Comparative Study of Metal Quantification in Neurological Tissue Using Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry Imaging and X-ray Fluorescence Microscopy

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 13, 2015, Pages 6639-6645

  Davies, Katherine M ^a,b   Hare, Dominic J ^c,d,e   Bohic, Sylvain ^f,g,h   James, Simon A ^i,j   Billings, Jessica L ^d   Finkelstein, David I ^d   Doble, Philip A ^c   Double, Kay L ^a,k  

^a NEUROSCIENCE RESEARCH AUSTRALIA   (Australia)

^b UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^c UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SYDNEY   (Australia)

^d UNIVERSITY OF MELBOURNE   (Australia)

^e MOUNT SINAI SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^f GRENOBLE INSTITUT DES NEUROSCIENCES   (France)

^g EUROPEAN SYNCHROTRON RADIATION FACILITY   (France)

^h UNIV GRENOBLE ALPES   (France)

ⁱ AUSTRALIAN SYNCHROTRON   (Australia)

^j CSIRO   (Australia)

^k UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

more..

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABLATION; BRAIN; DRUG PRODUCTS; FLUORESCENCE; FLUORESCENCE MICROSCOPY; IMAGE RESOLUTION; IMAGING TECHNIQUES; INDUCTIVELY COUPLED PLASMA; INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRY; LASER ABLATION; MASS SPECTROMETERS; MASS SPECTROMETRY; NEURODEGENERATIVE DISEASES; REDOX REACTIONS; TISSUE; TISSUE ENGINEERING;

BIOCHEMICAL PROCESS; COMPARATIVE STUDIES; EXPERIMENTAL GROUPS; LASER ABLATION INDUCTIVELY-COUPLED PLASMA MASS SPECTROMETRIES; METAL CONCENTRATIONS; PHYSIOLOGICAL CONCENTRATIONS; REDOX-ACTIVE METALS; X-RAY FLUORESCENCE MICROSCOPY;

METALS;

METAL;

ANIMAL; C57BL MOUSE; CHEMISTRY; COMPARATIVE STUDY; FLUORESCENCE MICROSCOPY; LASER; MASS SPECTROMETRY; MOUSE; NERVOUS SYSTEM; PROCEDURES;

ANIMALS; LASERS; MASS SPECTROMETRY; METALS; MICE; MICE, INBRED C57BL; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; NERVOUS SYSTEM;

EID: 84936806394     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b01454     Document Type: Article

References (61)

1. McRae, R.; Bagchi, P.; Sumalekshmy, S.; Fahrni, C. J. Chem. Rev. 2009, 109, 4780-4827
2. Angelo, M.; Bendall, S. C.; Finck, R.; Hale, M. B.; Hitzman, C.; Borowsky, A. D.; Levenson, R. M.; Lowe, J. B.; Liu, S. D.; Zhao, S.; Natkunam, Y.; Nolan, G. P. Nat. Med. 2014, 20, 436-442
3. Paunesku, T.; Vogt, S.; Maser, J.; Lai, B.; Woloschak, G. J. Cell. Biochem. 2006, 99, 1489-1502
4. Qin, Z.; Caruso, J. A.; Lai, B.; Matusch, A.; Becker, J. S. Metallomics 2011, 3, 28
5. Becker, J. S.; Zoriy, M. V.; Dehnhardt, M.; Pickhardt, C.; Zilles, K. J. Anal. At. Spectrom. 2005, 20, 912-917
6. Hare, D. J.; Lei, P.; Ayton, S.; Roberts, B. R.; Grimm, R.; George, J. L.; Bishop, D. P.; Beavis, A. D.; Donovan, S. J.; McColl, G.; Volitakis, I.; Masters, C. L.; Adlard, P. A.; Cherny, R. A.; Bush, A. I.; Finkelstein, D. I.; Doble, P. A. Chem. Sci. 2014, 5, 2160
7. Hare, D.; Reedy, B.; Grimm, R.; Wilkins, S.; Volitakis, I.; George, J.; Cherny, R. A.; Bush, A. I.; Finkelstein, D. I.; Doble, P. Metallomics 2009, 1, 53-58
8. Hare, D. J.; George, J. L.; Grimm, R.; Wilkins, S.; Adlard, P. A.; Cherny, R. A.; Bush, A. I.; Finkelstein, D. I.; Doble, P. Metallomics 2010, 2, 745-753
9. Matusch, A.; Fenn, L. S.; Depboylu, C.; Klietz, M.; Strohmer, S.; McLean, J. A.; Becker, J. S. Anal. Chem. 2012, 84, 3170-3178
10. Matusch, A.; Depboylu, C.; Palm, C.; Wu, B.; Hoglinger, G. U.; Schafer, M. K. H.; Becker, J. S. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2010, 21, 161-171
11. Hutchinson, R. W.; Cox, A. G.; McLeod, C. W.; Marshall, P. S.; Harper, A.; Dawson, E. L.; Howlett, D. R. Anal. Biochem. 2005, 346, 225-233
12. Pugh, J. A. T.; Cox, A. G.; McLeod, C. W.; Bunch, J.; Writer, M. J.; Hart, S. L.; Bienemann, A.; White, E.; Bell, J. Anal. Bioanal. Chem. 2012, 403, 1641-1649
13. Cho, H. R.; Kim, D. H.; Kim, D.; Doble, P.; Bishop, D.; Hare, D.; Park, C.-K.; Moon, W. K.; Han, M. H.; Choi, S. H. Radiology 2014, 272, 720-730
14. Urgast, D. S.; Hill, S.; Kwun, I.-S.; Beattie, J. H.; Goenaga-Infante, H.; Feldmann, J. Metallomics 2012, 4, 1057-1063
15. Becker, J. S.; Zoriy, M. V.; Pickhardt, C.; Palomero-Gallagher, N.; Zilles, K. Anal. Chem. 2005, 77, 3208-3216
16. Dobrowolska, J.; Dehnhardt, M.; Matusch, A.; Zoriy, M.; Palomero-Gallagher, N.; Koscielniak, P.; Zilles, K.; Becker, J. S. Talanta 2008, 74, 717-723
17. Zoriy, M. V.; Dehnhardt, M.; Reifenberger, G.; Zilles, K.; Becker, J. S. Int. J. Mass Spectrom. 2006, 257, 27-33
18. Ayton, S.; Lei, P.; Hare, D.; Duce, J. A.; George, J. L.; Adlard, P. A.; McLean, C.; Rogers, J. T.; Cherny, R. A.; Finkelstein, D. I.; Bush, A. I. J. Neurosci. 2015, 35, 3591-3597
19. Bohic, S.; Murphy, K.; Paulus, W.; Cloetens, P.; Salome, M.; Susini, J.; Double, K. Anal. Chem. 2008, 80, 9557-9566
20. Leskovjan, A. C.; Kretlow, A.; Lanzirotti, A.; Barrea, R.; Vogt, S.; Miller, L. M. Neuroimage 2011, 55, 32-38
21. Giesen, C.; Wang, H. A. O.; Schapiro, D.; Zivanovic, N.; Jacobs, A.; Hattendorf, B.; Schüffler, P. J.; Grolimund, D.; Buhmann, J. M.; Brandt, S.; Varga, Z.; Wild, P. J.; Günther, D.; Bodenmiller, B. Nat. Meth. 2014, 11, 417-422
22. Wang, H. A. O.; Grolimund, D.; Giesen, C.; Borca, C. N.; Shaw-Stewart, J. R. H.; Bodenmiller, B.; Günther, D. Anal. Chem. 2013, 85, 10107-10116
23. Hare, D.; Austin, C.; Doble, P. Analyst 2012, 137, 1527-1537
24. Bourassa, M. W.; Miller, L. M. Metallomics 2012, 4, 721-738
25. Ryan, C. G.; Kirkham, R.; Hough, R. M.; Moorhead, G.; Siddons, D. P.; de Jonge, M. D.; Paterson, D. J.; De Geronimo, G.; Howard, D. L.; Cleverley, J. S. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 2010, 619, 37-43
26. Solé, V. A.; Papillon, E.; Cotte, M.; Walter, P.; Susini, J. Spectrochim. Acta, Part B 2007, 62, 63-68
27. Ryan, C. G.; Etschmann, B. E.; Vogt, S.; Maser, J.; Harland, C. L.; Legnini, D. Microsc. Microanal. 2005, 11, 428-429
28. Ryan, C. G.; Etschmann, B. E.; Vogt, S.; Maser, J.; Harland, C. L.; van Achterbergh, E.; Legnini, D. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2005, 231, 183-188
29. Adlard, P. A.; Cherny, R. A.; Finkelstein, D. I.; Gautier, E.; Robb, E.; Cortes, M.; Volitakis, I.; Liu, X.; Smith, J. P.; Perez, K.; Laughton, K.; Li, Q. X.; Charman, S. A.; Nicolazzo, J. A.; Wilkins, S.; Deleva, K.; Lynch, T.; Kok, G.; Ritchie, C. W.; Tanzi, R. E.; Cappai, R.; Masters, C. L.; Barnham, K. J.; Bush, A. I. Neuron 2008, 59, 43-55
30. Davies, K. M.; Bohic, S.; Carmona, A.; Ortega, R.; Cottam, V.; Hare, D. J.; Finberg, J. P. M.; Reyes, S.; Halliday, G. M.; Mercer, J. F. B.; Double, K. L. Neurobiol. Aging 2014, 35, 858-866
31. Barnham, K. J.; Bush, A. I. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 6727-6749
32. Devos, D.; Moreau, C.; Devedjian, J. C.; Kluza, J.; Petrault, M.; Laloux, C.; Jonneaux, A.; Ryckewaert, G.; Garçon, G.; Rouaix, N.; Duhamel, A.; Jissendi, P.; Dujardin, K.; Auger, F.; Ravasi, L.; Hopes, L.; Grolez, G.; Firdaus, W.; Sablonnière, B.; Strubi-Vuillaume, I.; Zahr, N.; Destée, A.; Corvol, J.-C.; Pöltl, D.; Leist, M.; Rose, C.; Defebvre, L.; Marchetti, P.; Cabantchik, Z. I.; Bordet, R. Antioxid. Redox Signaling 2014, 21, 195-210
33. Finkelstein, D. I.; Stanic, D.; Parish, C. L.; Tomas, D.; Dickson, K.; Horne, M. K. Neuroscience 2000, 97, 99-112
34. Paxinos, G.; Franklin, K. The Mouse Brain Atlas in Stereotaxic Coordinates; Academic Press: San Diego, CA, 1997.
35. Hackett, M. J.; McQuillan, J. A.; El-Assaad, F.; Aitken, J. B.; Levina, A.; Cohen, D. D.; Siegele, R.; Carter, E. A.; Grau, G. E.; Hunt, N. H.; Lay, P. A. Analyst 2011, 136, 2941
36. Chwiej, J.; Fik-Mazgaj, K.; Szczerbowska-Boruchowska, M.; Lankosz, M.; Ostachowicz, J.; Adamek, D.; Simionovici, A.; Bohic, S. Anal. Chem. 2005, 77, 2895-2900
37. Hackett, M. J.; McQuillan, J. A.; El-Assaad, F.; Aitken, J. B.; Levina, A.; Cohen, D. D.; Siegele, R.; Carter, E. A.; Grau, G. E.; Hunt, N. H.; Lay, P. A. Analyst 2011, 136, 2941
38. Lear, J.; Hare, D.; Adlard, P.; Finkelstein, D.; Doble, P. J. Anal. At. Spectrom. 2012, 27, 159-164
39. Austin, C.; Fryer, F.; Lear, J.; Bishop, D.; Hare, D.; Rawling, T.; Kirkup, L.; McDonagh, A.; Doble, P. J. Anal. At. Spectrom. 2011, 26, 1494-1501
40. Hare, D. J.; Lear, J.; Bishop, D.; Beavis, A.; Doble, P. A. Anal. Methods 2013, 5, 1915-1921
41. Hare, D. J.; George, J. L.; Bray, L.; Volitakis, I.; Vais, A.; Ryan, T. M.; Cherny, R. A.; Bush, A. I.; Masters, C. L.; Adlard, P. A.; Doble, P. A.; Finkelstein, D. I. J. Anal. At. Spectrom. 2014, 29, 565-570
42. Hare, D. J.; Lee, J. K.; Beavis, A. D.; van Gramberg, A.; George, J.; Adlard, P. A.; Finkelstein, D. I.; Doble, P. A. Anal. Chem. 2012, 84, 3990-3997
43. Gholap, D. S.; Izmer, A.; De Samber, B.; van Elteren, J. T.; Šelih, V. S.; Evens, R.; De Schamphelaere, K.; Janssen, C.; Balcaen, L.; Lindemann, I.; Vincze, L.; Vanhaecke, F. Anal. Chim. Acta 2010, 664, 19-26
44. James, S. A.; Myers, D. E.; de Jonge, M. D.; Vogt, S.; Ryan, C. G.; Sexton, B. A.; Hoobin, P.; Paterson, D.; Howard, D. L.; Mayo, S. C.; Altissimo, M.; Moorhead, G. F.; Wilkins, S. W. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 401, 853-864
45. Bonta, M.; Lohninger, H.; Marchetti-Deschmann, M.; Limbeck, A. Analyst 2014, 139, 1521-1531
46. Austin, C.; Hare, D.; Rawling, T.; McDonagh, A. M.; Doble, P. J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, 722-725
47. Bellis, D. J.; Santamaria-Fernandez, R. J. Anal. At. Spectrom. 2010, 25, 957
48. Wu, B.; Zoriy, M.; Chen, Y.; Becker, J. S. Talanta 2009, 78, 132-137
49. Wu, B.; Chen, Y.; Becker, J. S. Anal. Chim. Acta 2009, 633, 165-172
50. Frick, D. A.; Günther, D. J. Anal. At. Spectrom. 2012, 27, 1294-1303
51. Frick, D. A.; Giesen, C.; Hemmerle, T.; Bodenmiller, B.; Günther, D. J. Anal. At. Spectrom. 2014, 30, 254-259
52. Beckhoff, B. J. Anal. At. Spectrom. 2008, 23, 845-853
53. Ryan, C. G.; Cousens, D. R.; Sie, S. H.; Griffin, W. L. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 1990, 49, 271-276
54. Geraki, K.; Farquharson, M. J.; Bradley, D. A. Phys. Med. Biol. 2004, 49, 99
55. Green, J. M. Anal. Chem. 1996, 68, 305A-309A
56. Carmona, A.; Cloetens, P.; Devès, G.; Bohic, S.; Ortega, R. Anal. Methods 2008, 23, 1083
57. U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. (2014, http://www.ars.usda.gov/nutrientdata.
58. Siegele, R.; Howell, N. R.; Callaghan, P. D.; Pastuovic, Z. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2013, 306, 125-128
59. Schrag, M.; Dickson, A.; Jiffry, A.; Kirsch, D.; Vinters, H. V.; Kirsch, W. Biometals 2010, 23, 1123-1127
60. Fraser, C. G.; Petersen, P. H. Clin. Chem. 1999, 45, 321-323
61. Lein, E. S.; Hawrylycz, M. J.; Ao, N.; Ayres, M.; Bensinger, A.; Bernard, A.; Boe, A. F.; Boguski, M. S.; Brockway, K. S.; Byrnes, E. J.; Chen, L.; Chen, L.; Chen, T.-M.; Chi Chin, M.; Chong, J.; Crook, B. E.; Czaplinska, A.; Dang, C. N.; Datta, S.; Dee, N. R.; Desaki, A. L.; Desta, T.; Diep, E.; Dolbeare, T. A.; Donelan, M. J.; Dong, H.-W.; Dougherty, J. G.; Duncan, B. J.; Ebbert, A. J.; Eichele, G.; Estin, L. K.; Faber, C.; Facer, B. A.; Fields, R.; Fischer, S. R.; Fliss, T. P.; Frensley, C.; Gates, S. N.; Glattfelder, K. J.; Halverson, K. R.; Hart, M. R.; Hohmann, J. G.; Howell, M. P.; Jeung, D. P.; Johnson, R. A.; Karr, P. T.; Kawal, R.; Kidney, J. M.; Knapik, R. H.; Kuan, C. L.; Lake, J. H.; Laramee, A. R.; Larsen, K. D.; Lau, C.; Lemon, T. A.; Liang, A. J.; Liu, Y.; Luong, L. T.; Michaels, J.; Morgan, J. J.; Morgan, R. J.; Mortrud, M. T.; Mosqueda, N. F.; Ng, L. L.; Ng, R.; Orta, G. J.; Overly, C. C.; Pak, T. H.; Parry, S. E.; Pathak, S. D.; Pearson, O. C.; Puchalski, R. B.; Riley, Z. L.; Rockett, H. R.; Rowland, S. A.; Royall, J. J.; Ruiz, M. J.; Sarno, N. R.; Schaffnit, K.; Shapovalova, N. V.; Sivisay, T.; Slaughterbeck, C. R.; Smith, S. C.; Smith, K. A.; Smith, B. I.; Sodt, A. J.; Stewart, N. N.; Stumpf, K.-R.; Sunkin, S. M.; Sutram, M.; Tam, A.; Teemer, C. D.; Thaller, C.; Thompson, C. L.; Varnam, L. R.; Visel, A.; Whitlock, R. M.; Wohnoutka, P. E.; Wolkey, C. K.; Wong, V. Y.; Wood, M.; Yaylaoglu, M. B.; Young, R. C.; Youngstrom, B. L.; Feng Yuan, X.; Zhang, B.; Zwingman, T. A.; Jones, A. R. Nature 2007, 445, 168-176