MALDI TOF

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Reverse Sanger-Sequenzierung mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie

Reverse Sanger-Sequenzierung mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie

Für eine erfolgreiche MALDI-TOF Analyse von Fragmentpopulationen aus Sequenzier- reaktionen ist eine schnelle und effiziente Aufreinigung der Reaktionsprodukte von großer Bedeutung. Einen besonderen Stellenwert haben dabei Aufreinigungsverfahren, die auf einer Immobilisierung der Probenmoleküle an eine feste Phase basieren. Sie weisen die für festphasengebundene Reaktionen allgemein bekannten Vorteile wie gute Reproduzier- barkeit, hohes Automatisierungspotenzial, hohe Effizienz und Spezifität etc. auf. Speziell die festphasengestützte Aufreinigung über das Streptavidin-Biotin-System [101] bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und konnte bereits zur Aufreinigung von LCR- [78] , PCR- [76,77,102] und Sequenzierprodukten [94] erfolgreich eingesetzt werden. Dieses System zur Isolierung Biotin-markierter DNA besteht aus uniformen superparamagnetischen Polystyrol-Partikeln von 2.8 µm Durchmesser, die über eine kovalente Bindung mit Streptavidin beschichtet sind (im folgenden auch Streptavidin-Beads genannt). Streptavidin ist ein bakterielles, von Streptomyces avidinii gebildetes Protein, das aus vier identischen Untereinheiten aufgebaut ist. Jede Untereinheit trägt eine hochaffine Bindungsstelle für Biotin bzw. Biotin-Konjugate. Obwohl der Streptavidin-Biotin-Komplex durch nicht-kovalente Bindungen gebildet wird, ist die Affinität von Streptavidin zu Biotin etwa um den Faktor eine Million stärker als die der meisten Antigen-Antikörper-Wechselwirkungen (Kd = 10 -15 mol/l). Der Einsatz biotinylierter Templates in enzymatischen Reaktionen erlaubt eine schnelle und effiziente Isolierung der Biotin-markierten Targetmoleküle durch Immobilisierung an die Streptavidin-Dynabeads. Mit einem Magneten können die Streptavidin-beschichteten Partikel an der Gefäßwand zurückgehalten, und so leicht von Puffern, Lösungsmitteln, Enzymen oder unerwünschten Abbauprodukten separiert werden. Zeitaufwendige Methoden zur Isolierung und Reinigung, wie Präzipitation, Extraktion und Zentrifugation werden vermieden. Lässt sich die enzymatische Reaktion, z.B. bei der reversen Sanger Sequenzierung, direkt als Festphasensequenzierung an den Beads durchführen, können zudem Reaktion und anschließende Aufreinigung ohne größeren Substanzverlust in einem Reaktionsgefäß durchgeführt werden. Nach der Aufreinigung an der festen Phase können die Analytmoleküle wieder freigesetzt und massenspektrometrisch detektiert werden.
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Evaluation und Optimierung eines neuen, semi-quantitativen Testes zur schnellen Antibiotika-Resistenzbestimmung mittels MALDI-TOF Massenspektrometrie an klinischen Proben

Evaluation und Optimierung eines neuen, semi-quantitativen Testes zur schnellen Antibiotika-Resistenzbestimmung mittels MALDI-TOF Massenspektrometrie an klinischen Proben

Insgesamt wachsen Non-Fermenter im Vergleich zu Enterobacteriaceae langsamer, weisen offenbar weniger ribosomale Proteine auf, welche diejenigen sind, die im MALDI-TOF Massenspektrum detektiert werden 64,65 . Dies resultiert in geringere In- tensitäten im generierten Spektrum, folglich auch in einen geringeren Wert für das „absolute Wachstum“ der automatisierten Auswertung. Dies ist schließlich der Dis- kriminationsfähigkeit des Testes für Spezies mit längerer Generationszeit abträglich, da ein Unterschied im Wachstum nicht so deutlich hervortritt. Weil unter den fünf auf- getretenen P. aeruginosa (darunter ein Paar von demselben Patienten im Rahmen der Doppelbestimmungen) nur ein gegen Ciprofloxacin auch nur knapp resistentes Isolat war, ist die Stichprobe für endgültige Aussagen zu klein. Diese Studie lässt trotzdem die Vermutung zu, dass andere Versuchsbedingungen zu eindeutigeren Ergebnissen führen könnten. Eine höhere Einsaat, längere Inkubationszeit oder das Festlegen eigener Grenzwerte erscheint als Lösung denkbar (vgl. Kapitel 3.6 und 4.3.4). In Versuchen aus der Subkultur mit denselben Isolaten, zeigten diese schon nach 2,5 Stunden im Kontrollansatz ausreichendes Wachstum, wenn eine optische Dichte von 0,007 (statt 0,0035) eingesetzt wurde. Allerdings war in diesem Ansatz der resistente Stamm ganz eindeutig falsch empfindlich. Bei einer Einsaat von OD= 0,01 konnte für alle 4 Stämme die korrekte Zuordnung erfolgen. Der resistente Erre- ger konnte bei einer OD= 0,02 noch deutlicher als solcher herausgearbeitet werden, bei korrekter Zuordnung auch der empfindlichen Isolate. Für Antibiotika mit steiler ti-
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Subspecies typing of Streptococcus agalactiae based on ribosomal subunit protein mass variation by MALDI-TOF MS

Subspecies typing of Streptococcus agalactiae based on ribosomal subunit protein mass variation by MALDI-TOF MS

We have harnessed the advantages of information depth generated by WGS with the highly cost efficient, rapid and robust MALDI-TOF MS approach to develop a high- throughput, biomarker-based typing method for GBS clinical and epidemiological research. GBS typing methods based on MLST, pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) or capsular serotyping can provide insight into GBS epidemiology. However, a significant proportion of non-typeable strains cannot be identified by capsular serotyping and PFGE results are difficult to compare across laboratories. These methods are also limited due to their time-consuming nature, considerable per sample processing costs and in inferring evolutionary relationships between strains ( Furfaro et al., 2018 ). MALDI-TOF MS has become a recent standard for clinical microbiological diagnostics ( Seng et al., 2009 ; Singhal et al., 2015 ) and it has been applied to identify GBS hyper-virulent ST17 and ST1 strains based on single biomarker masses of either unknown ( Lartigue et al., 2011 ) or non-rsp identity ( Lin et al., 2017 ).
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OPUS FAU | Positionsspezifischer Nachweis und relative Quantifizierung von Modifikationen des alpha-s1-Caseins in Milch mittels MALDI-TOF-MS

OPUS FAU | Positionsspezifischer Nachweis und relative Quantifizierung von Modifikationen des alpha-s1-Caseins in Milch mittels MALDI-TOF-MS

Zentrales Element dieser Methode ist der Verdau der untersuchten Proteine. Im theoretischen Verdau wurden alle in PeptideMass (s. Kap. 5.6.2) und mMass (s. Kap. 5.6.4) hinterlegten Enzyme auf ihre Eignung überprüft. Dabei ergaben sich die bes- ten Resultate bei GluC, Chymotrypsin, Trypsin und AspN. Der praktische Verdau von b-Casein mit Chymotrypsin lieferte zwar Peptide, jedoch konnte keine sichere Zu- ordnung von Aminosäuresequenzen erfolgen, da keine spezifischen Schnittstellen des Enzyms abgeleitet werden konnten (vgl. Kap. 2.3.2). Für Trypsin ist bekannt, dass es in vielen Fällen Peptidbindungen nach modifizierten Lysinresten nicht hydrolysiert. Ein Einsatz von Trypsin hätte also die Untersuchung von 1 MC-Peptiden erfordert, die aber größer sind als die korrespondierenden 0 MC-Peptide. Große Peptide führten je- doch zu einem schlechteren Signal/Rausch-Verhältnis als kleine Peptide; zudem nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass mehrere Lysine im gleichen Peptid enthalten sind. Die hier etablierte Methode ist positionsspezifisch; allerdings können nur Modifikationsstel- len differenziert werden, die sich in unterschiedlichen Peptiden befinden. Enthält ein Peptid mehrere mögliche Modifikationsstellen, kann mittels MALDI-TOF-MS nicht bestimmt werden, welcher Aminosäurerest im Peptid modifiziert ist.
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Effects of sample fixation on specimen identification in biodiversity assemblies based on proteomic data (MALDI-TOF)

Effects of sample fixation on specimen identification in biodiversity assemblies based on proteomic data (MALDI-TOF)

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS), on the other hand, provides a reliable and fast alternative for specimen-by-specimen identification. Based on a so-called proteome fingerprint, this technique is commonly used in species identification for fungi (e.g., Chalupová et al., 2014 ), viruses (e.g., La Scola et al., 2010 ), and bacteria (e.g., Singhal et al., 2015 ). For several groups of metazoans like insects ( Feltens et al., 2010; Kaufmann et al., 2011b ), fish ( Volta et al., 2012 ), or calanoid copepods ( Riccardi et al., 2012; Laakmann et al., 2013 ), pilot studies showed the successful use of this method. Furthermore, Bode et al. (2017)
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Rapid Discrimination of Salmonella enterica Serovar Typhi from Other Serovars by MALDI-TOF Mass Spectrometry

Rapid Discrimination of Salmonella enterica Serovar Typhi from Other Serovars by MALDI-TOF Mass Spectrometry

Systemic infections caused by Salmonella enterica are an ongoing public health problem especially in Sub-Saharan Africa. Essentially typhoid fever is associated with high mortality particularly because of the increasing prevalence of multidrug- resistant strains. Thus, a rapid blood-culture based bacterial species diagnosis including an immediate sub-differentiation of the various serovars is mandatory. At present, MALDI-TOF based intact cell mass spectrometry (ICMS) advances to a widely used routine identification tool for bacteria and fungi. In this study, we investigated the appropriateness of ICMS to identify pathogenic bacteria derived from Sub-Saharan Africa and tested the potential of this technology to discriminate S. enterica subsp. enterica serovar Typhi (S. Typhi) from other serovars. Among blood culture isolates obtained from a study population suffering from febrile illness in Ghana, no major misidentifications were observed for the species identification process, but serovars of Salmonella enterica could not be distinguished using the commercially available Biotyper database. However, a detailed analysis of the mass spectra revealed several serovar-specific biomarker ions, allowing the discrimination of S. Typhi from others. In conclusion, ICMS is able to identify isolates from a sub-Saharan context and may facilitate the rapid discrimination of the clinically and epidemiologically important serovar S. Typhi and other non-S. Typhi serovars in future implementations.
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Analysis of Lipids in Biological Tissue by LC-MS and MALDI-TOF Mass Spectrometry Imaging

Analysis of Lipids in Biological Tissue by LC-MS and MALDI-TOF Mass Spectrometry Imaging

Until analysis, the sagittal 8-11 µm thick tissue sections of mouse brain tissue sections had been stored at -80°C. Having been thaw-mounted onto stainless steel plates, they first had to be coated with 1,5-DAN matrix for 5 minutes, recrystallised with toluene for 45 seconds, and fixed onto a MALDI steel target (see section 3.4.2.). After the sample preparation, the MALDI TOF MSI analysis was conducted (see section 3.2.3.). The obtained spectra were averaged, peak picking was done at S/N > 3, while deisotoping was applied as well. A further KMD plot (see section 1.2.2.) could determine the lipid relevant area in the spectrum. Between m/z 600- 656, signals with no characteristic lipid mass defect of .5 to .8 could be detected. According to Meisenbichler et al. 10 , these signals derived from 1,5-DAN.
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Recognition of Clostridium difficile PCR-ribotypes 001, 027  and 126/078 using an extended MALDI-TOF MS system

Recognition of Clostridium difficile PCR-ribotypes 001, 027 and 126/078 using an extended MALDI-TOF MS system

Abstract During the last decade, Clostridium difficile infection (CDI) increased markedly inside as well as outside of hospitals. In association with the occurrence of new hypervirulent C. difficile strains, CDI became more important. Until now typing of C. difficile strains has been enabled by PCR-ribotyping. However, this method is restricted to specialized laboratories combined with high maintenance cost. Therefore, we tested MALDI-TOF mass spectrometry for typing of C. difficile to provide a fast method for surveillance of CDI. Using a standard set of 25 different C. difficile PCR ribotypes a database was made by different mass spectra recorded in the SARAMIS™ software (AnagnosTec, Zossen, Germany). The database was validated with 355 C. difficile strains belonging to 29 different PCR ribotypes collected prospectively from all submitted feces samples in 2009. The most frequent PCR
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2'-Desoxy-7,9-dideaza-7-oxoadenosin : ein optimierteer Baustein für die MALDI-TOF Massenspektrometrie und biochemische DNA-Analytik

2'-Desoxy-7,9-dideaza-7-oxoadenosin : ein optimierteer Baustein für die MALDI-TOF Massenspektrometrie und biochemische DNA-Analytik

Neben der im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten Modifikation müßten zur Verhinderung des Basenverlustes unter MALDI-Bedingungen auch noch das entsprechend modifizierte dG * TP und dC * TP hergestellt werden. Denn wie bei der Untersuchung eines mit Adenosin verlängerten C/T-Primers festgestellt wurde, ist auch bei Cytosin die N-glykosidische Bindung unter MALDI-TOF massenspektrometrischen Bedingungen nicht stabil. Dieser Befund zeigte, daß die säurekatalysierte Hydrolyse der Nukleoside doch kein so gutes Modell für die Erklärung der Depurinierung unter MALDI-TOF massenspektrometrischen Bedin- gungen - bei welchen die Reaktionen in der Gasphase stattfinden - darstellt. Während A und G bei der säuerekatalysierten Hydrolyse säurelabil sind, ist C säurestabil. Eine Übertragung des Modells auf den MALDI-Prozeß müsste daher eine Stabilität von C und T gegenüber einer Labilität von A und G ergeben. Experimente zeigen aber, daß unter MALDI-TOF massenspektrometrischen Bedingungen nur T stabil ist.
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Evaluierung des strukturaufklärenden Verfahrens MALDI-TOF-Massenspektrometrie in der Identifizierung von filamentösen Schimmelpilzen / eingereicht von Thuy Huyen Le

Evaluierung des strukturaufklärenden Verfahrens MALDI-TOF-Massenspektrometrie in der Identifizierung von filamentösen Schimmelpilzen / eingereicht von Thuy Huyen Le

In dieser Studie wurden insgesamt 322 Schimmelpilz-Isolate vom klinischen Institut für Labormedizin (KILM), Abteilung für Klinische Mikrobiologie am AKH Wien zur Beurteilung der MALDI-TOF-MS Performance massenspektrometrisch analysiert und mit den Routineergebnissen verglichen. Eine korrekte MALDI-Identifikation lag dann vor, wenn MALDI-TOF-MS Ergebnis und das zuvor bestimmte Referenz-Isolat übereinstimmten. Messwiederholungen bei Verdacht eines Fehlers, fanden immer dann statt, wenn bei erstmaliger Auswertung nach 24 Stunden keine eindeutigen Ergebnisse mittels der MALDI- TOF-MS Analyse ermittelt werden konnten. Dabei bestand einerseits die Möglichkeit die Messungen maximal zweimal (eine 2. und 3. Messung) im Abstand von jeweils 24 Stunden direkt von den bereits inkubierten SDA-Platten zu wiederholen. War auch nach 72 Stunden kein zufriedenstellendes Ergebnis vorhanden, so wurde die jeweilige Probe ein zweites Mal aufgetaut, beimpft und gemäß den Herstellerangaben extrahiert und neuerlich gemessen. Wurde auch damit kein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt, wurde das Ergebnis als nicht eindeutig klassifiziert. Die ermittelten Ergebnisse wurden anschließend in Microsoft Excel eingetragen.
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Darstellung massenmodifizierter 2',3'-Didesoxynucleosid-5'-triphoshate für die DNA-Analyse mittels MALDI-TOF-MS

Darstellung massenmodifizierter 2',3'-Didesoxynucleosid-5'-triphoshate für die DNA-Analyse mittels MALDI-TOF-MS

MALDI-TOF MS has been proposed as substitute for the gel electrophoretic separation and detection for sanger sequencing products. Due to the high accuracy for the analysis of smaller fragments and the speed of the method there is a high potential for diagnostic applications, e.g. analysis of gene products, genetic mapping and genetic defects. Further improvements in this field could be expected of the use of mass tagged terminators, which may allow multiplex- sequencing via MALDI-TOF-MS. Therefore the main object of this study was to investigate to which extent mass tagged terminators can be employed for the DNA-analysis via MALDI- TOF-MS. For this purpose mass resolution and sensitivity of MALDI-TOF-MS analysis of synthetic oligonucleotides, complex mixtures of oligonucleotides and PCR products were examined. In cooperation with C. Siegert the influence of 7-deazapurine moieties on ion stability of nucleic acids during the MALDI process was studied. Clearly increased sensitivity and higher mass resolution for 7-deazapurine-modified PCR products could be demonstrated. Additionally, the formation of homo/heterodimeric and double stranded ions was examined and it could be shown for the first time that the detection of intact double stranded DNA with MALDI-TOF-MS is also possible (matrix: 3-hydroxy picolinic acid). Analysis of complex mixtures of oligonucleotides indicated that for multiplex assays with the given instrument (Vision 2000, Finnigan) mass differences between the terminators of 40 – 150 Da in the mass region from 6-15 kDa should be useful (increasing with increasing mass). Above 15 kDa mass resolution decreases dramatically. Therefore the use of mass tagged terminators for multiplex sequencing is at present limited to small fragments up to ~30 nt, which is absolutely sufficient for diagnostic applications.
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Entwicklung und Anwendung einer neuartigen Methode zur Identifizierung von Back- und Brauhefen mittels  MALDI-TOF-MS und der multivariaten Datenanalyse

Entwicklung und Anwendung einer neuartigen Methode zur Identifizierung von Back- und Brauhefen mittels MALDI-TOF-MS und der multivariaten Datenanalyse

Die Targets sind meist flache Metallplatten, die in das MALDI-TOF-MS-System eingeschleust werden. Sie haben eine bestimmte Anzahl an kleinen Vertiefungen, den sogenannten Spots. Für die Auswahl spielt die generelle Eignung sowie die Haltbarkeit, Robustheit und Resistenz gegenüber den notwendigen Chemikalien eine wichtige Rolle. In weiteren Schritten wurde untersucht, welche Matrix sich für die Messung der aufbereiteten Hefeproteine eignet. Basierend auf unterschiedlichen Literaturquellen, vor allem aus der klinischen Diagnostik, wurden verschiedene Ansatzpunkte bei der Target- und Matrixauswahl untersucht (Tabelle 4-1, 4-2). Die Tabellen geben einen Überblick über den Literaturstand zu Beginn der Forschungsarbeiten und während des Forschungsverlaufs.
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Vergleichende Differenzierung von Clostridium spp. mittels biochemischer und molekularbiologischer Methoden sowie MALDI-TOF Massenspektrometrie

Vergleichende Differenzierung von Clostridium spp. mittels biochemischer und molekularbiologischer Methoden sowie MALDI-TOF Massenspektrometrie

In der Regel sollte hierbei eine Untersuchung auf die vier für die Humanmedizin bedeutendsten Toxintypen A, B, E und F ausreichen. Parallel zur PCR wird ein Ausstrich der Anreicherung auf festen Nährmedien wie Blutagar oder Eigelb-Laktose- Agar angefertigt und dieser 48 h anaerob bei 30 °C bebrütet. Nach erfolgreicher Bebrütung wird erneut eine Real-Time PCR von verdächtigen Kolonien im Hinblick auf das Vorhandensein der BoNT-Gene durchgeführt. Kolonien mit positivem PCR- Ergebnis können mittels MALDI-TOF MS oder mit biochemischen Testsystemen bestätigt werden. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, das Toxinbildungsvermögen BoNT-Gen-positiv getesteter Keime mittels Maus-Bioassay nachzuweisen. Allerdings gilt allein ein Zusammenhang zwischen BoNT-Gen-positiven C. botulinum-Stämmen im Lebensmittel und gleichzeitig vorhandenen Erregern im Stuhl des Patienten - oder lediglich die Ausbildung charakteristischer Symptome beim Patienten - schon als lebensmittelrechtlich beanstandbar. In Abb. 12 wird der schematisierte Ablauf einer Untersuchung auf C. botulinum dargestellt.
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Mikrostrukturaufklärung von synthetischen Polymeren durch
MALDI-TOF-MS mit integrierter Hochenergie-Fragmentierungs-
Zelle (HE-CID)

Mikrostrukturaufklärung von synthetischen Polymeren durch MALDI-TOF-MS mit integrierter Hochenergie-Fragmentierungs- Zelle (HE-CID)

Desorption in die Gasphase mit anschließender Ionisation, ohne dass die Makromoleküle deutliche Fragmentierungen erfahren. Nach Untersuchungen an Molekülen niedriger Masse beschrieben 1987 Karas und Hillenkamp den Einsatz UV-aktiver Substanzen als Matrix für die schonende Ionisation thermisch labiler Biomoleküle. 2, 15 Etwa zur gleichen Zeit berichtete Tanaka über seine Beobachtungen der Laserionisation von hochmolekularen Proben sowohl biologischen als auch synthetischen Ursprungs. 1 Statt niedermolekularer UV-aktiver Substan- zen verwendete Tanaka Glycerol als eine flüssige Matrix, in der hochfeines Cobaltpulver dispergiert wurde. 1 Schon bald darauf wurde über die Untersuchung synthetischer Polymere mit der von Karas und Hillenkamp beschriebenen Methode berichtet. 16 Einige häufig verwen- dete Matrices in der MALDI-TOF-MS synthetischer Polymere sind in Tabelle 2 gezeigt. 3, 7, 17 Der genaue Vorgang der Desorption und der Entstehung der Primärionen in der MALDI ist noch immer nicht abschließend geklärt. Im Allgemeinen wird von einem zweistufigen Prozess ausgegangen, bei dem die während der Ablation gebildeten Primärionen in der expandie- renden Wolke weiter reagieren, bis ein lokales thermisches Gleichgewicht erreicht wird. 18 Die Sekundärreaktionen in der expandierenden Wolke aus Primärionen und Neutralteilchen können gut als anschließend stattfindende Charge-Transfer-Reaktionen zwischen ionischen und neutralen Spezies in der Gasphase beschrieben werden. 18 Für die Bildung der Primär- ionen, bei denen es sich zumeist um Matrixspezies handelt, gibt es zwei wichtige Modelle. 19, 20 Das „Lucky Survivors“-Modell geht davon aus, dass bereits im festen Zustand Ionen vorgeformt in der Matrix vorliegen. 19, 21 Im Gegensatz dazu basiert das Modell der Photo- ionisation auf der Kombination mobiler Matrixexcitonen, so dass durch Addition der Energie mehrerer Photonen eine Ionisation eines Matrixmoleküls erfolgt. 18, 22
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Identification of Adult Fasciola spp. Using Matrix-Assisted Laser/Desorption Ionization Time-of-Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

Identification of Adult Fasciola spp. Using Matrix-Assisted Laser/Desorption Ionization Time-of-Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

Interestingly, while creating the MSPs for the in-house database, it was observed that two out of seven F. gigantica samples used (i.e., isolates no. FGN23 and FGN24) clustered together in a group with slightly different spectral patterns than the other five F. gigantica samples. Such observed intra-species differences in the mass spectra profiles could be explained by a minor genetic variation (e.g., a non-synonymous mutation, which could affect the protein profile). In this context, it is important to mention that several studies have reported the existence of an intermediate “hybrid” species of Fasciola, which can only be discriminated by specific molecular methods [ 34 ]. Liu and colleagues [ 35 ] studied the sequence data of protein-encoding genes and showed that the intermediate form of Fasciola is more closely related to F. gigantica than F. hepatica. Similar studies from sub-Saharan Africa have suggested that the epidemiology of fascioliasis in this part of the world may be more complex than previously thought, and that F. gigantica is not the only species occurring [ 36 ]. “Hybrid” Fasciola spp. have also been reported from Chad [ 37 ], and these might also occur in Nigeria, where the F. gigantica samples for the current MALDI-TOF MS were obtained. Since “hybrid” species cannot be accurately identified by amplification of the COX1 as performed here, further molecular investigations pertaining to the genomics (e.g., sequencing of the internal transcribed spacer (ITS) region as reported by Evack and colleagues [ 37 ]) of these samples will be interesting. Indeed, while we aligned and comparatively analyzed the obtained COX1 sequences, we were unable to identify specific variable sites, which would have allowed to accurately identify “hybrid” isolates.
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Detection of Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus From Agar Cultures and Directly From Positive Blood Cultures Using MALDI-TOF Mass Spectrometry-Based Direct-on-Target Microdroplet Growth Assay

Detection of Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus From Agar Cultures and Directly From Positive Blood Cultures Using MALDI-TOF Mass Spectrometry-Based Direct-on-Target Microdroplet Growth Assay

To accelerate the detection of MRSA strains, we focused on the rapid detection of methicillin resistance in S. aureus directly from positive BCs in this study. To process positive BC broth, three different methods were used: dilution, lysis/centrifugation, and differential centrifugation. Preliminary experiments to this study applied the same processing approach that Idelevich et al. (2018c) used for detection of carbapenem non-susceptibility in Enterobacterales. Here, results showed (Supplementary Table 1) that dilution method was the best to detect methicillin resistance in S. aureus directly from positive BC broth using MALDI- TOF MS-based DOT-MGA. Lysis/centrifugation and differential centrifugation method revealed less validity for detection of methicillin resistance in S. aureus. Due to this, analysis of bacterial growth by spectrophotometric measurement of optical density for isolates of positive BC broth treated with different processing methods was done and results showed that there was a delayed beginning of bacterial growth (Supplementary Figure 2). When treating positive BC broth with lysis/centrifugation method using MBT Sepsityper (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Germany) standard protocol (version prior to introduction of rapid workflow and improved formulation) and adding 200 µl lysis buffer to 1 ml BC broth according to the manufacturer’s instructions instead of adding only 100 µl lysis buffer to 1 ml BC broth, there was a delayed beginning of bacterial growth of up to 4 h. Idelevich et al. (2018c) demonstrated the performance of the lysis/centrifugation method for processing positive BC broth,
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Anwendbarkeit der Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) für den Nachweis und die Differenzierung von Leptospira spp. im Vergleich zum Multilocus Sequence Typing (MLST)

Anwendbarkeit der Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) für den Nachweis und die Differenzierung von Leptospira spp. im Vergleich zum Multilocus Sequence Typing (MLST)

Lange Zeit konnte die Massenspektrometrie (MS) nur für die Analyse von Atomen oder großen Molekülen verwendet werden, da die Ionisierung der Proben zu unkontrollierbaren Veränderungen in der chemischen Struktur der Analyten führte (SAUER et al., 2010; VESTAL, 2011). Im Jahr 1988 beschrieben Karas und Hillenkamp erstmals eine neue Ionisierungstechnik die keine Strukturänderungen der Moleküle mehr verursachte (KARAS et al., 1988). Mit der Einführung des matrix assisted laser desorption ionization (MALDI)- Prinzips konnten zum ersten Mal große Moleküle wie Proteine und DNA-Oligomere anhand ihrer Größenunterschiede differenziert werden (VESTAL, 2011). Mit der Weiterentwicklung massenspektrometrischer Verfahren in den späten 80er Jahren konnten Peptide und Proteine in biologischen Materialien analysiert werden (SAUER et al., 2010). Lange Zeit wurde MS nur für die Charakterisierung von Proteinen, Lipiden und Zuckern verwendet. Für den Einsatz in der Mikrobiologie war die Technologie lange mit einem zu großen Aufwand verbunden. Erst im Jahr 1996 wurde das Prinzip des MALDI-TOF MS erstmals für die Differenzierung ganzer Zellen von grampositiven und gramnegativen Bakterien angewendet, ohne das die Proteine der Bakterienzelle vorher extrahiert wurden (CLAYDON et al., 1996). MALDI-TOF MS wird seither für die Identifizierung von Bakterien in der Routinediagnostik und der taxonomischen Einteilung von Mikroorganismen verwendet (WELKER (2), 2011). Dabei werden Bakterien- zellen anhand der Unterschiede ihrer Proteinmassen differenziert, die durch ein Massenspektrometer erfasst werden (STEPHAN et al., 2010).
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Improved matrix coating for positive- and negative-ion-mode MALDI-TOF imaging of lipids in blood vessel tissues

Improved matrix coating for positive- and negative-ion-mode MALDI-TOF imaging of lipids in blood vessel tissues

photographic image of the recrystallized matrix coating on top of the aortic tissue, see Fig. 1(c) ). The use of toluene as a solvent for recrystallization turned out to be most efficient. As depicted in Fig. 1(d) , matrix cluster formation was found to be well suppressed while lipid-related signals stood out. A de- tailed comparison of the signal-to-noise ratios before and after recrystallization clearly indicated the advantages of a recrystal- lization step: under identical experimental conditions absolute signal intensities were found to be increased by 30 –65% in the negative ion-mode, and from 5 to 23% in the positive ion- mode (see ESM, Fig. S7 ). Polarized light microscopic images of DAN coating showed that a recrystallization step transforms Fig. 2 MALDI-TOF MSI of lipids in human aortic tissue. Cryosections
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A simple, rapid typing method for Streptococcus agalactiae based on ribosomal subunit proteins by MALDI-TOF MS

A simple, rapid typing method for Streptococcus agalactiae based on ribosomal subunit proteins by MALDI-TOF MS

allowed the assessment of how well GBS isolates were assigned to known rsp-profiles by MALDI-TOF MS. Classification according to rsp-profile identity initially failed for 9 isolates. Upon visual inspection of the mass spectra and manual identification of missing rsp, 5 of these 9 isolates could be assigned to an rsp-profile. In total, 170/174 isolates (98%) were successfully assigned to rsp-profiles contained in the reference library. The rsp-profiles 2–6 which stand representative for the globally dominant GBS phylogenetic genotype clusters were also most abundant in our collection (Fig.  1a ). Of the 170 classified isolates, 37% (N = 63) were assigned to rsp-profile 5, 26% (N = 44) to rsp-profile 6, 18% (N = 31) to rsp-profile 4, 13% (N = 22) to rsp-profile 2, 4.5% (N = 8) to rsp-profile 3 and single isolate each were assigned to rsp-profile 7 and rsp-profile 31. With regards to the isolation source of the 170 rsp-identified GBS isolates, a clear pattern regarding assigned rsp-profile was seen. While isolates of human origin were found to represent all 7 rsp-profiles covered here, fish isolates almost exclu- sively fell into rsp-profile 5, with single isolate each displaying rsp-profile 4 and rsp-profile 6, respectively. The sole isolate from pig origin was assigned to rsp-profile 4 (Fig.  1a ).
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Neue methodische Konzepte beim Einsatz der MALDI-(TOF)-Massenspektrometrie zur Analyse technischer Polymere sowie tensidischer Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe

Neue methodische Konzepte beim Einsatz der MALDI-(TOF)-Massenspektrometrie zur Analyse technischer Polymere sowie tensidischer Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe

On the basis of three selected products (a fatty alcohol ethoxylate, an alkyl polyglucoside and a fatty alcohol ether sulphate) the systematic studies presented in this thesis show how to optimize the MALDI-(TOF)MS analysis of polydisperse active compounds. The results pre- sented have been achieved by a statistical experimental design, with the matrix, the solvent and the salt used being varied throughout the various experiments. For interpreting and evaluating the results gained during these experiments, principal-component analyses and single-variance analyses were used. For example, the characteristics of the potassium-adduct formation by alkyl polyglucosides could be shown in this way. It was possible to determine important parameters for preparing samples of various types of surfactants. Furthermore, it was possible to demonstrate the enormous impact of the matrix and the ionization additive used. In contrast, the solvents used only had a small, that is to say non-significant influence on the target value. For each of the three products two methods could be found, which are highly important for the MALDI analysis of the particular type of surfactant.
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