Visualiser des surfaces grâce à la spectrométrie de masse
Des chercheurs de l’EPFL ont développé une technique d’imagerie par spectrométrie de masse qui permet de visualiser les molécules d’une surface en deux dimensions.
L’imagerie par spectrométrie de masse (ISM) est une méthode capable de localiser des molécules biologiques ou des médicaments dans les tissus. Les techniques usuelles nécessitent cependant une préparation chimique et doivent être pratiquées sous vide, ce qui coûte du temps et de l’argent. Un article d’Analytical Chemistry raconte comment une équipe de l’EPFL a développé un protocole ISM qui peut être utilisé dans des conditions standard et appliqué à un large spectre de molécules.
La spectrométrie de masse est l’un des outils les plus puissants de la chimie analytique. Même si elle existe sous plusieurs formes, elle consiste toujours à identifier des molécules inconnues à partir de leur masse. Cette méthode est largement tributaire du développement des techniques d’ionisation, dont les plus répandues en matière de molécules biologiques sont la désorption laser assistée et l’électronébulisation: les ions moléculaires sont séparés et détectés par un spectromètre de masse, qui les analyse d’après leur masse et identifie les composants de l’échantillon d’origine.
Or, une équipe de chercheurs du Laboratoire d’électrochimie physique et analytique de l’EPFL (LEPA) a mis au point une nouvelle technique d’ionisation ambiante dite par pulvérisation électrostatique (ESTASI), et l’a combinée avec la spectrométrie de masse pour récolter des informations chimiques en deux dimensions sur une surface. Dans un tel cas, l’échantillon est placé dans sa totalité sur une plateforme et humidifié par un capillaire qui délivre une solution acide afin d’extraire les molécules auxquelles s’intéresse l’ESTASI. Ledit capillaire se comporte alors comme une sonde à balayage sur l’échantillon, et les données sont compilées grâce à un ordinateur qui génère une sorte de « carte thermique » de l’ensemble, avec la distribution des informations chimiques en superposition.
Les scientifiques ont ainsi pu analyser des molécules organiques, des peptides, protéines et même des cellules. La résolution d’imagerie est déterminée par le diamètre intérieur et extérieur du capillaire, mais peut dépasser 110 μm dans des conditions optimales. Cette technique, qui requiert un équipement facile à transporter, est accessible à tous les laboratoires de spectrométrie de masse.
Les chercheurs de l’EPFL testent actuellement leur trouvaille sur l’imagerie des tissus biologiques. Au vu de son succès, ils s’attendent néanmoins à lui trouver rapidement un large éventail d’applications (bio-) chimiques, et à pouvoir l’améliorer et l’étendre à des développements additionnels optimisés.
Source
Qiao L, Tobolkina E, Lesch A, Bondarenko A, Zhong X, Liu B, Pick H, Vogel H, Girault HH. 2014. Electrostatic Spray Ionization Mass Spectrometry Imaging. Analytical Chemistry DOI: 10.1021/ac4031779