Met MALDI-FT-MS met hoge resolutie snel bacterie-eiwitten meten en stammen identificeren.

Een nieuwe methode voor identificatie van bacteriën, op basis van een geavanceerde MS techniek, blijkt sneller en nauwkeuriger dan andere methodes die momenteel worden gebruikt. Charles Wilkins en Jack Lay van de Universiteit van Arkansas beschreven de nieuwe methode recentelijk in het tijdschrift Analytical Chemistry.

Hele cellen

Veel bacteriën komen in zowel goedaardige als kwaadaardige vorm voor. Om te kijken met welke vorm je te maken hebt, moet je de bacterie in groot detail bestuderen. Dat kan door isoleren, kweken en onderzoeken van bacteriestammen onder de microscoop. Een vrij tijdrovende bezigheid. De dreiging van antrax in de VS stimuleerde een aantal wetenschappers snellere methoden met behulp van de massa spectrometer te ontwikkelen. Een manier daarvoor is voorbij te gaan aan de monstervoorbereiding en aan hele cellen te meten. Nadeel van deze methode is dat je al snel een woud van pieken krijgt. Tenzij je de aandacht richt op een paar eiwitten in de bacterie die specifiek zijn voor de bacteriestam.

Cadillac

Wilkins en Lay onderzochten de ribosomale eiwitten van E.coli met twee MS-technieken. Voordeel van dergelijk onderzoek met E.coli is, dat de massa’s van de eiwitten zijn opgenomen in een database. Door de MS-meetgegevens naast de informatie uit de database te leggen, is de kwaliteit van de metingen te bepalen.

Met Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) wordt de tijd gemeten die geïoniseerde moleculen er over doen om een afstand door een detectiebuis af te leggen. Om de ionmassa te achterhalen worden de reistijden gerelateerd aan die van een standaard massa. De foutenmarge bij deze techniek bleek aanzienlijk: ongeveer 500 ppm. Dit is te groot om verschillende ribosomale eiwitten in de bacterie van elkaar te onderscheiden.

De tweede techniek die Wilkins en Lay onderzochten was MALDI-Fourier Transform Mass Spectro­metry, MALDI-FT-MS. Deze techniek wordt ook wel de Cadillac onder de MS-technieken genoemd. Bij FT-MS is de route tot de detector circulair en wordt niet de reistijd maar de frequentie van de rondgang van ionen gemeten. Frequentie is nauwkeuriger te meten dan tijd. Door de massa’s gemeten met MALDI-FT-MS te vergelijken met de eiwitmassa’s in de database werd de meetfout bepaald. Deze bleek slechts 26 ppm. De MALDI-FT-MS techniek biedt dus perspectieven voor snelle bacterie-identificatie.