2,5-二羟基苯甲酸(DHA)、α-氰基环丙烷丙酰胺(CHCA)等。
对于样品的制备,需要对样品进行纯化,通常的方法有气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)等技术。
制备时需要将样品与基质按照一定的比例混合,并在预处理之后进行质谱测试。
2.离子化样品离子化是MALDI-TOF质谱中的关键环节,是将样品转换成离子态的过程,采用基质辅助离子化的方法,是MALDI-TOF质谱的特点之一。
样品中的蛋白质或核酸在与基质混合后,在辅助下被激光激励,产生电荷并在基质的保护下形成分子离子,在离子飞行过程中与激光作用,从而形成质谱曲线。
3.分析在离子化后,分子离子会在电场中加速,形成匀速离子束,并进入飞行管道,穿过离子镜,产生离子反射,最后被检测器检测。
检测器检测到来自蛋白质、核酸等物质的离子的信号,并对其进行分析和处理,通过测量离子飞行时间和荷质比,得出样品中分子离子的质量数和含量。
总之,MALDI-TOF质谱可以利用基质辅助离子化的方法,实现对样品的较为快速,准确,高灵敏度的质量分析,是一种广泛应用的分析技术,适用于生物分子的科研、临床检测等多个领域。
maldi分子量概述MALDI(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization)分子量测定是一种常用的生物分析技术,它通过激光脱附与电离的方式,对生物大分子进行质量分析和结构鉴定,广泛应用于生物医学研究、药物研发、食品安全监控等领域。
原理在MALDI分子量测定中,样品通常以一个低挥发性的有机物(称为基质)固定,形成一个含有分析物的基质晶体。
激光器发射的激光脉冲照射到样品上,激发基质分子,并将其转化为离子态。
这些离子随后经过质谱仪分析,最终得到样品的分子量信息。
样品制备MALDI分子量测定中样品的制备十分重要。
通常,样品需要与一个适合的基质混合,并通过一定的方法将其固定在一个样品架上。
基质的选择对于样品的分析效果有着重要的影响,它们应该能够与样品分子相互作用,促使样品分子从基质中脱附并形成带电离子。
仪器配置MALDI分子量测定通常由激光器、样品架和质谱仪组成。
激光器用于提供能量,将样品和基质分子转化为离子态。
样品架则用于固定样品,并提供一个合适的环境使得样品脱附与离子化反应能够进行。
质谱仪负责对离子进行分析,并根据离子质量对样品进行质谱分析。
应用领域MALDI分子量测定在生物科学领域有着广泛的应用。
例如,它可以用于蛋白质分析,通过测定蛋白质的分子量,了解其结构和功能。
此外,MALDI分子量测定还可以用于核酸分析,药物研发以及食品安全监控等方面。
优势和局限MALDI分子量测定具有一些明显的优势。
首先,它可以快速且准确地获得样品的分子量信息。
其次,MALDI分子量测定对样品的数量需求较低,通常只需要纳摩尔至皮摩尔级别的样品量即可进行测试。
此外,MALDI分子量测定还可以进行高通量分析,提高了实验效率。
然而,MALDI分子量测定也存在一些局限性。
首先,由于样品中的分析物被固定在基质中,容易受到基质的影响,导致测定结果的不准确。
其次,由于大分子离子的质谱信号存在耗尽机制,这在一定程度上限制了样品测量范围。
MALDI技术在蛋白质组学中的应用在生物领域中,蛋白质组学是一项非常关键的研究领域,因为它能够帮助人们更深入地了解蛋白质如何运作以及与疾病发生的关系。
相对于传统的试管技术,MALDI(基质辅助激光解析离子化技术)在蛋白质质谱学中的应用为研究人员提供了一个更快更准确的分析方式。
本文将会重点探讨MALDI技术在蛋白质组学中的应用。
一、简单介绍MALDI技术MALDI技术是质谱分析的一种方法,它采用的是激光辅助离子化过程。
在MALDI技术中,样品需要先与一个金属基质混合并被固定在载玻片上。
当激光光束穿过这些样品并击中基质时,会导致基质的分子产生激发,并释放出正离子,这些离子可以通过电场引导进入质谱仪进行分析。
MALDI技术因其快速和灵敏的特性而被广泛应用于分析大分子,包括蛋白质、多肽、核酸和糖类物质等等。
二、MALDI技术在蛋白质质谱学中的应用MALDI技术已经成为了蛋白质质谱学中的首选方法,因为它可以对大分子进行快速分析。
它主要有两种应用:配体和图谱分析。
1. 配体分析通过配体分析,研究人员可以通过MALDI技术找到与蛋白质相互作用的配体。
相对于传统的方法,MALDI技术可以快速、标记化地准确检测到蛋白质-配体复合物。
这种方法可以使研究人员更快地了解蛋白质功能和其在生理状况下的作用。
2. 图谱分析MALDI技术也常被用来进行质谱图谱分析,通过这种方法研究人员可以更细致地研究蛋白质、多肽序列以及翻译后修饰。
这是由于MALDI技术能够准确分析蛋白质的分子量。
在蛋白质组学研究中,这种方法被广泛用于寻找特定的蛋白质、翻译后修饰位点和组合,并探寻这些过程的生理/病理学意义。
三、MALDI技术在蛋白质组学研究中的优点1. 灵敏度高MALDI技术能够通过快速、容易的样品制备步骤非常精确地定量分析。
MALDI-TOF(飞行时间质谱)仪器还具有较低的检测限,可以检测到样品中非常低浓度的物质。
相对于其他分析技术,MALDI技术在蛋白质组学中的灵敏度很高。
maldi tof原理MALDI-TOF原理MALDI-TOF(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight)是一种质谱技术,广泛应用于生物分析、药物研发、食品安全等领域。
本文将介绍MALDI-TOF的原理及其在科学研究中的应用。
一、MALDI-TOF原理简介MALDI-TOF技术是一种基于飞行时间测量的质谱技术。
其原理可以分为三个主要步骤:样品制备、质谱分析和数据处理。
样品制备阶段。
样品通常是复杂的生物分子混合物,如蛋白质、核酸、糖类等。
为了使样品适合质谱分析,需要将其与一个能够吸收激光能量的基质混合,形成一个固体样品。
基质的选择对于质谱的灵敏度和分辨率至关重要。
接下来是质谱分析阶段。
样品固体在MALDI-TOF仪器中被激光照射,激光的能量会导致样品分子中的分子离子产生。
这些离子会在一个电场中加速,然后进入飞行管道。
在飞行管道中,离子根据其质荷比(m/z)的大小以不同的速度飞行。
质谱仪会测量离子飞行时间并记录下来。
最后是数据处理阶段。
通过测量离子飞行时间,可以计算出离子的质荷比。
质谱仪会将测得的质谱数据进行处理,并生成质谱图。
这个质谱图显示离子的质荷比和相对丰度,可以用于分析样品中的化合物成分。
二、MALDI-TOF的应用MALDI-TOF技术在生物科学研究中有着广泛的应用。
1. 蛋白质分析:MALDI-TOF可以用于鉴定蛋白质样品中的成分和结构。
通过比对质谱图中的质荷比与数据库中的已知蛋白质质谱图进行匹配,可以确定样品中的蛋白质种类和相对丰度。
2. 细菌鉴定:MALDI-TOF可以用于快速鉴定细菌的种类。
通过将细菌样品与基质混合后进行质谱分析,可以通过质谱图中的特征峰与已知细菌质谱图进行比对,准确地鉴定细菌的种类。
3. 药物研发:MALDI-TOF可以用于药物代谢产物的分析。
通过分析药物在体内代谢后产生的代谢产物,可以了解药物的代谢途径和代谢产物的结构,为药物研发提供重要信息。
4800 Plus MALDI TOF/TOF操作规程一样品制备待测样品在检测前需进行脱盐纯化处理,蛋白应进行充分透析,多肽和寡核苷酸样品可以采用ZipTip等脱盐柱进行纯化脱盐。
二基质溶液的配制一般采用α-氰基-4-羟基肉桂酸(简称CHCA),纯度在98%以上,用50%乙腈水溶液(经等体积色谱纯乙腈和去离子水配制而成)配制成终浓度为10mg/mL的溶液,于4℃储存备用。
三点靶每个点样孔点样0.3-0.5μL,具体视样品浓度而定,样品可以先与等体积基质溶液混匀后点板,也可以先点样品,待样品干燥后在样品上覆盖等体积的基质溶液。
四进靶进靶之前先对目标靶板进行命名,方法:依次点击“File”-“New”-“Spot set”,打开“Spot set”创建流程,按上面的方法依次对“Spot set”和“Plate”进行命名,然后根据靶板的类型选择“Spot set”的模板。
用洗耳球将样品靶上的灰尘吹净,将靶板放入“Sample loading chamber”,点击“Load plate”按钮开始进板。
五检测根据待测样品的性质及检测目的打开相应的“Acquisition method”和“processing method”,点击软件操作界面上的“Set as active”按钮其激活,点击“Turn on/off High V oltage”按钮打开高压和激光,待仪器预热30min后可进行检测。
检测之前,先选取样品点周围至少4个校正点校正靶板。
采样时,将激光移至样品孔,点击“Start/sto p Active Acquisition Method ”按钮进行采样。
六关机检测完毕后,点击“Eject Plate”将板退出,待板进入到“Sample loading chamber”后,点击“Turn on/off High V oltage”按钮关闭高压和激光。
七维护与保养1.关机程序:计算机-仪器电源-机械泵(仪器电源关闭半小时后才能关闭机械泵),开机程序与以上相反。
maldi-tof-m 鉴定菌株的流程1. 引言1.1 概述鉴定微生物菌株一直是微生物学研究中的重要任务之一。
随着技术的不断进步,传统的鉴定方法已经不能完全满足准确、快速和高通量的需求。
MALDI-TOF-M (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)作为一种新兴的菌株鉴定技术,具有高精度、高效率和非破坏性等优点, 在微生物学领域取得了广泛应用。
本文将详细介绍MALDI-TOF-M鉴定菌株的流程,包括样品抽取、样品载体制备、样品加载到MALDI-TOF仪器等环节,以及其背后所使用的算法解析过程。
同时还将分析该流程在疾病诊断、食品安全监测和环境微生物调查等领域的实际应用案例。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分进行详细阐述。
第一部分为引言,对MALDI-TOF-M鉴定菌株流程进行概述,并介绍文章的结构和目的。
第二部分将详细介绍MALDI-TOF-M鉴定菌株的流程,包括样品抽取、样品载体制备和样品加载到MALDI-TOF仪器等步骤。
第三部分将对MALDI-TOF-M鉴定菌株的算法解析进行阐述,包括数据预处理与峰识别、谱图比对和数据库搜索以及结果解读与鉴定确认等步骤。
第四部分将通过具体应用案例分析,探讨该流程在疾病诊断、食品安全监测和环境微生物调查中的实际应用情况。
最后一部分为结论,对整篇文章进行总结,并展望MALDI-TOF-M鉴定菌株技术未来发展方向。
1.3 目的本文旨在介绍MALDI-TOF-M鉴定菌株的流程,并深入解析其背后所使用的算法。
通过实际应用案例分析,我们将探讨该流程在疾病诊断、食品安全监测和环境微生物调查等领域中的实际应用效果。
通过本文的阐述,读者可以了解到MALDI-TOF-M技术在微生物学领域中的重要性和广泛应用价值,并为相关领域的研究者提供参考和指导。
2. MALDI-TOF-M鉴定菌株流程2.1 抽取样品MALDI-TOF-M鉴定菌株的第一步是从目标样品中提取微生物。
maldi tof 质谱-回复什么是MALDI-TOF质谱?MALDI-TOF质谱,全称为基质辅助激光解吸/飞行时间质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry),是一种高精确度、高灵敏度的质谱分析技术。
通过将基质分子和样品分子共同固定在针尖或晶格上,在激光辐射下进行共热飞行,然后测量飞行的离子时间以及质量-荷载比(m/z)来确定样品分子的质量。
如何操作MALDI-TOF质谱?操作MALDI-TOF质谱需要以下几个关键步骤:1. 样品制备:将待分析的样品溶解在合适的溶剂中,并与基质分子混合。
基质分子的选择应该能够增强样品分子的玻璃体化能力。
将混合物涂抹在质谱分析仪的样品载体上。
2. 激光辐射:将样品集中辐射在激光束下。
激光的波长应该与基质分子的吸收峰相匹配,以便激光能够被基质分子吸收,使其产生较大的质子化量。
3. 进样离子化:激光辐射会将样品分子与基质分子共同固定在针尖或晶格上,并进一步产生质子化的分子离子。
离子会被加速器和偏转器控制,并通过一个小孔进到飞行时间分析器。
4. 飞行时间分析:分析器会将离子加速到一定的能量,然后释放到一个具有定向电场的空间中。
离子的质量-荷载比(m/z)能够决定离子的飞行时间,较重的离子飞行时间较长,较轻的离子飞行时间较短。
5. 数据处理与质谱解释:通过测量每个飞行时间的离子数并分析峰的位置和强度,可以绘制出样品分子的质量谱图。
通过与已知标准的质谱库进行匹配,可以确定未知样品的分子序列和结构。
哪些领域可以应用MALDI-TOF质谱?MALDI-TOF质谱已广泛应用于许多科学领域,包括生物医学、药物研发、食品安全等。
以下是一些常见的应用领域:1. 蛋白质分析:MALDI-TOF质谱可以快速、准确地确定蛋白质的分子质量,对于蛋白质的鉴定、定量和结构研究具有重要意义。
maldi-tof-m 鉴定菌株的流程
MALDI-TOF-MS(Matrix-assisted laser desorption/ionization
time-of-flight mass spectrometry)是一种常用的菌株鉴定技术,其流程通常包括以下步骤:
1. 菌落的制备:从纯培养菌株中挑取单个菌落,并在培养基上培养。
2. 提取蛋白质:利用酸性有机溶剂或氯仿/甲醇溶剂将菌落中
的蛋白质提取出来。
3. 涂片制备:将提取得到的蛋白质溶液加载到MALDI-TOF靶板上的目标位置,加上适量的基质(通常为辅助吸附样品分析的物质,如小麦胰蛋白酶),使其干燥。
4. 质谱仪测定:将靶板放入MALDI-TOF-MS仪器中,通过激
光照射样品,产生离子化的蛋白质分子。
离子化的蛋白质经由电场加速,射入一个含有相同电荷量的电场管道中,从而通过电场加速分子,使其以不同离子所受到的电荷量比例有所差别,进而测得离子质量比时间。
5. 数据分析:通过质谱仪测得的质谱图,利用质谱数据库进行匹配和比对,确定菌株的鉴定结果。
比对的过程通常通过计算相似性分数或利用专用软件进行评估。
6. 结果解读:根据数据库匹配的结果,确定菌株的鉴定结果,并进行相应的记录和报告。
MALDI-TOF的样品制备¾样品制备¾基质选择¾样品净化样品制备的一般顺序:选择基质制备基质溶液制备样品溶液混匀基质和样品点靶放干100 pmol/µl多聚物10 -100 pmol/µl 核酸0.1 -10 pmol/µl (糖蛋白10 pmol/µl)多肽和蛋白质理想浓度样品类型理想的样品浓度注: 1 pmol/ul = 10-6M 常见的样品制备方法干燥液滴法真空干燥法压碎结晶法快速蒸发法双层法夹心法电喷雾法快速点样法预点基质法先点样品法 压片法干燥液滴法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取0.5-2 uL点靶•室温自然干燥本法最为常用,适用于大多数情况。
干燥液滴法的优缺点优点1.方法简单,适用于很多种样品2.具有较好的耐盐性3.适用于混合物4.可以洗去表面的不挥发性盐份缺点1.使用某些基质(如2,5-dihydroxybenzoic acid )时,结晶不均匀,容易长在液滴的外环边上。
2.有些组份与基质不能形成共结晶。
真空干燥法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取0.5-2 uL点靶•把靶放入真空干燥器内,抽真空到10-2Torr以下,使溶液快速干燥注:本法是干燥液滴法的一种变体。
真空干燥法的优缺点优点减小结晶颗粒的大小提高结晶的均匀程度提高质量准确度和分辨率缺点效果不总是好于干燥液滴法需要额外的真空泵碱金属离子加合峰较强压碎结晶法操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸1 uL基质溶液点到靶上,自然放干•取一块干净的玻璃片盖在基质晶体上按压•轻轻刷去多余的基质碎颗粒•吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取1 uL混合液点到压碎的干燥基质上•室温自然干燥1分钟后,把靶浸入蒸馏水中,以除去不挥发性溶剂•用吸水纸吸去多余水份,自然放干注:本法适用于含有高浓度不挥发性物质(如甘油、尿素、DMSO等)的样品压碎结晶法(简化版)操作步骤:•在适当的溶剂中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸1 uL基质溶液,用枪头在靶上涂刮,自然放干•吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液(1-100 mM) ,涡旋混匀•吸取1 uL混合液点到压碎的干燥基质上•室温自然干燥1分钟后,把靶浸入蒸馏水中,以除去不挥发性溶剂•用吸水纸吸去多余水份,自然放干。
注:本法适用于含有高浓度不挥发性物质(如甘油、尿素、DMSO等)的样品压碎结晶法的优缺点优点1.简单有效2.对高浓度杂质有较好的容耐性3.结晶更均匀,点与点之间的重现性更好缺点1.比较费时2.难以高通量3.吸取基质溶液时,要防止吸入未溶解的基质颗粒快速蒸发法操作步骤:•在丙酮中加入1-2%的水或0.1%TFA(v/v),再加入基质,使其浓度至半饱和(饱和至1/3饱和之间)•吸0.5 uL基质点靶•吸1 uL样品溶液点在放干的基质颗粒上,放干•除盐:吸5-10 uL0.1% TFA加到样品点上,放置2-10秒钟,吹去液滴注:本法的分辨率和准确度最好快速蒸发法的优缺点优点1.结晶均匀,颗粒小,无甜点效应2.信号强度与浓度的相关性更好3.灵敏度、分辨率和准确度更好4.便于除盐5.可批量预点基质(类似于PAC靶),便于通量分析缺点1.制样的重现性较差,点与点之间的重现性较差2.对肽有效,但对蛋白的效果久佳双层法操作步骤:•先配底层基质:用易挥发溶剂(如丙酮或甲醇)配制浓的基质溶液(5-50 mg/mL)•吸0.5 uL底层基质点靶,放干•再配上层基质:在适当的溶剂(对基质的溶解能力不能太强太快)中配制新鲜的饱和基质溶液•离心,吸取5-10 uL基质溶液上清,加到小离心管中•加入1-2 uL样品溶液,涡旋混匀•吸取0.5 uL点在放干的基质颗粒上,放干•除盐:吸5-10 uL0.1% TFA加到样品点上,放置2-10秒钟,吹去液滴注:本法结合了压碎晶体法和快速蒸发法的特点,分辨率和准确度很好双层法的特点1.继承了快速蒸发法的优点,克服了其不足2.提高了灵敏度和制样重现性3.对于含有多肽和蛋白质的混合物很有效夹心法操作步骤:•在丙酮中加入1-2%的水或0.1%TFA(v/v),再加入基质,使其浓度至半饱和(饱和至1/3饱和之间)•吸0.5 uL基质点靶•吸1 uL样品溶液点在放干的基质颗粒上,放干•再配上层基质:在适当的溶剂(对基质的溶解能力不能太强太快)中配制新鲜的饱和基质溶液•吸1 uL上层基质溶液点在放干的样品点上,放干。
夹心法(改良版)操作步骤:•在丙酮中加入3%体积的0.1%TFA,再加入基质至饱和•吸取10 ul该饱和溶液涂在AnchorChip靶的两排点上,立即自然干•吸1 uL样品溶液点在放干的基质颗粒上,放干•再配上层基质:在适当的溶剂(对基质的溶解能力不能太强太快)中配制新鲜的饱和基质溶液•吸1 uL上层基质溶液点在放干的样品点上,放干•加5ul 10mM 柠檬酸氢二铵(含0.1%TFA)以除盐。
放置10秒后吸干•加1 ul重结晶溶液(0.1g HCCA 溶解在1L乙醇:丙酮:0.1%TFA (6:3:1)的混合液中)。
电喷雾法操作步骤:•用毛细管吸取少量配好的样品与基质的混合溶液•把毛细管固定在金属靶板的上方,管尖离靶板0.5–3 cm。
•靶板接地,在毛细管上加3–5 KV的电压,使溶液喷在靶板上。
注:样品分布均匀,结晶颗粒很小很匀。
电喷雾法的优缺点优点1.制样均匀,重现性很好2.信号强度与样品浓度的相关性很好3.样品更耐激光的轰击4.可以与毛细管电泳或液相色谱进行连接缺点1.操作繁琐费时,每个样品约需5分钟,通量较低。
2.容易形成盐的加合物,需要脱盐3.需要额外设备和培训4.需要高电压,有一定危险快速点样法操作步骤:z吸1 uL样品点在靶上z立即再加1 uL基质溶液z用枪头在靶上混匀z风干后,加2-5 uL冷水进行靶上除盐快速点样法的优缺点优点1.快速2.适于蛋白的靶上酶解分析3.便于在样品中加入内标缺点1.条件不易控制2.重现性较差预点基质法操作步骤:•在靶上点好基质,放干备用•把样品溶液点在基质上注: 本法快速,灵敏度高,可以与液相色谱或毛细管电泳相连进行在线点靶先点样品法操作步骤:•先在AC靶上点样品(考染酶解液1ul ,银染酶解液3ul)。
•放干后,再点1 ul基质(0.4mg/ml HCCA溶于70%乙腈,0.1%TFA)。
•放干后,再点1 ul0.1%TFA,放置1分钟,吸干溶液。
注:适用于胶内酶解样品和AnchorChip靶压片法操作步骤:•把样品与基质碾碎后混匀•在靶上压成片状注:本法适用于无法溶解的样品样品制备注意事项样品应可溶于样品与基质的混合溶剂在制样过程中,要小心溶剂挥发引起组成的变化自然放干或风干,不要加热促干基质溶液要现配要尽量避免不挥发性溶剂,如甘油、PEG、Triton-X100、DMSO和DMF等尽量对样品进行除杂纯化必要时应进行样品的靶上脱盐及重结晶在点靶前,避免样品与基质的混合溶液中出现未溶解的基质 晶体生长时,溶液的pH值应小于4在最终点靶的溶液中,样品的终浓度应低于10 uM预先混匀法可以使混合物的分析重现性更好¾样品制备¾基质选择¾样品净化基质选择指南: 根据样品的种类及性质核酸多肽/蛋白质多聚物多糖CHCA/HCCAa-cyano-4-hydroxycinnamic acidHCCA广泛应用于多肽和小蛋白的分析,特别适用于多肽的一级和二级质谱分析,是蛋白质鉴定的首选基质。
用CHCA测蛋白分子量时,容易形成带多个电荷的离子。
基质的重结晶纯化(当基质纯度不够时)•在温乙醇中加入CHCA至溶解饱和•过滤除去不溶物后,加入二倍体积的冷水,4°C 静置24 hr以上。
•过滤,沉淀用冷水清洗后晾干即可CHCA的制样方法干燥液滴法这是金属靶的标准制样方法•基质溶液: HCCA饱和于TA (ACN : 0.1% TFA, 1:2)•样品溶液: 多肽和蛋白在溶液中的浓度为10 fmol/ul-1 pmol/ul.•两溶液等体积混匀后,取0.5 ul点靶。
薄层法•在板上点0.5 ul HCCA (在丙酮中饱和)基质,使成一薄层。
也可以在基质溶液中加入1/5体积的硝基纤维素溶液(20 g/l溶于acetone/2-propanol 1:1) 。
•取0.5 ul酸化的样品溶液(pH<6 !) 点在基质层上(如果pH>6,基质层会被溶解)•放干(如果怕样品氧化,可以进行真空干燥(真空度100 mbar)•用5-10 ul冷0.1% TFA靶上脱盐2-3次Sinapinic acid (SA)3,5-dimethoxy-4-hydroxycinnamic acidSA适用于很多多肽和蛋白质,尤其是分子量较大的蛋白质(10-150 kDa),也可用于一些极性多聚物的分析和蛋白质的源内裂解分析,但对小肽(<3 kDa) 的信号较差。
用SA测量蛋白质的分子量时,通常观察到加合离子(+224 Da, 206 Da)SA的制样方法干燥液滴法•把基质SA (饱和于ACN : 0.1 % TFA, 1:2) 和样品溶液等体积混匀•取1 ul点靶,室温自然放干双层法(可提高灵敏度)•把底层基质SA (饱和于乙醇) 点到靶上,使形成一薄层•样品用0.1 % TFA稀释至1 pmol/ul•把样品与上层基质SA溶液(饱和于ACN : 0.1 % TFA, 1:2)等体混匀•取0.5 ul点到底层基质上注:对于MW>50 kDa的蛋白质,可以用上层基质SA溶液(饱和于ACN : 0.1 % TFA, 1:2)稀释样品。
先用干燥液滴法,也可以用压碎晶体法DHBDHB (2,5-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid)2,5-DHB广泛应用于多肽、蛋白质、极性多聚物和多糖等的分析,是磷酸肽和糖肽分析常用的基质,也可用于蛋白质的ISD分析和脂类的分析。
适用于AnchorChip™靶,不加有机相在水中即可溶解。
缺点:结晶呈大的针状,不均匀,导致分辨率和准确度下降DHB的制样方法干燥液滴法(用于多肽和蛋白质)•将样品和基质溶液2,5-DHB (10 g/l in ACN : 0.1 % TFA , 1:2) 等体积混匀后点靶•用SDHB 取代2,5-DHB,可减少大蛋白(>50 kDa)的碎裂•用AnchorChip靶可避免甜点效应,并提高灵敏度干燥液滴法(用于多糖)•把样品溶液(10 pmol/ul in water) 和基质溶液2,5-DHB (EtOH:H2O , 1:2) 等体积混匀•取1 ul点靶,凉风吹干•多糖以加钠峰的形式存在于样品点的中央而不是周边的晶体中干燥液滴法(用于PEG)•把样品(5mg/ml)、基质2,5-DHB (10 mg/ml) 和0.1M 三氟乙酸钠(13.6 mg/ml)均溶于丙酮,按体积比10:50:2混匀•取0.5 ul点靶DHB基质的不同干燥方法比较真空干燥•容易形成盐加合物•结晶更均匀,便于自动分析•利于中性多糖和聚合物的分析•效果类似于使用高比例有机相作基质溶剂自然干燥•盐加合物较少•结晶不均匀•利于多肽和蛋白的分析superDHB(sDHB)“Super DHB”(DHB + 10% 5-methoxysalicylic acid)SDHB 是2,5-dihydroxybenzoic acid (2,5-DHB)和2-hydroxy-5-methoxybenzoic acid的混合物,适用于大蛋白和糖蛋白的分析及蛋白质的ISD分析。