SELDI (surface enhanced laser desorption ionization)
Dnes již existuje řada velmi účinných laserových ionizačních metod, spočívajících na jemné desorpci. Vedle MALDI jsou to SELDI (surface enhanced laser desorption ionization), což je laserová desorpce zvýšená povrchem, DIOS (direct ionization on silicon), tj. přímá ionizace na křemíku, a další. Dnes tyto techniky nachází rozsáhlé využití například v diagnostice chorob, ve vývoji léčiv, v kontrole potravin nebo v analýze složek životního prostředí. Důležitou roli hrají také při výzkumu vesmíru.
SELDI (Surface enhanced laser desorption/ionization) je variantou MALDI techniky, při které dochází k derivatizaci různých substancí majících afinitu k analytu. Tyto deriváty jsou potom použity k extrakci vlastního analytu přímo ze směsi, takže se eliminují ztráty způsobené obvykle komplikovaným postupem separace vzorku separačními postupy (např. kolonovou chromatografií).
SELDI-TOF MS (Surface-Enhanced Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry). SELDI-TOF MS je tvořen třemi základními komponentami:
Princip metody SELDI-TOF MS je jednoduchý a je založen na vazbě proteinů na předem připravený povrch pevné fáze proteinového čipu adsorpcí, elektrostatickou interakcí nebo afinitní chromatografií. Univerzálnost této technologie spočívá v chemické interakci povrchu čipu s analyzovaným materiálem. Čipy mohou být připraveny tak, aby byly schopny vázat specifickou skupinu proteinů z analyzovaného vzorku. Povrch čipů může být hydrofobní, hydrofilní, kationický, anionický (chemické povrchy) nebo tvořený protilátkou, DNA, receptorem nebo ligandem (biologické povrchy). Následná analýza pak probíhá ve shodném principu s MALDI-TOF MS, kdy dochází k laserové desorpci a ionizaci vzorků, které jsou ko-krystalizovány s matricí na povrchu cílového čipu.
Jednou z velkých výhod SELDI-TOF MS a rozdílných povrchů čipů je skutečnost, že daný vzorek komplexní směsi proteinů může být analyzován současně na několika různých sorbentech.
Technologie SELDI-TOF MS umožňuje nejen využití čipů s chemickými povrchy, které slouží především ke hledání nových biomarkerů onemocnění, ale hlavně umožňuje přípravu čipů s biochemickým povrchem (tvořené protilátkami, DNA, enzymy, receptory, cytostatiky atd.), které umožňují studium biomolekulárních interakcí (interakce protein-protein, protilátka-antigen, enzym-substrát, protein-DNA, protein-cytostatikum, DNA-cytostatikum, receptor-ligand).
SELDI - limitace a využití
Mikročipová analýza pro detekci proteinů je příslibem pro biomedicínský výzkum a pro klinickou diagnostiku. Přestože SELDI-TOF MS není ve většině případů schopna umožnit přímou identifikaci jednotlivých proteinů, které mohou být potenciálními biomarkery onemocnění, je schopna velmi rychle generovat proteomové profily stovek vzorků. Sérum, moč nebo lyzáty nádorové i normální tkáně vykazují velkou proteinovou variabilitu. Proteomická diagnostika může být tedy efektivní pouze tehdy, bude-li využívat metody, které dokáží najít a seskupit tyto rozdíly a srovnat je za účelem charakterizace určitého stavu nemoci.
Varianty technologie SELDI
· SEAC (surface-enhanced affinity capture), nejčastěji používaná SELDI technika,
· SEND (surface-enhanced neat desorption) - molekuly absorbující energii jsou vázány k povrchu často kovalentně a další matrice se již neuplatní, v posledních letech se využívá zejména porézního křemenného povrchu, technika se omezuje na analýzy malých molekul,
· SEPAR (surface-enhanced photolabile attachment and release) - do další vazby mezi vlastním analytem a energii absorbující sloučeninou vstupuje SEPAR, analyt je uvolněn během ionizačního procesu fotochemicky.
Literatura: