MALDI-TOF - Instituto NANOCELL

Prévia do material em texto

12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 1/11
 terça-feira, fevereiro 12, 2019 
O JORNAL ELETRÔNICO DO INSTITUTOO JORNAL ELETRÔNICO DO INSTITUTO
NANOCELLNANOCELL
Bio&Tecnologia Câncer Saúde
MALDI-TOF: Uma Ferramenta Revolucionária Para As Análises Clínicas EMALDI-TOF: Uma Ferramenta Revolucionária Para As Análises Clínicas E
Pesquisa Do CâncerPesquisa Do Câncer
 21 de novembro de 2013  admin_cms  Comment(1)
MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncerMALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer
Vânia Aparecida Mendes Goulart, Rodrigo R. ResendeVânia Aparecida Mendes Goulart, Rodrigo R. Resende
Vol. 1, N. 3, 21 de novembro de 2013Vol. 1, N. 3, 21 de novembro de 2013 
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2013.11.21.001DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2013.11.21.001
A espectrometria de massas é uma técnica analítica poderosa utilizada para identificar
compostos desconhecidos, quantificar compostos conhecidos e elucidar a estrutura e as
propriedades químicas das moléculas. Basicamente, esta técnica consiste na ionização de
átomos ou moléculas (quebrar os átomos ou moléculas para que fiquem carregadas com mais
ou menos elétrons do que o original) de uma amostra, na separação destes átomos ou moléculas
em função da sua relação massa/carga (m/z) e em seguida sua identificação e quantificação.
DestaquesDestaques
OBESIDADE: POR QUE É TÃO DIFÍCIL PERDER PESO?
  
107
Curtir
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 2/11
Diferentes abordagens desta técnica, baseadas em vários sistemas de ionização e detecção, têm
sido desenvolvidas. Atualmente, um dos métodos mais amplamente utilizados para a análise de
biomoléculas é o de ionização por dessorção a laser assistida por matriz, cuja sigla em inglês é
MALDI (Matrix Assisted Lazer Desorption Ionization), seguido pela detecção em um analisador do
tipo tempo de vôo, sigla TOF (do inglês Time of flight) [1, 2].
Devido à grande importância desta técnica, em 2002, seu criador, o pesquisador japonês Koichi
Tanaka, da Shimadzu Corporation, recebeu o prêmio Nobel de química, que compartilhou o
mesmo Prêmio pelo desenvolvimento de um novo método para análises por espectrometria de
massas de macromoléculas biológicas (um tipo de impressão digital de cada molécula, já que
cada uma tem a sua identificação, como a impressão digital nos seres humanos) como
proteínas, por exemplo, com o professor John Bennett Fenn da Universidade de Yale, no Texas, EUA
e com o professor Kurt Wüthrich da Universidade de Engenharia, Ciências, Tecnologia, Matemática
e Negócios de Zürich, na Suíça (este último pelo trabalho com espectroscopia NMR, ressonância
magnética nuclear em português) [1].
Resumidamente, a técnica da MALDI-TOF consiste na deposição de uma determinada amostra
em uma matriz capaz de fornecer prótons (ou H ) para o processo de ionização dos
componentes da amostra. Quando esta matriz absorve a energia emitida por um laser, ocorre a
transferência de prótons da matriz para os componentes da amostra e ao mesmo tempo
desencadeia-se um processo de dessorção, o que possibilita a passagem da amostra do estado
sólido para o gasoso. Dessorção é um fenômeno pelo qual uma substância é liberada através de
uma superfície. O processo é o oposto de sorção (isto é, adsorção e absorção ocorrendo
simultaneamente). Como tal, é o efeito de gases ou líquidos a serem incorporados num material
de um estado diferente e aderente à superfície de outra molécula. A absorção é a incorporação
de uma substância em um estado, para outro de estado diferente (por exemplo, líquidos a serem
absorvidos por um  sólido,  ou gases a serem absorvidos por um líquido). Adsorção é
a  adesão  física ou ligação de  íons  e moléculas na superfície de outra molécula. O processo
inverso da sorção é a dessorçãodessorção.
Os componentes da amostra ionizados e dessorvidos são direcionados para o analisador TOF,
onde são acelerados através de um campo elétrico dentro de um tubo a vácuo (sem qualquer
gás ou molécula presente, como o espaço sideral), até que atinja o detector. Neste tubo a vácuo,
os componentes da amostra são separados de acordo com suas m/z, chegando ao detector em
diferentes tempos (Figura 1Figura 1)[3].
 
+
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 3/11
Figura 1.Figura 1. Descrição da técnica de MALDI-TOF. A amostra é misturada com uma matriz sobre uma
placa de metal condutora. Depois da cristalização da matriz junto com a amostra, a placa
metálica é introduzida no espectrômetro de massas, onde é bombardeada com breves pulsos de
laser. As moléculas dessorvidas e ionizadas são aceleradas por meio de um campo elétrico e
entram em um tubo metálico submetido a vácuo (tubo de vôo, por onde as moléculas passam)
até atingirem o detector. Os íons com tamanho menor (m/z) viajam mais rapidamente pelo tubo
de vôo do que os de tamanho maior. Como uma pessoa gorda e uma magra correndo duzentos
metros, chega primeiro quem for mais leve e mais rápido. Desse modo, os analitos ou substâncias
das amostras, separados por TOF formam espectros de massa (como a impressão digital dos
seres humanos, cada um tem uma diferente) de acordo com sua razão m/z (massa/carga) e com
picos que indicam quantidades variáveis de cada substância analisada (analito). Para a
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 4/11
identificação dos analitos, cada pico é comparado com um banco de dados, arquivo contendo
todas as impressões digitais das moléculas.
Adaptado de: Croxatto, A., G. Prod’hom, and G. Greub, Applications of MALDI-TOF mass
spectrometry in clinical diagnostic microbiology.FEMS Microbiol Rev, 2012. 36(2): p. 380-407.
MALDI-TOF tem sido utilizada com sucesso na investigação e identificação de proteínas e
peptídeos, na identificação taxonômica de microorganismos, na genotipagem e análise de
polimorfismos no DNA, na investigação de modificações pós-transcricionais no RNA, dentre
inúmeras outras aplicações[4, 5]. Por se tratar de uma técnica de alta sensibilidade e de alto
rendimento (uma amostra pode ser analisada em poucos minutos), novas abordagens vêm
sendo desenvolvidas para atender a necessidade de diagnósticos rápidos e precisos para
diversas doenças [6].
Uma recente modalidade desta técnica é a aquisição de imagens através de MALDI-TOF. Esta
nova abordagem, cuja sigla em inglês é MALDI-IMS, permite a análise direta de um secção de um
tecido qualquer sem danificá-lo, facilitando a correlação direta dos dados de espectrometria de
massas com as características morfológicas do tecido. Na análise por MALDI-IMS, uma matriz
(geralmente um ácido orgânico capaz de absorver luz) é aplicada sobre a amostra de tecido e,
subsequentemente, disparos de laser são realizados através da amostra. Os íons resultantes são
separados pelo analisador TOF de acordo com suas m/z, e as imagens são formadas pelo
conjunto de íonsdetectados, sendo possível selecionar um único íon de interesse e localizar em
qual região do tecido ele está presente (Fig.2Fig.2) [7].
 
Figura 2.Figura 2. Representação esquemática do fluxo de trabalho usando MALDI-IMS. A secção do tecido
é revestido com a matriz e a análise por espectrometria de massas é realizada em uma área pré-
definida. Após a eluição da matriz, a secção do tecido é corada convencionalmente através de,
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 5/11
por exemplo, hematoxilina e eosina. O escaneamento da amostra e registro dos dados obtidos
por espectrometria de massas permitem identificar e visualizar a distribuição das massas de
compostos de interesse dentro do seu contexto morfológico. Adaptado de: Balluff, B., et al., MALDI
imaging mass spectrometry for direct tissue analysis: technological advancements and recent
applications.Histochem Cell Biol, 2011. 136(3): p. 227-44
MALDI-IMS têm se destacado na detecção de marcadores tumorais em inúmeros estudos clínicos
e pré-clínicos para uma variedade de tipos de tumores, dentre eles, para o câncer de mama,
próstata, intestino, ovário, boca, cérebro e linfomas. Por exemplo, um estudo promissor foi
desenvolvido por Schwamborn e colaboradores (2010), no Instituto de Patologia da Universidade
de Aachen, na Alemanha, para o diagnóstico e classificação do linfoma de Hodgkin (câncer do
sistema linfático), com o objetivo de oferecer uma alternativa para a análise imuno-histoquímica
e molecular. Como resultado, eles conseguiram um modelo de classificação capaz de distinguir
gânglios linfáticos inflamados de gânglios com linfoma de Hodgkin clássico, com uma precisão
total de 86,65% [8]. Este é apenas um exemplo, dentre inúmeros trabalhos que demonstram que
esta tecnologia pode ser utilizada com sucesso para a investigação da composição molecular de
um tecido, revelando perfis ou biomarcadores específicos de uma determinada doença.
A aplicação de MALDI-IMS na rotina clínica é viável, uma vez que as análises são rápidas, baratas
e passíveis de serem feitas com quantidades mínimas de tecidos de biópsia. Embora muitas
abordagens novas desta técnica estejam em desenvolvimento, MALDI-IMS chegou a um nível de
padronização, robustez e acessibilidade que não se limita apenas aos especialistas em
proteômica, agora ela pode ser amplamente usada na pesquisa clínica baseada na análise de
tecidos [7].
ReferênciasReferências
1. Tanaka, K., The Origin of Macromolecule Ionization by Laser Irradiation (Nobel Lecture).
Angewandte Chemie International Edition, 2003. 4242(33): p. 3860-3870. 2. Wieser, A., et al., MALDI-TOF
MS in microbiological diagnostics-identification of microorganisms and beyond (mini review). Appl
Microbiol Biotechnol, 2012. 9393(3): p. 965-74. 3. Tanaka, K., et al., Protein and polymer analyses up to
m/z 100 000 by laser ionization time-of-flight mass spectrometry. Rapid Communications in Mass
Spectrometry, 1988. 22(8): p. 151-153. 4. Marvin, L.F., M.A. Roberts, and L.B. Fay, Matrix-assisted laser
desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry in clinical chemistry. Clinica Chimica Acta,
2003. 337337(1–2): p. 11-21. 5. Croxatto, A., G. Prod’hom, and G. Greub, Applications of MALDI-TOF mass
spectrometry in clinical diagnostic microbiology. FEMS Microbiol Rev, 2012. 3636(2): p. 380-407. 6. Cho,
Y.T., et al., Matrix-assisted laser desorption ionization/time-of-flight mass spectrometry for clinical
diagnosis. Clin Chim Acta, 2013. 415415: p. 266-75. 7. Balluff, B., et al., MALDI imaging mass spectrometry
for direct tissue analysis: technological advancements and recent applications. Histochem Cell
Biol, 2011. 136136(3): p. 227-44. 8. Schwamborn, K., et al., Application of MALDI imaging for the diagnosis of
classical Hodgkin lymphoma. J Cancer Res Clin Oncol, 2010. 136136(11): p. 1651-5.
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 6/11
Admin_cmsAdmin_cms
 
 Tagged análise clínica, espectrometria de massas, maldi, Matrix Assisted Lazer Desorption Ionization,
Time of flight, tof, tratamento
Bio&Tecnologia Biologia Saúde Sociedade
PRODUZINDO CÉLULAS ARTIFICIAIS DE ANIMAIS! Uma Ciência Básica Criando
Novos Mercados Multimilionários
 10 de janeiro de 2017  admin_cms
PRODUZINDO CÉLULAS ARTIFICIAIS DE ANIMAIS! Uma Ciência Básica Criando Novos Mercados
Multimilionários Edição Vol. 4, N. 4, 09 de Janeiro de 2017 DOI:
http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.01.09.003 Imagine só criar uma célula viva! Isso mesmo,
a unidade que compõe os seres vivos de maneira totalmente artificial, utilizando lipossomas e
genes. Mas para isso, você terá que mimetizar como […]
Bio&Tecnologia Biologia Células-Tronco Neurociência Saúde
CÉLULAS-TRONCO PARA O TRATAMENTO DA DOENÇA DE PARKINSON
 28 de setembro de 2017  admin_cms
CÉLULAS-TRONCO PARA O TRATAMENTO DA DOENÇA DE PARKINSON Patrícia de Carvalho Ribeiro,
Daniel Mendes Filho, Rodrigo R Resende, Ricardo Cambraia Parreira Edição Vol. 4, N. 15, 27 de
Setembro de 2017 DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.09.27.002 Células-tronco são
células indiferenciadas que apresentam a capacidade de autor-renovação (gerar novas células-
tronco) e também de gerar células maduras de vários tecidos […]
Neurociência Saúde
MACONHA VICIA, SEU VÍCIO PODE SER HERDADO E ESTÁ RELACIONADA COM
DIVERSOS TRANSTORNOS PSICOLÓGICOS, ENTRE ELES, A DEPRESSÃO PROFUNDA
 20 de abril de 2016  admin_cms
107
Curtir
RELATED ARTICLES
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 7/11
MACONHA VICIA, SEU VÍCIO PODE SER HERDADO E ESTÁ RELACIONADA COM DIVERSOS TRANSTORNOS
PSICOLÓGICOS, ENTRE ELES, A DEPRESSÃO PROFUNDA Edição Vol. 3, N. 9, 19 de Abril de 2016 DOI:
http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.04.20.003 Há algum tempo, volta e meia, estamos
discutindo o tema da maconha. Liberar ou não? É maléfico seu uso para o sistema social ou […]
One Reply to “One Reply to “MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionáriaMALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária
para as análises clínicas e pesquisa do câncerpara as análises clínicas e pesquisa do câncer””
 Lucas CarvalhoLucas Carvalho
22 de março de 2018 às 18:43
Excelente artigo, recentemente comecei a trabalhar com espectrometria de massa e
esse texto ajudou muito a esclarecer alguns conceitos sobre a técnica de MALDI-TOF,
bem como espectrometria de massas no geral. Eu e a ciência agradecemos por
estarem compartilhando o conhecimento de vocês. Obrigado!
Responder
Deixe uma respostaDeixe uma resposta
O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *
Comentário
Nome *
E-mail *
 A Reprogramaçã… NANOPARTÍCULAS … 
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 8/11
Site
 
CAPTCHA Code
*
Publicar comentário
PROCURE ARTIGOS
Pesquisar … Pesquisar
PÁGINAS
Alô Escolas!
Contato
Corpo Editorial
Edição atual
Edições anteriores
Normas para publicação
Princípiosdo Nanocell
Resultado da 2ª etapa – I Prêmio Cientista e Prêmio Empreendedor do Ano
Sobre o jornal
Volume 1
Volume 2
Volume 3
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 9/11
 
Redes sociais
 
           
Aplicativo
Anuncie 
Seja um parceiro do Nanocell News. Saiba como aqui.
Editor Chefe e Idealizador
Prof. Rodrigo Resende, PhD 
Deseja receber notícias de divulgação científica em seu e-mail? A Sociedade Brasileira de
Sinalização Celular promove a divulgação da Ciência por meio de seus afiliados.
Aqui você irá encontrar as últimas novidades da ciência com linguagem para o público leigo. É a
divulgação científica para os brasileiros! O cadastro é gratuito e é tanto para sócio quanto não
sócio da SBSC!
Nome: 
Email: 
Remover cadastro
Volume 4
INSCRIÇÃO NEWSLETTER
Inscrever
ALÔ, ESCOLAS!
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 10/11
Alô, Escolas! é um espaço destinado ao diálogo com as escolas, públicas e privadas, seus
professores e alunos de todas as áreas (humanas, exatas ou ciências) do ensino médio e superior.
A seção Desperte o cientista em vocêDesperte o cientista em você traz notícias, dicas de atividades e experimentos para uso
em sala. Aqui você encontra também informações sobre a coleção de livros publicados pelo
NANOCELL NEWS sobre ciências e saúde, e sobre o Programa Instituto Nanocell de Apoio àPrograma Instituto Nanocell de Apoio à
EducaçãoEducação.
Cadastre-se aqui
 ASSINAR ESTE CONTEÚDO
TRANSPLANTE INTRAUTERINO DE CÉLULAS TRONCO TRATA FORMA GRAVE DE TALASSEMIA 28 de
janeiro de 2019

TRATAMENTO PARA INSUFICIÊNCIA CARDÍACA: A PROMISSORA MOLÉCULA SAMβA 28 de janeiro de
2019

ESPERANÇA PARA PACIENTES COM LESÃO NA MEDULA ESPINAL: TERAPIA COM CÉLULAS TRONCO
PLURIPOTENTES INDUZIDAS (iPSCs) 28 de janeiro de 2019

UM CAMINHO PARA O DESENVOLVIMENTO DE NOVAS TERAPIAS PARA DOENÇAS QUE AFETAM SEU
ORGANISMO 28 de janeiro de 2019

OBESIDADE: POR QUE É TÃO DIFÍCIL PERDER PESO? 28 de janeiro de 2019
COMO A TOXINA DE UMA BACTÉRIA PODE SANAR SUA DOR? 28 de janeiro de 2019
QUEM INFLAMA MAIS: HOMEM OU MULHER? E A RELAÇÃO COM ANSIEDADE E DEPRESSÃO 24 de
dezembro de 2018

EDIÇÕES ANTERIORES
Edições anteriores
CURTA A NOSSA PÁGINA
Jornal de Ciências do…
40 mil curtidasCurtir Página
12/02/2019 MALDI-TOF: uma ferramenta revolucionária para as análises clínicas e pesquisa do câncer – O jornal eletrônico do Instituto NAN…
http://www.nanocell.org.br/maldi-tof-uma-ferramenta-revolucionaria-para-as-analises-clinicas-e-pesquisa-do-cancer/ 11/11
2018 newspaper-lite | Newspaper Lite by Mirrorgrid Store.
Home Bio&Tecnologia Ciência Livros&Contos Sociedade Opinião Sobre o jornal 
Contato
PUBLICIDADE