Spectrométrie de masse MALDI

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Validation de l’identification des Pseudomonas sp. par spectrométrie de masse type MALDI-TOF via la caractérisation d’une collection de souches environnementales et cliniques

Validation de l’identification des Pseudomonas sp. par spectrométrie de masse type MALDI-TOF via la caractérisation d’une collection de souches environnementales et cliniques

La spectrométrie de masse MALDI-TOF est très accessible à partir du moment où l’automate d’acquisition onéreuse est disponible au laboratoire. En effet, la méthode ne présente pas de difficulté technique mise à part l’apprentissage du dépôt sur la cible nécessitant une habilitation du personnel. Le dépôt ne doit pas être trop épais, car un échec d’identification peut survenir si une trop grande quantité de matériel biologique est utilisée. L’essai de répétabilité mené dans ce travail a montré que l’absence d’identification liée à la non détection des pics était due à des mauvais dépôts par l’expérimentateur. L’extraction protéique par l’acide formique (dite extraction simple) n’apportait pas d’amélioration dans l’identification des bactéries du genre Pseudomonas, la lyse chimique de la paroi cellulaire n’étant contributive que pour les bactéries ayant une paroi cellulaire rigide. L’extraction complète peut être intéressante du fait de l’action solubilisante de l’acétonitrile sur les protéines mais sa complexité la rend inenvisageable en routine au laboratoire d’hygiène.
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Développement de méthodes d'analyse de l'ADN par clivage d'une chimère ARN/ADN et par spectrométrie de masse MALDI-TOF

Développement de méthodes d'analyse de l'ADN par clivage d'une chimère ARN/ADN et par spectrométrie de masse MALDI-TOF

118 Dans ce chapitre, l‘analyse en phase gazeuse de la chimère ARN/ADN par MADLI-TOF/TOF et par ESI-ITMS n a été réalisée. La chimère ARN/ADN est obtenue à partir du clivage d‘un oligonucléotide qui contient deux ribonucléotides contenant la même base et des désoxynucléotides constitués des 3 autres bases complémentaires. Le clivage de la chaîne nucléotidique est réalisé à partir de l‘hydroxyde de sodium qui coupe après chaque ribonucléotide. La chimère ARN/ADN est donc composée de désoxynucléotides et se termine par un riboniucléotide avec un groupement 3‘-phosphate. Dans ce travail, différentes chimères ont été étudiées. Les 108 chimères de 4-mer couvrent toutes les combinaisons des 4 bases possibles. Les 12 chimères de 5-mer sont constituées d‘un ribonucléotide qui contient une base A et 4 autres désoxynucléotides qui contiennent 2 bases T et 1 base C et G. Les 3 chimères de 7-mer sont constituées d‘un ribonucléotide qui contient 1 base G et 6 autres désoxynucléotides qui contiennent 3 bases A, 2 bases T et 1 base C. Enfin, les chimères de 10-mer sont constituées d‘un ribonucléotide qui contient une base C et 9 autres désoxynucléotides qui contiennent 3 bases A, G et T. Les chimères ont été ensuite dessalées et analysées en mode CID par spectrométrie de masse en tandem. Les conditions de clivage, de dessalage et d‘analyse par MALDI-TOF MS sont les mêmes que celles utilisées dans les chapitres 3, 4 et 5 afin que la chimère ARN/ADN soit étudiée dans les mêmes conditions.
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Spectrométrie de masse MALDI-TOF en bactériologie clinique ou comment identifier une bactérie en une minute

Spectrométrie de masse MALDI-TOF en bactériologie clinique ou comment identifier une bactérie en une minute

s p e c t ro M é t r I e d e M A s s e : MAldI-toF La spectrométrie de masse est une techni- que physique d’analyse extrêmement sensible, existant depuis près d’un siècle, permettant de détecter et d’identifier des molécules d’in- térêt. On peut schématiser un spectromètre de masse en 4 parties : le système d’introduction de l’échantillon, la chambre d’ionisation, pro- duisant des ions en phase gazeuse, l’analyseur, séparant les ions en fonction de leur rapport masse sur charge (m/z) et le détecteur, transfor- mant le courant ionique en courant électrique. L’ionisation est l’étape la plus importante pour l’identification des molécules. La spectrométrie de masse MALDI-TOF repose sur une technique d’ionisation, mise au point dans les années 80, et conduisant à l’identification de biomarqueurs de poids moléculaires élevés : il s’agit d’une désorption-ionisation laser assistée par matrice (ou MALDI: Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization). L’échantillon à analyser est déposé sur une cible et est traité par une matrice appro- priée. Après introduction de la cible dans le sys- tème, elle est bombardée par un laser. Les ions ainsi générés dans la chambre d’ionisation sont
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Évaluation de la spectrométrie de masse Maldi-ToF et du séquençage multi-génique pour l'identification des <i>Raoultella</i> en bactériologie médicale

Évaluation de la spectrométrie de masse Maldi-ToF et du séquençage multi-génique pour l'identification des <i>Raoultella</i> en bactériologie médicale

Cette technique à l’avantage d’être peu coûteuse et rapide. Elle repose sur l’ionisation par laser des protéines des bactéries préalablement co-cristallisées dans une matrice d’acide α- cyano-4-hydroxycinnamique, les différents produits d’ionisation étant ensuite détectés en fonction de leur temps de vol dans un champ électrique. On obtient ainsi un spectre spécifique des composants cellulaires, majoritairement des protéines ribosomales, qui est alors comparé à une base de données spectrales de référence (6). La ressemblance avec les spectres de la base est évaluée informatiquement, ce qui permet de stratifier la qualité de l’identification bactérienne. Ainsi, dans le système que nous utilisons (spectromètre de masse Microflex, logiciel d’analyse spectrale BioTyper, Brüker Daltonics, France) (133), les résultats sont exprimés en log score allant de 0 à 3 correspondant à une similitude avec les spectres de la base de données allant de 0 à 100 %. Le calcul de ce score tient compte de la concordance des pics (même rapport m/z) et de la corrélation d’intensité entre les pics similaires. Selon les recommandations du fabricant, trois niveaux d’identification sont établis :
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Spectrométrie de masse MALDI-TOF en bactériologie clinique ou comment identifier une bactérie en une minute

Spectrométrie de masse MALDI-TOF en bactériologie clinique ou comment identifier une bactérie en une minute

* Rapid identification and typing of listeria species by matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. Apll Environ Microbiol, 2008, 74, 5402-5407[r]

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Développement d'une méthode d'analyse par spectrométrie de masse du mode d'action des biguanides dans le traitement du cancer

Développement d'une méthode d'analyse par spectrométrie de masse du mode d'action des biguanides dans le traitement du cancer

Résumé L’adénocarcinome pancréatique ductal (PDAC) est une des tumeurs solides les plus malignes retrouvées dans la population humaine actuelle. Plusieurs chercheurs s’intéressent donc à trouver un nouveau traitement efficace pour ce type de cancer. Les biguanides, souvent utilisés comme antidiabétiques, intéressent de plus en plus les chercheurs par la découverte de leurs propriétés antiprolifératives. Dans notre groupe, une variété de nouveaux biguanides a été synthétisée et étudiée pour leurs propriétés antiprolifératives des cellules cancéreuses du pancréas. Nous avons identifié un biguanide avec une chaîne de phényléthynylbenzyle, appelé composé A, comme un composé de choix par son activité 800 fois plus élevée que celle de la metformine et 10 fois plus élevée que celle de la phenformine, deux biguanides commercialement disponibles. Des études in vivo ont été effectuées en greffant des cellules PDAC humaines dans l’espace sous-cutané de souris et laissées croître pendant 28 jours jusqu’à une taille de 100 mm 3 . Différents groupes de souris ont reçu des doses quotidiennes de 50 mg/kg de metformine, phenformine ou du composé A. Par la suite, les souris ont été sacrifiées afin de recueillir les organes et les tumeurs pour des analyses par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Le développement d’une méthode d’analyse par MALDI-TOF a permis de localiser et quantifier les biguanides dans les organes et tumeurs. Différents paramètres, tels que le choix de matrice et la méthode de dépôt, ont été optimisés afin d’obtenir des courbes d’étalonnage par IMS des trois composés biguanides. Une accumulation du composé A est observée dans le foie et le rein. Avec une régression linéaire, les concentrations approximatives du composé A dans le rein et le foie sont de 16,8 µg/mL et 4,1 µg/mL respectivement. De plus, pour en apprendre davantage sur le mécanisme d’action des biguanides dans le traitement du cancer, une étude différentielle d’expression de certaines biomolécules a été effectuée sur les foies des différents groupes de souris traitées. Des différences d’expression de certaines biomolécules ont été observées par rapport aux foies des animaux non-traités, notamment pour le signal à m/z 558 qui montre une grande abondance de ce phospholipide seulement dans les foies traités au composé A. Bref, le mécanisme d’action des biguanides dans le traitement du cancer demeure à l’étude pour de futurs travaux et développements.
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Identification de marqueurs épidémiologiques par spectrométrie de masse de type MALDI-TOF : application aux principales espèces bactériennes responsables d'infections nosocomiales

Identification de marqueurs épidémiologiques par spectrométrie de masse de type MALDI-TOF : application aux principales espèces bactériennes responsables d'infections nosocomiales

29 3.3.2. Détection de la résistance bactérienne En cas de syndrome infectieux, le clinicien propose un diagnostic étiologique après les examens de diagnostic microbiologique. Selon l'état clinique du patient, le clinicien peut soit attendre la documentation microbiologique avant de prescrire le traitement anti-infectieux, soit initier un traitement anti-infectieux probabiliste. La communication des résultats à chaque étape de l’analyse (identification puis sensibilité aux anti-infectieux) permet au clinicien d’affiner ses options thérapeutiques en les adaptant à l’agent responsable du syndrome infectieux. On part ainsi d’un traitement empirique probabiliste (prenant en compte les données épidémiologiques disponibles) mis en place aussitôt après la réalisation des prélèvements vers un traitement adapté à l’agent infectieux ou l’arrêt de traitement. Mais ce passage se fait aujourd’hui le plus souvent en 72 heures, délai au-delà duquel les sociétés savantes recommandent la réévaluation systématique du traitement anti-infectieux. Un diagnostic étiologique plus rapide peut permettre d’une part de préserver le pronostic vital dans des situations infectieuses graves et d’autre part d’épargner les antibiotiques à large spectre. L'analyse microbiologique de l'échantillon prélevé chez le patient repose donc sur l'identification de l'agent pathogène et la détermination de sa résistance aux agents anti- infectieux. La durée de ces étapes dépend des techniques microbiologiques disponibles dans le laboratoire. Si l’identification bactérienne est maintenant très rapide grâce à la technique MALDI-TOF MS (1 h après une hémoculture positive, (51, 52), la détermination des profils de sensibilité bactérienne demande souvent au moins 11 h, avec un rendu au clinicien le lendemain, retardant ainsi l’adaptation du traitement antibiotique ciblé (54).
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Développement de techniques analytiques pour l'évaluation des protéines thérapeutiques et des biomarqueurs par spectrométrie de masse

Développement de techniques analytiques pour l'évaluation des protéines thérapeutiques et des biomarqueurs par spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse occupe une place privilégiée parmi les techniques d’analyse. Elle présente des applications variées depuis la physique atomique et la chimie physique (pour la détermination de paramètres thermochimiques par exemple) jusqu’à la médecine. Ces diverses applications, tant qualitatives que quantitatives, sont liées à ses caractéristiques : sensibilité et spécificité. Depuis une vingtaine d’années, des progrès marquants ont été réalisés dans ce domaine. Tanaka s’est ainsi vu attribuer le prix Nobel de chimie en 2002 pour les travaux qu’il avait réalisés sur la désorption douce par laser (SLD). Suite à des travaux menés parallèlement, M. Karas a introduit une méthode proche du SLD, la désorption/ionisation assisté par matrice (MALDI), qui est en fait la méthode la plus utilisée aujourd’hui. Un bond spectaculaire a eu lieu également en 1988 avec le développement de l’électrospray (ESI) par le Pr. John Fenn, qui a lui aussi obtenu le prix Nobel de chimie en 2002. Ces avancées permettent aujourd’hui l’étude de macromolécules du vivant, ouvrant de nouvelles perspectives pour la compréhension de leurs fonctions biologiques. Depuis longtemps, la spectrométrie de masse est reconnue (avec la résonance magnétique nucléaire) comme un outil incontournable pour élucider la structure de molécules organiques car elle donne accès à la masse moléculaire. Les nouvelles conditions d’ionisation par désorption ont considérablement élargi le nombre de composés analysables. La spectrométrie de masse offre aujourd’hui la possibilité d’analyser des biopolymères naturels, protéines, oligonucléotides ou polysaccharides : l’enchaînement en acides aminés, en nucléotides, ou en monosaccharides peut ainsi être déchiffré, et les interactions inter- et intramoléculaires caractérisées dans le cas d’associations supramoléculaires 46 .
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Etude de complexes protéiques non covalents par spectrométrie de masse FT-ICR.

Etude de complexes protéiques non covalents par spectrométrie de masse FT-ICR.

Il existe plusieurs techniques pour analyser les échanges H/D. Parmi ces techniques, la RMN est la méthode qui permet d’obtenir les informations les plus précises sur la localisation des échanges H/D puisqu’en théorie chaque hydrogène peut être analysé indépendamment. En pratique, néanmoins, cette technique est limitée à des protéines avec une masse moléculaire inférieure à environ 30 kDa. La FT-IR est une deuxième méthode pour analyser les échanges H/D. Lors de la substitution d’un hydrogène par un deutérium, la fréquence de la vibration N- H change suffisamment pour être observable par spectroscopie infrarouge. Cette technique n’est pas limitée par la masse moléculaire de la protéine (ou du complexe protéique), mais en général il n’est pas possible de localiser précisément la région de la protéine dans laquelle a eu lieu l’échange. Avec le développement des sources d’ionisation dites « douces », la spectrométrie de masse est devenue un outil puissant pour l’analyse des échanges H/D. Initialement, l’ionisation par FAB (« Fast Atom Bombardement ») a été utilisée pour analyser les échanges H/D [2], mais au début des années 1990, l’electrospray est devenu la méthode de choix pour ce type d’expériences. Les premiers exemples se focalisent surtout autour de petites protéines telles l’ubiquitine [3], la myoglobine [4] ou le cytochrome c [5], mais également sur des polypeptides synthétiques, ayant des structures secondaires différentes [6]. Finalement, il a été montré que l’ionisation par MALDI peut également être utilisée pour l’analyse d’échanges H/D [7-9]. Plusieurs revues récentes sont venues souligner l’importance prise par la technique des échanges H/D couplés à la spectrométrie de masse pour l’étude des structures secondaires, tertiaires et quaternaires de protéines de tailles très variables [10-13].
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Prix Nobel de chimie 2002 - Spectrométrie de masse et résonance magnétique nucléaire

Prix Nobel de chimie 2002 - Spectrométrie de masse et résonance magnétique nucléaire

Un principe fondé sur la désorption d’agrégats et leur désolvatation Le lien entre les deux méthodes, SLD [1] et ESI [2] , trouve son origine dans le principe même des processus de désorption (Figure 1) . Toutes deux conduisent à des espèces quasi microscopiques, les agrégats, mais qui résultent de conditions différentes utilisant des goutte- lettes chargées formées sous un champ électrique à partir de nébulisation pour l’ESI ou un panache de matière exci- tée engendré par ablation laser d’une surface où est dépo- sée une matrice pour le SLD. Ces agrégats sont constitués d’un grand nombre de molécules de solvant en mode ESI ou de matrice pour le SLD. Ils stabilisent une (ou plusieurs) biomolécule(s) multichargée(s) selon leur taille et leur forme. Par le jeu de transferts d’énergie, une cascade de désolvatations conduit à la libération d’ions quasi molé- culaires désolvatés, avec le minimum d’énergie interne. Ces étapes étant très rapides (de l’ordre de la microse- conde), le processus de destruction moléculaire par pyro- lyse se trouve limité dans cette période d’ionisation. Une méthode proche du SLD, le MALDI s’en distingue essentiel- lement par la nature de la matrice utilisée, poudre de cobalt ultrafine et colloïdes dans du glycérol: pour la pre- mière, et matrices organique pour la seconde (Figure 1) .
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Développement de méthodes de préparations d’échantillons pour l’imagerie par spectrométrie de masse de tissus autres que mammaliens

Développement de méthodes de préparations d’échantillons pour l’imagerie par spectrométrie de masse de tissus autres que mammaliens

29 1.7.2 Découpe des échantillons en sections minces La découpe d’échantillons en sections minces se fait à l’aide d’un cryostat maintenu à température négative (~-20˚C). L’échantillon est monté sur un support amovible à l’aide d’une goutte d’OCT. La température de la tête du cryostat est généralement réglée autour de -15˚C, mais la température exacte de coupe dépend du type d’échantillon, voire même du type de tissus à l’étude. Pour la majeure partie des applications, des coupes pouvant varier entre 5 et 20µm d’épaisseur sont effectuées. En effet, peu de différences spectrales ont été observées sur cette gamme d’épaisseurs de coupes. 81 Cependant, il a été démontré que lorsque la matrice est déposée à des fins d’imagerie MS, via par exemple par nébulisation, l’épaisseur des sections devient un facteur important et la qualité des signaux en est affectée. 84 En effet, l’intensité et le nombre de signaux observés augmentent drastiquement avec la diminution de l’épaisseur. Il est donc préférable d’avoir des coupes d’épaisseurs se situant entre 2 et 10µm pour augmenter la qualité des résultats en imagerie MS par MALDI. 84 De plus, il a été recommandé que l’analyse de molécules de hauts poids moléculaires, telles les protéines intactes, soit faite sur des sections très minces (2-5µm). 85 Cependant, il faut comprendre que plus l’épaisseur des sections désirées est mince, plus il est difficile de les couper et de les manipuler dans le cryostat.
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Imagerie moléculaire d’empreintes digitales par spectrométrie de masse : 
potentiels et applications en science forensique

Imagerie moléculaire d’empreintes digitales par spectrométrie de masse : potentiels et applications en science forensique

34 métaux est que leur présence en basse masse, souvent sous forme d’agrégats, peut-être extrêmement utile pour effectuer un étalonnage interne des spectres MS 99 . Ces signaux sont typiquement bien définis et beaucoup moins abondants que les fragments/adduits issus de la dégradation de la matrice MALDI. Pour l’IMS, le mode privilégié de déposition de ces métaux est effectué par pulvérisation métallique (« metal sputtering ») ou par électro- évaporation. Ces modes permettent d’atteindre une résolution spatiale possiblement meilleure qu’après la sublimation des matrices organiques, due à la très petite taille des agrégats métalliques (Figure 1.4.4). La méthode LDI assistée par argent (AgLDI) IMS a récemment été développée dans note laboratoire 99 . Cette méthode est dite plus sélective, car elle cible certaines classes de composés. L’avantage de l’argent provient de sa capacité à se lier aux molécules contenant une ou plusieurs oléfines, telles que certains acides gras et le cholestérol. Dans ce cas, des ions pseudo-moléculaires de type [M+Ag] + sont formés de manière privilégiée. Néanmoins, la présence de sels dans l’échantillon, peut aussi mener à la détection d’adduits de sodium ou de potassium. Un autre métal intéressant est l’Au. Ce dernier a comme avantage d’absorber l’énergie UV en provenance du laser, facilitant la désorption des molécules à la surface de l’échantillon. N’étant pas un agent d’ionisation, ce dernier doit être accompagné d’un autre métal, tel que le sodium ou le potassium. La déposition d’Au a démontré des résultats très prometteurs pour la détection de triglycérides sur tissus par LDI en comparaison aux matrices classiques 123, 124 .
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Signature moléculaire de milieux complexes : Stratégie de couplage à la spectrométrie de masse et interprétation des données

Signature moléculaire de milieux complexes : Stratégie de couplage à la spectrométrie de masse et interprétation des données

3.1.2. Principe du couplage TLC/MALDI-Tof MS Un autre couplage possible avec la TLC est celui avec la source d’ionisation de spectromètre de masse MALDI. Bruker Daltonics TM a développé un adaptateur qui facilite l’introduction d’une plaque TLC dans la source d’ionisation MALDI (Hayen et Volmer 2005) et permet d’analyser directement la plaque TLC par MALDI-Tof MS sans étape supplémentaire. L’adaptateur est pratique à utiliser, cependant le format de la plaque TLC est limité aux dimensions 5 cm par 7.5 cm. Et le support de la plaque doit être en aluminium pour une meilleure conductivité de la plaque (Fuchs 2009). Les plaques non conductrices telles que les plaques en verre causent des problèmes de charge électrostatique. Pour obtenir des spectres de masse des composés présents sur la plaque, ce couplage présente plusieurs avantages : la génération rapide des spectres, la tolérance des impuretés provenant de la silice ou de la phase d’élution et la possibilité de réaliser plusieurs analyses au même endroit (ablation superficielle du spot) dans différents modes d’ionisation (négatif et positif) et différents paramètres (énergie laser …). Le faisceau laser étant focalisé avec un faible diamètre (environ 20 µm), une bonne résolution spatiale le long d’une bande est possible dans le cas de criblage. Par contre, l’utilisation d’une matrice déposée sur la plaque TLC est souvent nécessaire pour faciliter l’ionisation des composés et obtenir une réponse plus sensible en spectrométrie de masse. Son utilisation demande une optimisation et nécessite de contrôler au préalable l’absence d’interférence entre les ions de la matrice et les ions des analytes. Le couplage TLC/MALDI-Tof MS avec l’interface de Bruker Daltonic TM (Schürenberg 2009) fonctionne sur le même principe que les analyses en MALDI-Tof MS. La source MALDI fait partie des sources d’ionisation douce. Elle a été développée dans les années 1980 pour l’ionisation de protéines de masse supérieure à 10 000 Da (Karas and Hillenkamp 1988, Tanaka 1988). Le support permet d’introduire la plaque TLC directement dans la source MALDI.
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Le dosage des cytochromes P450 (CYPs) humains par spectrométrie de masse : applications en toxicologie

Le dosage des cytochromes P450 (CYPs) humains par spectrométrie de masse : applications en toxicologie

Finally, one proteotypic peptide was chosen for each CYP isoform to optimize the MRM method (Figure 1, Table 2). III.1.2 Overalkylation and cysteine In proteomics studies, disulfide bonds are usually reduced to thiol groups with a reducing agent such as dithiothreitol. Afterwards, iodoacetamide (IAA) is used as an alkylating reagent of the cysteine thiols. This reaction prevents the restoring of disulfide bonds by the formation of S- carboxyamidomethylcysteine which increases the mass by 57 Da for each modified cysteine group. To make sure that all cysteines are modified, an excess of reagent is often used. Overalkylation can occur at the free N-terminal and C-terminal groups, in addition to peripheral residues bearing protic functional groups (Yang and Attygalle, 2007). In order to find out how these overalkylations by IAA affect our peptides during sample preparation, MALDI experiments were performed. The results obtained for the peptide GIFPLEAR (CYP2C9) are displayed in Figure 2. The comparison of the MS 2 spectra of the native peptide ion [M+H] + at
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Nouvelles stratégies pour l’analyse des cyanotoxines par spectrométrie de masse

Nouvelles stratégies pour l’analyse des cyanotoxines par spectrométrie de masse

MALDI-TOF a permis l’identification ciblée de certaines MC, sans permettre une quantification des composés. De plus, les voies de fragmentation d’ANA-a ont été élucidés par l’utilisation de MS hybrides tel le QqTOF (Triple quadrupole/Time of flight MS), le QIT-MS (Quadrupole/Ion trap MS) ainsi que la trappe ionique standard [143, 179]. En plus d’élucidation structurelle des fragments d’ANA-a, le pouvoir de résolution des MS précédents ont aussi permis de dissocier le signal de la toxine de son interférent isobare, la phénylalanine. Le principe de la spectrométrie de masse à temps d’envol, ou TOF, permet une séparation des ions en fonction de leur vitesse lorsqu’ils sont propulsés en paquets, par une extraction ionique retardée à la source d’ionisation, dans un tube de vol soumis à un vide. Ces ions sont accélérés à l’aide d’une différence de potentiel appliqué à la source et l’énergie cinétique transmise aux ions étant la même, leur vitesse sera établie en fonction de leur masse, où les plus légers migrent plus rapidement. Le temps nécessaire à atteindre le détecteur sera ensuite traduit en valeur m/z. De manière générale, un réflectron est utilisé afin d’améliorer la résolution en diminuant ∆m. Les ions, avec un excès d’énergie cinétique, sont ralentis, puis un effet miroir les renvois en direction opposée vers le tube de vol. Cette technique permet de focaliser les ions ayant la même énergie cinétique ou même valeur m/z améliorant ainsi la résolution, au dépend de la sensibilité et de la gamme de masse. La possibilité de former un analyseur MS hybride en couplant un quadripôle avec un analyseur TOF en incorporant un analyseur Q1 et une cellule de collision q2 ont permis d’améliorer à la fois la sensibilité et la sélectivité des analyses en plus de facilement être couplé à une séparation par HPLC [180]. De manière générale, le pouvoir de résolution des analyseurs TOF et QTOF peuvent aller jusqu’à 60 000 FWHM (Full width at half maximum – largeur à mi-hauteur) procurant ainsi une exactitude en masse plus faible que 5 ppm [180].
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Amélioration du contrôle de qualité de produits sanguins utilisant la spectrométrie de masse à haut-débit et l'apprentissage automatique

Amélioration du contrôle de qualité de produits sanguins utilisant la spectrométrie de masse à haut-débit et l'apprentissage automatique

Ces multiples articles supportent l’hypothèse qu’il est possible d’appliquer l’apprentissage automa- tique aux données de spectrométrie de masse. Il est à noter que la plupart des articles mentionnés utilisaient des méthodes LCMS ou MALDI-TOF. Le projet décrit ici utilise une méthode différente et qui ne permet pas de mesurer les protéines des échantillons. Tout de même, les articles de Zang et al et West et al supportent qu’il soit possible de faire du diagnostic avec les petits métabolites. L’article de Ge et al supporte aussi l’utilisation d’algorithmes parcimonieux, ainsi que la revue de Swan et al. L’approche utilisée dans les travaux décrits dans le présent mémoire diffère en quelques points de ceux décrits dans la revue de littérature et d’avec les travaux plus classiques en spectrométrie de masse. Au lieu d’utiliser une approche très spécifique, ciblant une petite région de ratios de masse sur charge, les spectres de masse sont acquis sur une large bande, soit d’un ratio de masse sur charge de 50 Da jusqu’à 2000 Da. De plus, le projet utilise une technologie récente permettant l’acquisition de spectres à haut- débit. Cette technologie sera décrite en plus de détails au chapitre 1. L’application de cette technologie comporte de nombreux avantages pour le projet. Vu que ce système permet d’acquérir le spectre de masse d’un échantillon en aussi peu que 10 secondes, comparé à des temps d’acquisition de 10 à 30 minutes avec des techniques plus classiques, on peut acquérir un beaucoup plus grand nombre d’échantillons. De plus, cette technologie rend moins cher le coût de l’acquisition de ces spectres. Ces deux avantages font que l’on peut acquérir un très grand nombre d’échantillons en peu de temps et à coûts faibles. Comme l’apprentissage automatique nécessite un grand nombre d’exemples, cette technologie est encore plus avantageuse pour l’approche proposée.
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Caractérisation de toxines peptidiques par spectrométrie de masse à haute résolution.

Caractérisation de toxines peptidiques par spectrométrie de masse à haute résolution.

Aujourd’hui, les venins représentent, de par la grande variété de leurs constituants, une source très riche de composés biologiquement actifs. Il est maintenant établi que les toxines qu’ils contiennent ont des activités variées et représentent des cibles de choix pour la recherche médicale, pharmacologique et agronomique. Comprendre le mode d’action de ces toxines et en synthétiser des analogues passe par une détermination précise de leur structure chimique, de leur architecture et des éléments qui assurent leur spécificité avec la contrainte que la faible quantité de matériel souvent disponible rend l’ensemble des processus de séparation et de caractérisation délicats. Le développement récent de techniques de spectrométrie de masse particulièrement bien adaptées à l’étude de composés biologiques thermolabiles (electrospray, nano-electrospray ou MALDI) permet désormais de caractériser des produits naturels présents à l’état de trace, ce qui n’était pas envisageable par les techniques d’analyse biochimiques classiques. Cependant, si l’utilisation en synergie d’un ensemble de techniques (résonance magnétique nucléaire, spectrométrie de masse, dégradation d’Edman) permet de déterminer précisément la plupart des structures des toxines peptidiques - ou non peptidiques - extraites des venins, l’élucidation de certaines toxines originales (du point de vue de leur structure et de leur activité) reste épineuse. Le développement de méthodes d’analyse alternatives donnant accès à l’ensemble des toxines biologiquement actives est donc d’un grand intérêt.
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Analyse de type multiplex de sept nouveaux biomarqueurs urinaires de la maladie de Fabry par spectrométrie de masse en tandem

Analyse de type multiplex de sept nouveaux biomarqueurs urinaires de la maladie de Fabry par spectrométrie de masse en tandem

20 La cascade d ’étapes retrouvées en utilisant la spectrométrie de masse débute d’abord par l’introduction de l’échantillon à analyser dans le spectromètre de masse. Cette introduction peut se faire selon différentes techniques, dont les plus courantes sont l’infusion directe ou le couplage à des méthodes séparatives telles que la chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC, "High performance liquid chromatography") et la chromatographie en phase gazeuse (GC, "Gas chromatography") (Siuzdak, 2006). Il y a certains avantages à utiliser la spectrométrie de masse en parallèle avec un système de chromatographie. Un tel système permet notamment une première purification et une concentration des molécules d’intérêt avant leur entrée dans le spectromètre de masse. De plus, le temps de rétention est un indice supplémentaire pour l’identification de molécules, lors d’une comparaison avec un standard (étalon connu) par exemple. Entre le spectromètre de masse et le système d’introduction de l’échantillon, un dispositif de couplage doit être en place pour obtenir des ions en phase gazeuse. Pour ce faire, différentes techniques ont été mises au point dont les principales sont l’impact électronique (El), l’ionisation chimique (CI), la nébulisation électrostatique (ESI) et la désorption assistée par matrice (MALDI) (Skoog et al., 2003). Il est possible d’obtenir des ions positifs ou négatifs, selon l’application désirée. Suite à la génération d’ions en phase gazeuse, ceux-ci peuvent être guidés à travers le spectromètre de masse grâce à leur charge et à l’application de champs électriques ou magnétiques précis (de Hoffmann et Stroobant, 2007). Dans le vide, deux particules chargées soumises aux mêmes champs électriques ou magnétiques et ayant des
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Préparation à la caractérisation in-situ de la matière organique cométaire par spectrométrie de masse : application à l'instrument COSIMA

Préparation à la caractérisation in-situ de la matière organique cométaire par spectrométrie de masse : application à l'instrument COSIMA

4.4 Conclusion En vue d’une identification plus simple de molécules organiques présentes dans les spectres de COSIMA, une bibliothèque de molécules de référence, ainsi que la recherche d’indicateurs mettant en évidence la présence de familles chimiques spécifiques ont été initiées au LPC2E et au LISA. L’analyse de plusieurs familles de composés (hétérocycles azotés, acides carboxyliques…) a donc débuté avec l’instrument de laboratoire d’Orléans. La première étape a été de comparer les spectres de masses réalisés avec le modèle sol de COSIMA et le modèle de laboratoire à Orléans afin de qualifier nos spectres de masse pour la mission COSIMA. La comparaison des spectres d’adénine mesurés a mis en évidence que les spectres de masse obtenus avec ces deux instruments étaient similaires. L’influence de la méthode de dépôt a également été testée. La projection de grains sur une cible métallique à une vitesse de l’ordre de 50 m/s conduit à des spectres ayant des caractéristiques communes à ceux réalisés en déposant l’adénine selon la méthode dite simple. On peut donc considérer que les spectres mesurés à Orléans et dont les dépôts ont été réalisés selon la méthode dite simple seront très proches de ceux mesurés avec COSIMA.
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Application de l'analyse isotopique par spectrométrie de masse et sonde ionique de l'oxygène des émeraudes naturelles

Application de l'analyse isotopique par spectrométrie de masse et sonde ionique de l'oxygène des émeraudes naturelles

Conclusion L’analyse des isotopes stables de l’oxygène par spectromé- trie de masse est une méthode quantitative et destructive qui a conduit à l’élaboration d’une carte isotopique mondiale de l’émeraude. Les rapports isotopiques permettent d’identifier l’origine de la plupart des émeraudes antiques et celles de qualité supérieure rencontrées sur le marché international. Grâce à la technique destructive, nous avons pu calibrer l’analyse isotopique de l’oxygène sur une sonde ionique IMS 1270. Cette technique permet d’analyser directement la surface d’une gemme en ne produisant qu’un minuscule cra- tère de quelques microns de diamètre et de quelques dizaines d’angström de profondeur. Compte tenu des limites du pou- voir séparateur de l’oeil, cette méthode non destructive est applicable à la gemmologie et à l’archéologie de l’émeraude. Contribution C.R.P.G. No. 1367.
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