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In Vivo Real-Time Monitoring System Using Probe Electrospray Ionization/Tandem Mass Spectrometry for Metabolites in Mouse Brain
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2018-03-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.7b05291 Kei Zaitsu 1, 2 , Yumi Hayashi 1, 3 , Tasuku Murata 4 , Kazumi Yokota 4 , Tomomi Ohara 1, 2 , Maiko Kusano 2 , Hitoshi Tsuchihashi 2 , Tetsuya Ishikawa 3 , Akira Ishii 2 , Koretsugu Ogata 4 , Hiroshi Tanihata 4
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2018-03-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.7b05291 Kei Zaitsu 1, 2 , Yumi Hayashi 1, 3 , Tasuku Murata 4 , Kazumi Yokota 4 , Tomomi Ohara 1, 2 , Maiko Kusano 2 , Hitoshi Tsuchihashi 2 , Tetsuya Ishikawa 3 , Akira Ishii 2 , Koretsugu Ogata 4 , Hiroshi Tanihata 4
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Recent improvements in ambient ionization techniques combined with mass spectrometry has enabled to achieve real-time monitoring of analytes of interest, even for biogenic molecules in living animals. Here, we demonstrate a newly developed system for in vivo real-time monitoring of metabolites in a living mouse brain. It consists of a semiautomated manipulation system and a unique probe electrospray ionization unit, which uses an extremely thin solid needle (tip dia.: 700 nm) for direct sampling and ionization, coupled to a conventional tandem mass spectrometer. The system successfully monitored 8 cerebrum metabolites related to central energy metabolism in an isoflurane-anesthetized mouse in real time with a 20 s interval. Moreover, our system succeeded in capturing dynamics of energy metabolism in a mouse administered with cannabinoid type-1 receptor agonist, which is known to disrupt cerebrum energy metabolism. The present system now opens the door to the next stage of cutting-edge technique in achieving in vivo real-time monitoring.
中文翻译：
体内实时监测系统，使用探针电喷雾电离/串联质谱技术对小鼠脑中的代谢物进行分析
环境电离技术与质谱技术相结合的最新改进已实现了对目标分析物的实时监控，甚至对于活体动物中的生物分子也是如此。在这里，我们演示了一种新开发的系统，用于对活的小鼠大脑中的代谢物进行体内实时监测。它由半自动操作系统和独特的探针电喷雾电离单元组成，该单元使用极细的实心针（尖端直径：700 nm）进行直接采样和电离，并与传统的串联质谱仪耦合。该系统以20 s的间隔实时成功地监测了异氟烷麻醉小鼠中的8种与中心能量代谢有关的大脑代谢产物。而且，我们的系统成功捕获了使用大麻素1型受体激动剂的老鼠的能量代谢动力学，已知该激动剂会破坏大脑的能量代谢。现在，本系统为实现体内实时监测打开了通往尖端技术下一阶段的大门。
更新日期：2018-03-09
中文翻译：
体内实时监测系统，使用探针电喷雾电离/串联质谱技术对小鼠脑中的代谢物进行分析
环境电离技术与质谱技术相结合的最新改进已实现了对目标分析物的实时监控，甚至对于活体动物中的生物分子也是如此。在这里，我们演示了一种新开发的系统，用于对活的小鼠大脑中的代谢物进行体内实时监测。它由半自动操作系统和独特的探针电喷雾电离单元组成，该单元使用极细的实心针（尖端直径：700 nm）进行直接采样和电离，并与传统的串联质谱仪耦合。该系统以20 s的间隔实时成功地监测了异氟烷麻醉小鼠中的8种与中心能量代谢有关的大脑代谢产物。而且，我们的系统成功捕获了使用大麻素1型受体激动剂的老鼠的能量代谢动力学，已知该激动剂会破坏大脑的能量代谢。现在，本系统为实现体内实时监测打开了通往尖端技术下一阶段的大门。
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