Geri Dön

Development of versatile and reusable target surfaces for matrix-assisted laser desorption/ıonization-mass spectrometry

Matriks-yardimli lazer desorpsiyon/iyonlaşmali-kütle spektrometrisi için çok amaçli ve yeniden kullanilabilir hedef yüzeylerin geliştirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 299548
  2. Yazar: ÖMÜR ÇELİKBIÇAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR SALİH
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 216

Özet

Farklı tiplere sahip yüzeyler üzerindeki lazer desorpsiyon/iyonlaşma (LDI) prosesleri genellikle matriks kullanılmayan ve hazırlanan yüzeylere yerleştirilen analiz moleküllerinin lazer vasıtasıyla yüzey üzerinden salınarak iyonlaştırıldığı tekniklerdir. Matrikslerden kaynaklanan girişimlerin bulunmaması, molekül ağırlığı 800 Da' dan küçük olan moleküllerin lazer desorpsiyon/iyonlaşma-kütle spektrometrisi (LDI-MS) ile analizlerini mümkün kılmaktadır. Bunun yanı sıra, örnek hazırlamak için gerekli süre ve madde miktarları oldukça düşüktür ve yüzeyler farklı türlerdeki maddelerin LDI-MS analizlerinde örnek hedef yüzeyi (sample target) olarak tekrar kullanılabilmektedir. Sağlamlık, tekrar kullanılabilirlik, düşük miktarda örnek hazırlama, yüksek hassasiyet, yüksek verim ve sekanslama kabiliyeti gibi önemli yararları yüzey yardımlı LDI-MS tekniklerini oldukça güçlü bir araç haline getirmektedir. Bu tezde sunulan veriler, küçük moleküllerin ve peptit/proteinlerin LDI-MS ile tayini amacıyla geliştirilmiş ve kullanılmış farklı tiplerdeki yüzeylerin başarılı uygulamalarını ortaya koymaktadır. Bu amaçla, oktadesiltriklorosilan (OTS) ve N-(3-trimetoksisililpropil)dietilentriamin (TPDA) moleküllerinin silikon yüzey üzerinde kendi kendine birikmeleriyle oluşmuş tabakalar (self-assembled monolayers), silikon yüzey üzerinde kendi kendine birikmeyle oluşmuş TPDA tek tabakalara ?-siyano-4-hidroksisinnamik asit (CHCA), 2,5-Dihidroksibenzoik asit (DHB) ve Sinapinik asit (SA) MALDI matrikslerinin kimyasal olarak bağlandığı yüzeyler, CHCA ve DHB MALDI matrikslerinin kimyasal olarak jel yapısına entegre edildiği parafin film üzerinde yer alan tetraetilortosilikat (TEOS) kullanılarak sentezlenmiş sol-jel yüzeyler, CHCA MALDI matriksinin kimyasal olarak jel yapısına entegre edildiği daldırarak-kaplama (dip-coating) yöntemiyle hazırlanmış tetrametilortosilikat (TMOS) kullanılarak sentezlenmiş sol-jel film yüzeyi ve hekzagonal bor nitrür (h-BN) parçacıkları LDI-MS çalışmalarında örnek hedef yüzeyleri olarak hazırlanmış ve kullanılmıştır. Tez kapsamında, geliştirilen yüzeylerin LDI-MS analizlerindeki etkinlikleri amino asitler (histidin, arjinin, valin, izolösin, lösin, triptofan, metiyonin, treonin ve fenilalanin), ilaç (akrivastin), peptitler (anjiyotensin I ve substans P) ve proteinler (insülin, sitokrom C ve sığır serum albumin (BSA)) gibi test maddeleri kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, yüzeylerin örnek hedef yüzeyi olarak tekrar kullanılabilirlikleri ve çok amaçlı kullanım özellikleri, test maddeleri ile sırasıyla gerçekleştirilen LDI-MS analizlerinden elde edilen kütle spektrometrik verilerin değerlendirilmesiyle belirlenmiştir. Tüm bunlara ek olarak, bu yüzeylerin kullanım potansiyelleri ve ortaya çıkabilecek engeller, temas açısı ölçümleri, elipsometrik kalınlık ölçümleri, FT-IR spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopisi, bilgisayar tabanlı simülasyon ve hesaplamaları gibi karakterizasyon yöntemleriyle ayrıntılı olarak incelenmiştir. Elde edilen verilere göre, OTS- ve TPDA-SAMs ile modifiye edilmiş silikon yüzeylerin özellikle ilaç, amino asit ve peptit gibi küçük moleküllerin LDI-MS analizlerinde oldukça kullanışlı oldukları anlaşılmıştır. Bununla birlikte, bu yüzeylerin konvansiyonel MALDI analizlerinde hedef yüzeyi olarak kullanıldığı çalışmalarda, göreceli olarak yüksek molekül ağırlığına sahip anjiyotensin I, insülin ve sitokrom C proteinlerinin analizlerinde de oldukça başarılı oldukları görülmüştür. CHCA, DHB ve SA MALDI matriksleri ile kimyasal olarak modifiye edilmiş TPDA-SAMs silikon yüzeylerin, ilgili türlerin LDI-MS analizlerinde, çıplak OTS ve TPDA-SAMs yüzeylere kıyasla yeterince başarılı olmamalarına rağmen, matrikslerin MALDI prosesindeki kritik rollerine dair önemli veriler de bu çalışmalar sayesinde elde edilmiştir. Parafin yüzeyler üzerinde bulunan, yapısına CHCA veya DHB MALDI matriksi entegre edilmiş sol-jellerin, anjiyotensin I, insülin, sitokrom C ve sığır serum albumin gibi yüksek molekül ağırlıklı maddelerin LDI-MS analizlerinde yüksek başarı gösterdikleri görülmüştür. CHCA MALDI matriksinin kimyasal olarak entegre edildiği borosilikat cam üzerinde daldırarak-kaplama yöntemiyle hazırlanmış TMOS sol-jel film, küçük moleküllerin ve peptitlerin LDI-MS analizlerinde yüksek sinyal/gürültü oranına sahip molekül iyon sinyalleri üretme başarısını ortaya koymuştur. Son olarak, h-BN partiküllerinin değişik çözücüler içinde hazırlanmış süspansiyonları, anjiyotensin I ve substans P peptitlerinin LDI-MS analizlerinde kullanılmıştır. Sonuçlar, h-BN partiküllerinin sadece peptitlerin LDI-MS ile tayinlerinde değil, aynı zamanda, LDI iyon kaynağında bozunma (LDI in-source decay, LDI-ISD) çalışmalarında da peptit sekanslarına özgü parçalanmalar oluşturarak başarıyla kullanılabiliceklerini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Laser desorption/ionization (LDI) processes on different types of surfaces are mostly matrix-free technique, where analyte molecules are placed onto prepared surface from which they are laser desorbed and ionized. The absence of matrix interferences makes the laser desorption/ionization-mass spectrometry (LDI-MS) analysis of small molecules below 800 Da possible. In addition, the sample preparation is minimal and surfaces can be used repeatedly as sample target for the LDI-MS analysis of various compounds. The combined benefits of robustness, reusability, minimal sample preparation, good sensitivity, high throughput, and sequencing capability make surface-assisted techniques very powerful tool. The data presented in this dissertation show the successful applications of new and different sample target surfaces, including self-assembled monolayers (SAMs) of the octadecyltrichlorosilane (OTS) and N-(3-trimethoxysilylpropyl) diethylenetriamine (TPDA) molecules on silicon wafer, ?-Cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA), 2,5-Dihydroxybenzoic acid (DHB) and Sinapinic acid (SA) MALDI matrices attached TPDA self-assembled monolayers on silicon surface, chemically incorporated CHCA and DHB MALDI matrices into the sol-gels spots synthesized by tetraethylorthosilicate (TEOS) precursor on paraffin film, chemically incorporated CHCA MALDI matrix into the sol-gel film on borosilicate glass which is synthesized by tetramethylorthosilicate (TMOS) precursor using dip-coating method, and hexagonal boron nitride (h-BN) particles, developed and utilized for the detection of small molecules and peptides/proteins using LDI-MS. In scope of the thesis, the developed surfaces were tested using different compounds including, amino acids (i.e., histidine, arginine, valine, isoleucine, leucine, tryptophan, methionine, threonine and phenylalanine), drug (i.e., acrivastine), peptides (i.e., angiotensin I and substance P) and proteins (i.e., insulin, cytochrome C and bovine serum albumin, (BSA)) in LDI-MS. Additionally, reusability and versatility of these surfaces were evaluated and demonstrated by the mass spectrometric data obtained from respective LDI-MS analysis of the test compounds using prepared surfaces as LDI target. Moreover, their potential of use and drawbacks were investigated in details using different characterization methods including contact angle measurements, ellipsometric thickness measurements, FT-IR spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and computer based simulation and calculations. The data showed that the plain OTS and TPDA-SAMs modified silicon surfaces were especially useful for the LDI-MS analysis of small compounds including drugs, amino acids and peptides. However, the conventional MALDI-MS analysis of relatively high molecular weight compounds such as angiotensin I, insulin and cytochrome C was very successful using OTS- and TPDA-SAMs modified silicon surfaces as MALDI target. Despite the fact that, CHCA, DHB and SA matrices modified TPDA-SAMs silicon surfaces were not sufficiently successful, when compared with plain OTS- and TPDA-SAMs silicon surfaces for the detection of respective species in LDI-MS, the crucial roles of the matrices in MALDI process were also demonstrated in matrix modified TPDA-SAMs studies. The CHCA and DHB MALDI matrices incorporated sol-gel spots on paraffin film were found to be very successful in the LDI-MS analysis of high molecular weight species, including angiotensin I, insulin, cytochrome C and BSA. Additionally, the CHCA incorporated TMOS sol-gel film prepared by dip-coating method on glass surface represented its success in generating molecular ion signals with high S/N ratios, for the analysis of small compounds and peptides in LDI-MS. Finally, the suspension of h-BN particles in different solvents were used for the LDI-MS analysis of angiotensin I and substance P. The results showed that the h-BN particles could be successfully used not only for the detection of peptides in LDI-MS but also for sequence specific fragmentations of peptides in LDI in-source decay experiments

Benzer Tezler

  1. Tez No

    151971

    Silica supported N-heterocyclic carbenes: Active and reusable heterogeneous catalysts for Mizoroki Heck reaction

    Silica destekli N-heterosiklik karbenler: Mizoroki Heck tepkimeleri için aktif ve tekrar kullanılabilir heterojen katalizör

    MÜGE AÇIKEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. LEVENT ARTOK

  2. Tez No

    517221

    Synthesis and sensor appplication of reusable fluorescent uranyl-imprinted polymer gels

    Yeniden kullanılabilir uranil-imprint floresan polimer jellerin sentezi ve sensör olarak kullanılması

    ELİF GÖKÇE ATÇAKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN GÜNEY

  3. Tez No

    778998

    Aerodynamic mechanisms of flapping flight

    Çırpan kanatlı uçuşun aerodinamik mekanizmaları

    MUSTAFA PERÇİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Havacılık MühendisliğiTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FULVIO SCARANO

  4. Tez No

    883066

    Development and validation of a versatile and innovative tool to assess and benchmark sustainability performance of organizations and supply chains

    İşletmelerin ve tedarik zincirlerinin sürdürülebilirlik performansını değerlendirmek ve karşılaştırmak için esnek ve yenilikçi bir araç geliştirilmesi ve doğrulanması

    ÇAĞATAY TAŞDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiPurdue University

    Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RADO GAZO

  5. Tez No

    822988

    Yaratıcı drama yöntemiyle turist rehberlerinin sosyal becerilerinin geliştirilmesi ve meslek sorunlarının belirlenmesine yönelik bir uygulama

    An application for developing tourist guides' social skills and identifying occupational problems with creative drama method

    EYMEN DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    TurizmKapadokya Üniversitesi

    Turist Rehberliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DUYGU BORA

Geri Dön