MALDI | Principios, Técnicas y Usos

MALDI | Principios, Técnicas y Usos: Aprende los fundamentos de la espectrometría de masas asistida por matriz, sus métodos y aplicaciones en la ciencia moderna.

MALDI: Principios, Técnicas y Usos

La espectrometría de masas MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization) es una técnica analítica poderosa utilizada en química, biología y medicina para identificar y caracterizar moléculas grandes como proteínas, péptidos, lípidos y polímeros. Esta técnica se basa en la desorción e ionización de moléculas asistida por una matriz, permitiendo el análisis de muestras complejas con alta precisión.

Principios de MALDI

El principio fundamental de MALDI consiste en utilizar un láser para desorber e ionizar las moléculas de la muestra, que están incrustadas en una matriz. Esta matriz, típicamente un ácido orgánico, juega un papel crucial en absorber la energía del láser y transferirla a la muestra, logrando que las moléculas analizadas se conviertan en iones sin fragmentarse. Los siguientes son los pasos esenciales para entender este proceso:

Preparación de la Muestra: La muestra se mezcla con una solución de matriz, y esta mezcla se deposita y seca en una placa de metal. La matriz comúnmente utilizada incluye ácido sinapínico, ácido ferúlico y ácido cítrico.

Desorción: Un láser, generalmente un láser de nitrógeno con una longitud de onda de 337 nm, se dispara sobre la superficie de la mezcla seca, provocando la vaporización de la matriz y las moléculas de la muestra.

Ionización: Durante la desorción, las moléculas de la muestra se ionizan con la ayuda de la matriz, formando iones que pueden ser analizados por su masa/carga (m/z).

El siguiente paso en la técnica MALDI es la transferencia de estos iones a un espectrómetro de masas, donde se medirán y analizarán para obtener información detallada sobre la composición molecular de la muestra.

Técnicas de MALDI

Existen varias técnicas y enfoques dentro del ámbito de MALDI que permiten su aplicación en diferentes campos. Las más importantes incluyen:

MALDI-TOF (Time of Flight): La técnica más comúnmente asociada con MALDI. Los iones generados son acelerados y su tiempo de vuelo se mide. La fórmula utilizada en MALDI-TOF es:

\[
t = \frac{L}{\sqrt{2qV/m}}
\]

donde:

t = tiempo de vuelo

L = longitud del tubo de vuelo

q = carga del ión

V = voltaje de aceleración

m = masa del ión

El tiempo de vuelo es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa de los iones, permitiendo una precisa determinación de sus masas.

Imágenes por MALDI (MALDI Imaging): Esta técnica permite la visualización espacial de las moléculas dentro de una muestra, combinando MALDI con análisis de imagen para mapear la distribución de varias biomoléculas en tejidos.

MALDI-QqTOF: Combina MALDI con un espectrómetro de cuadrupolo y tiempo de vuelo, ofreciendo mayor resolución y capacidad de fragmentación para obtener información estructural adicional.

MALDI-MSI (Mass Spectrometry Imaging): Técnica similar a MALDI Imaging, pero ampliada para análisis de superficies más grandes y complejas.

Cada uno de estos enfoques tiene ventajas específicas en términos de resolución, sensibilidad y capacidad para proporcionar información estructural y espacial detallada sobre las moléculas en estudio.