DESI-PI-MSI进步极性、非极性组分成像灵敏度达2个数量级

  质谱成像技能(MSI)是根据质谱开展起来的一种分子成像新技能。MSI经过直接扫描生物样本,能够一起获得多种分子的空间散布特征,具有免荧光符号、不需要杂乱样品前处理等长处,现已成为根底医学、药学、微生物学等研讨范畴关键技能之一。

  解吸电喷雾电离质谱成像(DESI-MSI)是现在较广泛选用的常压成像技能。这种办法将雾化溶剂液滴吹扫安排切片外表,使待剖析物溶解并发作电离,离子进入质谱接口进行检测。这种办法的最好空间分辩在50 微米左右,可进行原位检测,在法医鉴定、病理剖析、代谢物剖析等范畴得到了许多运用,首要缺陷是有极性轻视和较强的离子按捺,不适于一切的待测物体系。

  中国科学技能大学国家同步辐射试验室潘洋副研讨员团队一向致力于同步辐射光电离质谱技能研讨,并在试验室布置下,以生命科学和动力化学前沿问题为导向,开展了一系列试验技能和手法。近来,该团队开展了一种根据DESI的二次光电离质谱成像技能(DESI-PI-MSI),并和中国科学技能大学生命科学学院熊伟教授协作,对形式动物小鼠的脑、脊髓等安排切片进行质谱成像研讨。该研讨成果以“Imaging of polar and nonpolar species using compact desorption electrospray ionization/post-photoionization mass spectrometry”为题在线宣布在世界闻名期刊《Analytical Chemistry》。

image.png

图1 DESI-PI-MSI设备作业原理图

  DESI-PI-MSI技能的关键是在DESI喷雾设备后引进一套光电离体系和高效离子传输管道(图1),可经过开、关光电离源,完结对多种极性和非极性组分的高灵敏度空间成像。研讨标明,在正离子形式下,DESI-PI-MSI可将小鼠脑切片中的肌酸、胆固醇和GalCer脂质的检出限进步2个数量级以上;在负离子形式下,谷氨酰胺和部分脂质灵敏度也可进步数倍。此外,关于一些极性较强的神经递质和脂质,DESI-PI-MSI相同能够完结灵敏度的明显进步,然后为生物标志物的高灵敏度勘探和药物代谢准确成像研讨奠定了根底(图2)。在现有设备上,潘洋副研讨员团队还进一步规划了可用于同步辐射质谱成像的差分抽气体系和离子传输管道,以使用同步辐射高亮度和能量接连可调的特色,进一步进步光电离质谱成像的运用规模,拓宽同步辐射的运用范畴。现在新的体系现已加工完结,将进入装置和调试环节。

image.png

图2 负离子形式下DESI-MSI和DESI-PI-MSI获得小鼠脑安排切片质谱和成像图

  该研讨作业得到了科技部、基金委和中科院合肥壮科学中心的支撑。