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V. Ramos-Garcia, I. Ten-Doménech, A. Moreno-Giménez, M. Gormaz, A. Parra-Llorca, A. Shephard, P. Sepúlveda, D. Pérez-Guaita, M. Vento, B. Lendl, G. Quintás, J. Kuligowski:
"ATR-FTIR spectroscopy for the routine quality control of exosome isolations";
Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 217 (2021), 104401; S. 1 - 12.

Exosomen sind nanoskalige Vesikel, die spezifische Ladungen von DNA, RNA, Proteinen, Metaboliten sowie intrazellulären und Membranlipidenenthalten. Die Exosomenisolierung muss in Abhängigkeit von der Art des Biofluids und gewebes sorgfältig optimiert und die entnommenen Exosomen charakterisiert werden. Das Hauptziel dieser Studie war es, die Machbarkeit einer multimodalen Analyse der attenuierten Gesamtreflexion - Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (ATR-FTIR) und UPLC-QqTOF-MSMS für die Entwicklung eines routinemäßigen Qualitätskontrollwerkzeugs isolierter Exosomen und die schnelle Charakterisierung ihrer Lipidprofile und ihres Gesamtproteingehalts zu bestimmen. Am Beispiel der Muttermilch wurden Exosomen durch mehrstufige Ultrazentrifugationisoliert. Nach der einphasigen Extraktion wurde die lipidomische Analyse durch UPLC-QqTOF-MSMS mit automatisierter MSMS-basierter Annotation unter Verwendung von HMDB-, METLIN-, LipidBlast- und MSDIAL-Datenbanken durchgeführt. Die Klassen mit der größten Anzahl annotierter Merkmale waren Glycerophospholipide, Sphingolipidenund Glycerolipide. Anschließend wurden Trockenefilme von 2 μL Exosomen direkt mittels ATR-FTIR analysiert. Die multivariate Analyse zeigte signifikante Assoziationen zwischen ATR-FTIR-spezifischen Regionen und den Konzentrationen verschiedener Lipidklassen. Die Hauptkomponentenanalyse und die hierarchische Clusteranalyse von IR- und lipidomischen Daten zeigten, dass ATR−FTIR wertvolle qualitative Deskriptoren für den Lipidgehalt isolierter Exosomen liefert. Die Gesamt-LC-MS-Lipid- und Gesamtproteingehalte könnten auch unter Verwendung der Fläche von CHs und C quantifiziert werden. doppelbindungVerwendung der Fläche der CHs- und C O-Dehnungsbänder sowie der Amid-I-Bande quantifiziert werden. Zusammenfassend zeigen die gewonnenen Ergebnisse, dass die multimodale Analyse von ATR-FTIR- und UPLC-MS-Daten ein nützliches Werkzeug für die Entwicklung spektroskopischer Methoden ist. ATR-FTIR lieferte sowohl qualitative als auch quantitative chemische Deskriptoren isolierter Exosomen, die eine schnelle und direkte Quantifizierung des Gesamtprotein- und Lipidgehalts ermöglichten.

Exosomen sind nanoskalige Vesikel, die speziellefic Ladungen von DNA, RNA, Proteinen, Metaboliten und intrazellulärenund Membranlipide. Die Exosomenisolierung muss je nach Art der Bio sorgfältig optimiert werdenfluid undGewebe und die entnommenen Exosomen müssen charakterisiert werden. Das Hauptziel dieser Studie war es, dieDurchführbarkeit einer multimodalen Analyse der abgeschwächten Gesamtrepräsentationflectance-Fourier-Transformation Infrarot (ATR-FTIR)Spektroskopie und UPLC-QqTOF-MSMS zur Entwicklung eines routinemäßigen Qualitätskontrollwerkzeugs isolierter Exosomenund die schnelle charakterisierung ihrer lipidprofiles und Gesamtproteingehalt. Am Modell der MuttermilchBeispiel: Exosomen wurden durch mehrstufige Ultrazentrifugation isoliert. Nach einphasiger Extraktion ist lipidomicAnalyse wurde von UPLC durchgeführt-QqTOF-MSMS mit automatisierter MSMS-basierter Annotation mittels HMDB, METLIN,LipidBlast- und MSDIAL-Datenbanken. Die Klassen mit der größten Anzahl annotierter Merkmale waren Glycer-Ophospholipide, Sphingolipide und Glycerolipide. Dann trocknenfilms von 2μL-Exosomen wurden direkt mittels ATR-FTIR. Multivariate Analyse zeigte signifikantefiCant Assoziationen zwischen ATR-FTIR-Spezifikationenfic regionen und die konzentrationVerschiedene Lipidklassen. Hauptkomponentenanalyse und hierarchische Clusteranalyse von IR und Lippen-idomic Daten zeigten, dass ATR FTIR liefert wertvolle qualitative Deskriptoren des Lipidgehalts isolierterExosomen. Der Gesamt-LC-MS-Lipid- und Gesamtproteingehalt könnte ebenfalls quantifiziert werden.fiUnter Verwendung des Bereichs CHs und C--ODehnungsbänder sowie das Amid-I-Band. Als Schlussfolgerung zeigen die erhaltenen Ergebnisse, dass die multimodale Analyse vonATR-FTIR- und UPLC-MS-Daten sind ein nützliches Werkzeug für die Entwicklung spektroskopischer Methoden. ATR-FTIR zur Verfügung gestelltsowohl qualitative als auch quantitative chemische deskriptoren isolierter exosomen, die eine schnelle und direkte quantifizierung ermöglichen.fikation des gesamtprotein- und lipidgeha

Abgeschwächte GesamtreflexionFourier-Transformation Infrarot (ATR-FTIR)LipidomicsExosomenHumanmilchOmicsExtrazelluläre Vesikel

http://dx.doi.org/10.1016/j.chemolab.2021.104401

https://publik.tuwien.ac.at/files/publik_298644.pdf