It is becoming more and more clear that each cell, even those of the same type, has a unique identity. This sophistication and the diversity of cell types in tissue are what are pushing the necessity for spatially distributed omics at the single-cell (SC) level. Single-cell chemical assessment, which also provides considerable insight into biological, clinical, pharmacodynamic, pathological, and toxicity studies, is crucial to the investigation of cellular omics (genomics, metabolomics, etc.). Mass spectrometry (MS) as a tool to image and profile single cells and subcellular organelles facilitates novel technical expertise for biochemical and biomedical research, such as assessing the intracellular distribution of drugs and the biochemical diversity of cellular populations. It has been illustrated that ambient mass spectrometry (AMS) is a valuable tool for the rapid, straightforward, and simple analysis of cellular and sub-cellular constituents and metabolites in their native state. This short review examines the advances in ambient mass spectrometry (AMS) and ambient mass spectrometry imaging (AMSI) on single-cell analysis that have been authored in recent years. The discussion also touches on typical single-cell AMS assessments and implementations.
Atmospheric aerosols have become a major environmental concern because of their adverse effects on human health, air quality, and climate change. Over the last few decades, several mass spectrometry (MS)-based techniques have been developed and applied in the field of atmospheric aerosol research. Particularly, real-time measurement of ambient aerosols using an aerosol mass spectrometer (AMS) has become one of the most powerful tools for aerosol chemistry. This review provides a brief description of AMS and its applications for understanding the physicochemical properties of atmospheric aerosols, as well as its sources and evolution processes.
Ambient ionization can be achieved by generating an electrospray directly from plant tissue ("leaf spray"). The resulting mass spectra are characteristic of ionizable phytochemicals in the plant material. By subtracting the leaf spray spectra recorded from the petals of two hibiscus species H. moscheutos and H. syriacus one gains rapid access to the metabolites that differ most in the two petals. One such compound was identified as the sambubioside of quercitin (or delphinidin) while others are known flavones. Major interest centered on a $C_{19}H_{29}NO_5$ compound that occurs only in the large H. moscheutos bloom. Attempts were made to characterize this compound by mass spectrometry alone as a test of such an approach. This showed that the compound is an alkaloid, assigned to the polyhydroxylated pyrrolidine class, and bound via a $C_3$ hydrocarbon unit to a monoterpene.
Understanding the chemical composition of the brain helps researchers comprehend various neurological processes effectively. Understanding of the fundamental pathological processes that underpin many neurodegenerative disorders has recently advanced thanks to the advent of innovative bioanalytical techniques that allow high sensitivity and specificity with chemical imaging at high resolution in tissues and cells. Mass spectrometry imaging [MSI] has become more common in biomedical research to map the spatial distribution of biomolecules in situ. The technique enables complete and untargeted delineation of the in-situ distribution characteristics of proteins, metabolites, lipids, and peptides. MSI's superior molecular specificity gives it a significant edge over traditional histochemical methods. Recent years have seen a significant increase in MSI, which is capable of simultaneously mapping the distribution of thousands of biomolecules in the tissue specimen at a high resolution and is otherwise beyond the scope of other molecular imaging techniques. This review aims to acquaint the reader with the MSI experimental workflow, significant recent advancements, and implementations of MSI techniques in visualizing the anatomical distribution of neurochemicals in the human brain in relation to various neurogenerative diseases.
Low temperature plasma (LTP) ionization mass spectrometry (MS) is one of the widely used ambient analysis methods which allows soft-ionization and rapid analysis of samples in ambient condition with minimal or no sample preparation. One of the major advantages of LTP MS is selective analysis of low-molecular weight, volatile and low- to medium-polarity analytes in a sample. On the contrary, the selectivity for particular class of compound also implies its limitation in general analysis. One of the critical factors limiting LTP ionization efficiency is poor desorption of analytes with low volatility. In this study, a home-built LTP ionization source with Peltier heating sample stage was constructed to enhance desorption and ionization efficiencies of analytes in a sample and its performance was evaluated using standard mixture containing fatty acid ethyl esters (FAEEs). It was also used to reproduce the previous bacterial identification experiment using pattern-recognition for FAEEs. Our result indicates, however, that the bacterial differentiation from FAEE pattern recognition using LTP ionization MS still has many limitations.
Emiliania huxleyi is a marine phytoplankton that plays a critical role in global carbon and sulfur cycling. The genome of E. huxleyi has been sequenced, and an in-depth proteomic profile of this organism has been reported. This study analyzed the phosphoproteome of E. huxleyi and identified its changes under calcium-limited conditions. A TiO2 microcolumn was used for phosphopeptide enrichment, followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis. Overall, we identified 7,010 phosphorylated sites on 3,355 phosphopeptides associated with 2,929 phosphoproteins in E. huxleyi. Quantitative analysis revealed changes in the phosphoproteome in E. huxleyi when ambient conditions changed to calcium-limited conditions, notably the phosphorylation of some transporters was altered. This study provides an overview of protein phosphorylation in E. huxleyi and paves the way for further investigations of its biological functions.
Low-temperature plasma (LTP) ionization is one of the ambient ionization methods typically used in mass spectrometry (MS) for fast screening of chemicals with minimal or no sample preparation. In spite of various advantages of LTP ionization method, including simple instrumentation and in-situ analysis, more general applications of the method are limited due to poor desorption of analytes with low volatilities and low ionization efficiencies in the negative ion mode. In order to overcome these limitations, an ultrasonic vibrator of a commercial hand-held humidifier was interfaced with an LTP ionization source, which generated microdroplets from sample solutions and assisted with LTP ionization. Ionization behaviors of various chemicals in microdroplet-assisted LTP (MA LTP) were tested and compared with typical LTP ionization from dried samples applied on a surface. MA LTP efficiently ionized small organic, amino, and fatty acids with low volatilities and high polarities, which were hardly ionized using the standard LTP method. Facile interaction of LTP with ultrafine droplets generated by ultrasonic resonator allows efficient ionization of relatively non-volatile and polar analytes both in the positive and negative ion modes.
Characteristics and advantages of the thermal desorption-comprehensive two dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry (TD-GCxGC-TOFMS) were discussed and the organic compound's analysis result was shown for the ambient $PM_{2.5}$ sample collected in Seoul, Korea. Over 10,000 individual organic compounds were separated from about $70{\mu}g$ of aerosols in a single procedure with no sample pre-treatment. Among them, around 300 compounds were identified and classified based on the mass fragmentation patterns and GCxGC retention times. Several aliphatic compounds groups such as alkanes, alkenes, cycloalkanes, alkanoic acids, and alkan-2-ones were identified as well as 72 PAH compounds including alkyl substituted compounds and 8 hopanes. In Seoul aerosol, numerous oxidized aromatic compounds including major components of secondary organic aerosols were observed. The inventory of organic compounds in $PM_{2.5}$ of Seoul, Korea suggested that organic aerosol were constituted by the compounds of primary source emission as well as the formation of secondary organic aerosols.
Direct analysis in real time mass spectrometry (DART-MS) is one of the variants of ambient mass spectrometry. The ionization process of DART-MS is in open environment and only takes few seconds, so it is suitable for fast analysis. Actually, since its introduction in 2005, more and more attentions have been drawn to its various applications due to its excellent properties, e.g., fast analysis, and no or less sample preparation, high salt tolerance and so on. This review summarized the promising features of DART-MS, including its ionization mechanism, equipment modification, wide applications, coupling techniques and extraction strategies before analysis.
Volatile organic compounds (VOCs) are representative air pollutants due to their detrimental effects on human health and their role in formation of secondary organic aerosols. Assessments and monitoring programs of VOCs using periodic grab sampling like Tedlar bags, canisters, and sorbent traps provide limited information, often with delay times of days or weeks. Selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) is an emerging analytical technique for the real-time quantification of VOCs in air. It relies on chemical ionization of the VOCs molecules in air introduced into helium carrier gas using $H_3O^+$, $NO^+$, and $O_2{^+}$ precursor ions. Real-time monitoring method of 60 VOCs in the ambient air was developed using TO-15 standard gas mixture. Calibration curves, method detection limit, and quantitation reproducibility of the target compounds were tested. Dynamic dilution system was used to dilute standard gas from 0.174 ppbv to 100 ppbv, where calibration curves showed good linearity with $r^2$> 0.95 in all target analytes. Limit of detection (LOD) all compounds were sub ppbv, and some halogenated compounds showed pptv levels. Seven consecutive analyses of target compounds showed good repeatability with relative standard deviation of less than 10%. One day monitoring of VOCs in ambient air was conducted in Geoje. Average concentration of target VOCs in Geoje were relatively lower than other regions, among which formaldehyde showed the highest concentration ($15.4{\pm}5.78ppbv$). SIFT-MS provided good temporal resolution data (1 data per 3.2 minute), which can be used for identifying ephemeral short-term event. It is expected that SIFT-MS will be a versatile monitoring platform for VOCs in ambient air.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.