2008年9月26日
理解系统水平的生物学是困难的，特别是在研究诸如生物膜中的组织切片或组织片或群体等复杂标本时。科学家必须能够识别，量化和定位样品中存在的分子。
格鲁吉亚化学学院和生物化学学院托马斯奥兰多和研究生艾琳·奥斯蒂斯理查德进行单一光子电离质谱仪进行实验。
在格鲁吉亚科技从科学和工程学院的研究人员加入了力量，以创造生物成像质谱（BIMS）的欧洲杯线上买球中心，旨在解决这些类型的挑战。
“我们在2007年举办这个中心的时候，我们看到的质谱成像工具的巨大潜力，并意识到我们的人在佐治亚技术，使我们到Excel在该领域独特的合奏，”阿尔美林，在一位教授说，生物学院和Smithgall主席在分子细胞生物学。
质谱成像是一种强大的分析技术，具有解开生物系统的分子复杂性的可能性。它允许研究人员可视化特定分子的空间排列和相对丰度 - 从简单的代谢物到肽和蛋白质 - 在生物样品中。
该技术还利用生物分子将其转化为离子的能力，然后通过质谱仪分离和分析。当从样本的不同区域收集数据时，分子的分布可用于产生该样本的多维图像。
今天，用于研究生物样品的流行方法是基质辅助激光解吸/电离质谱（MALDI-MS）。在该技术中，样品制备起着图像质量的非常重要的作用，因为它要求一个矩阵化合物被均匀地沉积在组织学组织切片的表面上安装一个特殊的板。
在4月15日发行期刊分析化学，一支研究小组，包括美林，卡梅伦·科学家的生物分析质谱设施主任，以及化学和生物化学学院的研究科学家延丰陈，表明了均匀性可以提高矩阵。通过这种发展，可以分析更广泛类别的化合物，例如脂质。
研究人员使用振荡毛细血管将小液滴喷雾到样品表面上的小液滴 - 类似于喷枪的方法。使用剑桥大学医学教授蒂莫西考克斯提供的组织学样本，研究人员可以介绍和本地化样品中许多不同的脂质物种。具体而言，当存在遗传缺陷时，它们局部化鞘脂，其在大脑中积聚。该研究由国家卫生研究院资助。
虽然必须在真空中分析MALDI样品，但最近的进展允许在环境条件下进行样品。Facundo Fernandez，化学和生物化学学校助理教授，一直使用称为解吸电喷雾电离（DESI）的技术。
使用Desi，含有酒精和水的高速，充电的喷雾剂在几毫米的样品上引导。溶剂液滴通过与表面的相互作用拾取样品的部分，然后形成可分析的高度电荷的离子。
Fernandez和他的研究团队最近使用Desi分析公共卫生当局提供的近400个药物样本，以确定假冒抗疟疾药物。旨在解决假冒抗疟疾药物普遍问题的活动是在Plos医学杂志中的2月12日报告。Georgia Tech开发更快的分析技术的努力由美国国家科学基金会赞助，而世界卫生组织的小额授予支持样本分析。欧洲杯线上买球
“我们已经使用Desi进行了大量的工作来分析药物制剂，但我们正在进入新的研究途径，包括看着藻类样品，以及由卵巢癌研究所提供的卵巢癌组织样本，该研究所被居住在佐治亚理工学院并由生物学椅John McDonald学校领导，“Fernandez指出。
在卵巢癌的研究，知之甚少的生物标志物和低质量的信号分子如何与治疗增加或减少丰盈。费尔南德斯联手托马斯奥兰多，化学与生物化学学院的椅子，使用DESI和激光解吸单光子电离质谱（LD / SPI-MS）来研究这个问题。因为这两种技术在大规模范围重叠，同时使用提供的生物标记概况一个更完整的调查奥兰多说。
因为它不使用矩阵，LD / SPI-MS可以检测低质量分子 - 例如糖，氨基酸，小肽和细胞毒性化合物 - 由于癌症治疗而形成。根据奥兰多，它可以实现比依赖于离子的激光解吸的典型商业质谱仪更高的空间分辨率和敏感性。
“我们希望LD / SPI-MS将导致更好地了解卵巢癌的分子基础，在其各个阶段和治疗如何影响在卵巢癌细胞中低质量的生物标志物的监管，”奥兰多说。
质谱实验产生的数据量惊人，每十万光谱和数千个峰构成，这使得找到感兴趣的分子非常困难。
“我们专注于研究，可以清理，可视化和寻找在成千上万的质谱组织图像，你不一定能找到或者有时间找到用肉眼有趣的模式计算方法，”五一解释王冬梅，在生物医学工程的华莱士阁下科尔特部门和格鲁吉亚癌症联盟杰出学者癌症的助理教授。
王，博士后米切尔和研究生Richard Moffitt和Peter Siy正在为BIMS中心用户提供软件系统。系统获取从每个组织滑动矩阵收集的数千个离子光谱，执行质量控制并可视化组织基质上的离子的分布。接着，研究人员利用数据挖掘方法 - 包括主成分分析，独立成分分析和多因素分析 - 确定并在不同的位置比较存在的目标离子。
作为一名细胞生物学家，美林认为潜力质谱成像检测所有的重要分子的能力，控制细胞的行为，而不只是少数。质谱分析的另一个优点是，以测试是否所有的细胞都受到影响在相同的方式的能力。
他的实验室使用质谱来介绍鞘磷脂，这是参与细胞 - 细胞通信和细胞内信号传导的成千上万代谢物的家族。他还研究这些代谢物的类型和量，以控制细胞是否生长或死亡。
“随着质谱，我们不仅能够剖析这些化合物，还找我们认为是炎症的重要的新代谢，衰老和癌症，补充说：”美林。
在佐治亚理工学院的BIMS中心的研究人员包括像美林谁提议，可以通过质谱成像来解决生物学和临床问题。它还汇集了研究人员是谁