MALDI-TOF MS (matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry) on massaspektrometriaan perustuva menetelmä mikrobien tunnistamiseen. MALDI-TOF MS on menetelmänä mullistanut mikrobiologian laboratorion tutkimusprosessin, koska se on tutkimusmenetelmänä kustannustehokas, tarkka ja nopea tunnistamaan mikrobiologian laboratoriossa eristettyjä bakteereja, sieniä ja mykobakteereja.
Kuvassa BioMérieux MALDI-TOF Vitek MS Prime-analysaattori.
Menetelmässä on kolme toiminnallista osaa: ionilähde, massa-analysaattori ja tunnistamisen suorittava laite. Ionilähde ionisoi näytteen ja muuttaa näytteen molekyylien ionit kaasuksi. Massa-analysaattori erittelee ionit niiden massa-varaus-suhteen (m/z) mukaan, minkä jälkeen detektori analysoi erottuneet ionit.
Tutkittava näyte sekoitetaan näytelevyllä matriisiin, jonka tehtävänä on auttaa proteiinien ionisoitumista. Matriisi on laitevalmistajan standardoitu valmiste, joka on tarkoitettu käytettäväksi MALDI-TOF MS -laitteessa laadukkaiden ja luotettavien tulosten saamiseksi. Näytteen kiteytymisen jälkeen näytelevy asetetaan laitteeseen, jossa levylle asetettuja näytteitä sädetetään lyhyillä laserpulsseilla. Laserpulssin energia saa näytelevyllä aikaan desorption ja haihtumisen sekä ionisoitumisen kaasufaasiin. Ionisoidut molekyylit kiihdytetään sähkökentän avulla ja hiukkaset kulkevat vakuumiputken läpi detektoriin ionin massasta riippuvalla nopeudella. Pienet ionit kulkeutuvat putkessa nopeasti ja raskaat hitaammin. Ionien lentoaika (TOF, time-of-flight) määräytyy ionin massan ja varauksen perusteella.
Lopuksi tutkittavat näytteet erotellaan lentoaikojen pituuden perusteella, ja näytteille muodostuvat toisistaan eroavat ja intensiteetiltään vaihtelevat massaspektrit. Intensiteetti kuvaa detektorille osuneiden ionien määrän tietyn massa-varaus-suhteen kohdalla. Massaspektri on bakteerille yksilöllinen, joten sitä voidaan kutsua bakteerin ”molekyylisormenjäljeksi”.
MURRAY P. 2011. What is new in clinical microbiology – Microbial identification by MALDI-TOF mass spectrometry. The journal of molecular diagnostics, Vol 14, No. 5, S. 419
CROXATTO, A; PROD´HOM, G ja GREUB, G. 2011 Applications of MALDI-TOF mass spectrometry in clinical diagnostic microbiology. FEMS microbiology reviews 36. S. 380-382.