Verbeteringen in de manier waarop monsters worden bereid, zullen het bereik en de flexibiliteit vergroten van een methode die de locatie van geselecteerde moleculen in een biologisch monster detecteert, zoals een stukje weefsel.

In de chemische analysetool die bekend staat als matrix-assisted laser-desorptie/ionisatie massaspectrometrie (MALDI MS), een laserstraal stoot geladen deeltjes af, bekend als ionen, uit het monster. De ionen worden vervolgens door een massaspectrometer gevoerd die ze detecteert op basis van hun massa. Door dit proces duizenden keren te herhalen terwijl het monster in twee dimensies wordt verplaatst, worden beelden gegenereerd die de verdeling van geselecteerde moleculen door het monster laten zien. Dit proces stelt onderzoekers in staat om de rol van specifieke chemicaliën in biologische en pathologische toepassingen te bestuderen.

Voordat het monster op deze manier kan worden geanalyseerd, het moet ingebed zijn in een materiaal dat een matrix wordt genoemd, maar de kleine moleculen die over het algemeen worden gebruikt om matrices te vormen, leggen beperkingen op aan de techniek. Metabolieten detecteren, kleine moleculen van biologisch en medisch belang, was bijzonder moeilijk vanwege storende signalen van moleculen van de matrix.

Nu is door Dominik L. Michels van KAUST's Visual Computing Center samen met voormalig postdoctoraal onderzoeker Franziska Lissel van KAUST een nieuwe klasse van matrices ontwikkeld, gemaakt van polymeren met grotere moleculen dan conventionele matrices, die nu een junior faculteit is die onderzoek doet aan het Leibniz Institute of Polymer Research (IPF) in Duitsland. In aanvulling, Nikos Hadjichristidis van het KAUST Catalysis Center was essentieel voor het succes van het project.

"Dit elimineert veel van de nadelen van matrices met kleine moleculen, ", zegt Lissel. Ze legt uit dat de nieuwe polymeermatrices het mogelijk maken om veel meer van de chemicaliën te volgen die van belang zijn bij het bestuderen van kanker, evenals de locatie van medicijnen, die voorheen ontoegankelijk waren met behulp van MALDI-beeldvorming. "Er zijn zoveel meer onderzoeksvragen die we nu kunnen onderzoeken, " zij voegt toe.

Een verrassing voor de onderzoekers kwam toen ze zich realiseerden dat monsters die in de polymeermatrices waren ingebed, konden worden onderzocht op zowel positief als negatief geladen ionen. Deze zeldzame dual-mode-analyse zorgt voor een krachtige grotere flexibiliteit in de procedure.