La spectrométrie de masse à ionisation laser assistée par matrice et à temps de vol (MALDI-TOF MS) est une technique d’ionisation douce qui permet l’analyse de grosses biomolécules non volatiles telles que les protéines, peptides, lipides et oligonucléotides. Elle est largement utilisée en protéomique, microbiologie clinique et analyse des polymères.
En MALDI, l’analyte est co-cristallisé avec un composé matrice, généralement un petit acide organique qui absorbe fortement à la longueur d’onde du laser. Les matrices courantes incluent l’acide α-cyano-4-hydroxycinnamique pour les peptides et l’acide sinapinique pour les protéines. Un laser UV pulsé (généralement azote à 337 nm ou Nd:YAG à 355 nm) irradie l’échantillon, provoquant un chauffage rapide et la désorption des ions de la matrice et de l’analyte. La matrice facilite l’ionisation par transfert de protons, produisant principalement des ions monochargés avec une fragmentation minimale.
L’analyseur à temps de vol sépare les ions en fonction de leur rapport masse/charge en mesurant le temps nécessaire pour parcourir un tube de vol libre de champ. Les ions plus petits atteignent le détecteur plus rapidement. Le temps de vol est proportionnel à la racine carrée du m/z. L’extraction retardée et le réflectron ionique améliorent la résolution en compensant la dispersion initiale d’énergie.
Le MALDI-TOF MS est utilisé pour l’empreinte peptidique par masse dans l’identification des protéines, où les masses des peptides trypsiques sont comparées aux digestions théoriques des bases de données protéiques. En microbiologie clinique, les cellules bactériennes intactes sont analysées directement et le spectre de masse protéique résultant est comparé aux bibliothèques de référence pour l’identification des espèces. Cette approche a révolutionné la microbiologie clinique en permettant une identification rapide en quelques minutes.
Les limites incluent une mauvaise reproductibilité pour l’analyse quantitative, des interférences de la matrice dans la gamme de masse faible et une sensibilité réduite pour les analytes en dessous de 500 Da. L’imagerie MALDI étend la technique pour cartographier la distribution spatiale des biomolécules directement sur des coupes de tissus.
