Fig.1 Différences entre l'analyse conventionnelle du métabolome pour les échantillons de cerveau disséqués et le nouveau système de surveillance en temps réel in vivo. Crédit :Université de Nagoya
Le suivi en temps réel de la dynamique des molécules endogènes dans les organismes est un aspect important dans l'étude des maladies. Cependant, ce processus est difficile en raison de problèmes tels que la sensibilité, résolution, et l'envahissement. Ce défi est devenu une motivation majeure pour le développement de nouveaux outils efficaces pour la surveillance en temps réel des analytes d'intérêt.
Dans leur dernière étude, une équipe de chercheurs de l'Université de Nagoya a réussi à trouver une nouvelle approche pour la surveillance en temps réel in vivo des métabolites en utilisant une combinaison de sonde d'ionisation par électrospray (PESI), une technique unique d'ionisation ambiante, et spectrométrie de masse en tandem (MS/MS), une technique de caractérisation plus fine des métabolites endogènes au sein d'un échantillon d'intérêt, en particulier lorsque les métabolites ne peuvent pas être identifiés par un seul SEP. L'équipe a rendu compte de son étude en Chimie analytique .
« Alors que la fine aiguille de sonde dans PESI permet un échantillonnage direct avec une invasivité au niveau subcellulaire, et l'utilisation combinée de PESI et de spectrométrie de masse unique (PESI/MS) a été appliquée à l'analyse directe de composés cibles, PESI/MS manque de sélectivité car PESI ne possède pas de propriété de séparation chromatographique, ", a déclaré Yumi Hayashi, co-premier auteur de l'étude. "Par conséquent, l'utilisation combinée avec un détecteur spécifique tel que MS/MS doit être explorée pour une identification fiable des métabolites. »
Le nouveau système analytique développé par l'équipe se compose d'une platine mobile et d'une unité unique de spectromètre de masse en tandem à ionisation par électrospray, qui utilise une aiguille solide extrêmement fine (avec un diamètre de pointe d'environ 700 nm) pour l'échantillonnage direct et l'ionisation. Le système a surveillé avec succès huit métabolites cérébraux liés au métabolisme énergétique central chez une souris anesthésiée à l'isoflurane en temps réel avec un intervalle de 20 secondes. Notamment, aucune lésion traumatique notable ni œdème n'a été observé à la surface du cerveau, examiné 3 heures après un suivi in vivo en temps réel.
L'étage nouvellement développé est composé d'un étage mobile libre x-y-z, réchauffeur en caoutchouc, et l'unité de bras de fixation. La platine permet de contrôler le point d'échantillonnage avec une résolution spatiale d'ordre μm. Crédit :Kei Zaitsu
Pour valider davantage le système, l'équipe l'a appliqué à l'agoniste des récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB
« Les capacités démontrées du nouveau système PESI/MS/MS en font un outil prometteur pour l'analyse des maladies neurodégénératives, comme la maladie d'Alzheimer. Nous pouvons également l'utiliser pour analyser d'autres tissus tels que le foie et les reins, suggérant une large gamme d'applicabilité du présent système, ", l'auteur correspondant Kei Zaitsu dit. "En utilisant ce système, nous pensons qu'un nouveau domaine de recherche appelé « métabolomique en temps réel » peut être exploré et étendu. »
Pour valider davantage le système, l'équipe l'a appliqué à l'agoniste des récepteurs cannabinoïdes de type 1 (CB
