Spectroscopie RMN HRMAS | IRMaGe - Université Grenoble Alpes

Principe

La spectroscopie RMN HRMAS (High Resolution Magic Angle Spinning) est une spectroscopie haute résolution issue de la RMN du solide, mais spécifiquement adaptée aux échantillons mous hétérogènes: tissus, cellules, prélèvements biologiques autres que liquides. Elle permet d'analyser ces échantillons biologiques "in situ", et d'obtenir des spectres hautement résolus. Elle est basée sur l'inclinaison à l'angle magique de l'échantillon par rapport au champ statique Bo, et sur la rotation à grande vitesse de l'échantillon (autour de 4 KHz). La principale application de la RMN HRMAS est actuellement la métabolomique.

Préparation des échantillons

Les échantillons prélevés pour la RMN HRMAS doivent être très rapidement congelés dans l'azote liquide à sec, afin de fixer le métabolisme (tissus, cellules..). Ils sont ensuite stockés à -80°C jusqu'à leur analyse.
Il existe des inserts jetables d'un volume de 35 microlitre environ (voir image ci-contre), qui sont scellés après insertion de l'échantillon biologique. Ce dispositif permet ainsi aux biologistes de conditionnner leurs échantillons pour la RMN HRMAS dans leur laboratoire, évitant la manipulation d'échantillons biologiques dans le laboratoire de RMN. Il permet aussi de conserver les échantillons après l'analyse RMN, pour d'autres types d'analyses biologiques (western blot...) ou dans un souci de traçabilité.

Acquisition des données

Les acquisitions sont principalement réalisées dans le laboratoire de RMN du CEA Grenoble (IRIG/DePhy/MEM/LRM), sur un spectromètre AvanceIII 500 (fréquence du proton: 500MHz), avec une sonde HRMAS 4mm équipée pour la RMN du proton et du carbone 13.

La plupart des acquisition en RMN du proton durent environ 15 minutes par échantillon.

Analyse des données

voir "métabolomique"

Spectromètre RMN haute résolution et angle magique

Bibliographie

Principe de la RMN HRMAS

Beckonert O. et al. High-resolution magic-angle-spinning NMR spectroscopy for metabolic profiling of intact tissues, Nature Protocols 2010, 5(6), 1019-1032.
Lippens G. et al. Study of compounds attached to solid supports using high resolution magic angle spinning NMR, Current Organic Chemistry 1999, 3, 147-169

Applications

Fauvelle F. et al. Assessing susceptibility to epilepsy in three rat strains using brain metabolic profiling based on HRMAS NMR spectroscopy and chemometrics, Journal of Proteome Research 2015, 14(5), 2177-2189
Coquery N. et al. The three glioma rat models C6, F98 and RG2 exhibit different metabolic profiles: in vivo 1H MRS and ex vivo 1H HRMAS combined with multivariate statistics, Metabolomics 2015, 11(6), 1837-1847