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1、質(zhì)譜成像技術(shù)優(yōu)勢：
- 無標(biāo)記檢測技術(shù)，無需放射性同位素或熒光標(biāo)記，無需染色；
- 待檢測物質(zhì)多樣，不局限于特異的一種或幾種分子，可以對非目標(biāo)性物質(zhì)同時進(jìn)行成像分析；
- 既可獲得分子的空間分布信息，還能夠提供目標(biāo)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)信息；
- 可直接分析組織切片或細(xì)胞，樣本兼容性高。
2、TransMIT AP-SMALDI 5 AF特點：
- 固態(tài)激光器，自動聚焦至樣品表面；
- 3D檢測模式;可檢測凹凸不平的樣品表面；
- 快速檢測模式∶最快可達(dá)18pixels/s；
- 單點檢測模式∶逐點掃描樣品表面；
- 全像素檢測模式∶大大提升檢測靈敏度；
- 傾斜校正功能∶保證樣品檢測完整性；
- 常壓到中壓操作環(huán)境，接近樣本生理狀態(tài)；避免了真空狀態(tài)下對樣本造成的影響；
- 自主研發(fā)激光束和離子流同抽設(shè)計，解決了高空間分辨率和低采
樣量之間的矛盾
3、樣本類型：
- 各種組織：植物器官，動物新鮮組織、冷凍組織，培養(yǎng)細(xì)胞；
- 各類分子：脂類（磷脂：PC、PE、SM、SE）、多肽、代謝物、藥物及代謝產(chǎn)物
- 數(shù)百種分子同時成像：篩選與鑒定同時進(jìn)行，目標(biāo)分子可進(jìn)行多級質(zhì)譜分析，準(zhǔn)確鑒定其組成與結(jié)構(gòu)
- 非靶向性檢測，無需任何標(biāo)記
4、應(yīng)用領(lǐng)域
- 生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn) 腫瘤研究 脂類代謝異常疾病研究
- 藥物研發(fā) 藥代動力學(xué)分析 藥效學(xué)分析
- 動物學(xué) 單細(xì)胞檢測 微生物研究
- 植物與農(nóng)業(yè) 藥用植物與天然產(chǎn)物研究
- 食品安全 營養(yǎng)學(xué)研究
- 環(huán)境研究 土壤研究
- 刑偵
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1、激光器
- 固態(tài)激光器，激光頻率2000Hz；
- 激光波長：343nm
2、常壓操作環(huán)境
- 極大簡化了樣品制備的方法，節(jié)約了成本，無需昂貴的ITO導(dǎo)電玻璃；
- 傳統(tǒng)的MALDI樣品分析在真空條件下進(jìn)行，操作要求高，且隨著分析時間的延長，會導(dǎo)致基質(zhì)在真空條件下?lián)]發(fā)損失，造成分子離子峰的信號衰減和成像誤差
3、細(xì)胞級空間分辨率
- <3μm的高空間分辨率，能夠可視化生物組織內(nèi)化合物在細(xì)胞水平上的空間分布，可實現(xiàn)單細(xì)胞質(zhì)譜成像分析
4、采用激光束和離子流的同軸設(shè)計，大大提高了樣品表面分子離子的產(chǎn)率
5、成像面積：75mm × 25mm
6、采用激光器，即無害免控激光器，在使用過程中對人體無任何危險
7、配有專用于高分辨質(zhì)譜成像的數(shù)據(jù)分析軟件
8、搭配Thermo Scientific™ Q Exactive™ 或Orbitrap Exploris™系列質(zhì)譜儀，實現(xiàn)高空間分辨率和高質(zhì)量分辨率的結(jié)合
9、檢測模式
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10、技術(shù)參數(shù)
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研究實例一 AP-SMALDI 技術(shù)突破
德國吉森大學(xué)Bernhard Spengler教授團隊通過向AP-SMALDI10離子源加入高重復(fù)頻率激光器，并與Orbitrap質(zhì)譜儀結(jié)合，開發(fā)了新的檢測模式。該系統(tǒng)能夠在5μm的空間分辨率和18pixels/s的成像速度下對小鼠腦組織切片進(jìn)行單細(xì)胞水平可視化檢測和分析。此外，在全像素檢測模式下，通過在整個像素點≥25μm上進(jìn)行“w”型掃描，將組織上的離子信號強度提高20倍，并將檢測限降低1個數(shù)量級，提高了分析靈敏度。
圖1 (a-f) “單像素模式”和 不同采集速度“快速模式”下小鼠腦連續(xù)切片MALDI MSI圖像，空間分辨率40μm。紅色：m/z 856.5827 [PC 40:6+Na]+，綠色：m/z 820.5253 [PC 36:4+K]+，藍(lán)色：m/z 838.6169 [HexCer t 40:1+K]+。(g−l)是在MSI檢測之前獲得的對應(yīng)的小鼠腦切片光學(xué)顯微圖像。(m−r)“單像素模式”和 不同采集速度“快速模式”下小鼠小腦區(qū)域MALDI MSI圖像，空間分辨率10μm。綠色：m/z 844.5253 [PC 38:6+K]+，藍(lán)色：m/z 832.6637 [HexCer d42:2+Na]+。(s−x) 是在MSI檢測之前獲得的對應(yīng)的小鼠小腦區(qū)域光學(xué)顯微圖像。比例尺：(a−l) 2mm，(m−x) 500μm。（參考文獻(xiàn)：Max A. Mu?ller , et al. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2021, 32, 465−472）
研究實例二 3D表面質(zhì)譜成像檢測
近年來，MSI技術(shù)在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域獲得了極大的關(guān)注。然而，現(xiàn)有質(zhì)譜成像技術(shù)僅能對同一平面中的樣品進(jìn)行質(zhì)譜成像分析，要想獲得三維空間信息，則只能依靠圖像的三維重建技術(shù)和數(shù)據(jù)歸一化處理來實現(xiàn)，極為耗時。
針對3D MSI的技術(shù)瓶頸，德國吉森大學(xué)的Bernhard Spengler教授團隊開發(fā)了最新的自動聚焦三維質(zhì)譜成像技術(shù)，成果發(fā)表在國際頂尖雜志Nature Methods——Autofocusing MALDI mass spectrometry imaging of tissue sections and 3D chemical topography of nonflat surfaces（Nature Methods, 2017, 14(12): 1156）。這是繼“1.4μm超高分辨率質(zhì)譜成像技術(shù)”之后，Spengler教授團隊的又一次突破。該技術(shù)通過把激光三角測量系統(tǒng)整合到AP-SMALDI10 MSI系統(tǒng)中，實現(xiàn)了小于10μm的側(cè)向分辨率。如下圖所示，自動聚焦MALDI質(zhì)譜成像系統(tǒng)能夠清晰的可視化苜蓿葉片中糖苷類和脂類物質(zhì)的三維空間分布（Fig.2c），曼氏裂體吸蟲中磷脂類物質(zhì)空間特異性分布（Fig.2e, f），以及小鼠腦部磷脂類物質(zhì)的組織空間特異性分布（Fig.2g, h）。該技術(shù)的出現(xiàn)可直接對三維生物樣品進(jìn)行質(zhì)譜檢測，其自動聚焦技術(shù)能夠大大提升檢測效率和檢測通量，并有效避免樣品中檢測信號的缺失。
圖2 苜蓿葉片、曼氏裂體吸蟲和小鼠腦部自動聚焦3D質(zhì)譜成像。a，苜蓿葉片光學(xué)成像圖；b，總離子質(zhì)譜圖像；c，3D RGB質(zhì)譜疊加圖，[trifolin + Na]+紅色、[MGDG(36:6) + K]+綠色、m/z 594.8937藍(lán)色；d，血吸蟲光學(xué)成像圖；e，3D RGB質(zhì)譜疊加圖，[PC(36:1) + Na]+紅色、[PC(34:1) + Na]+綠色、m/z 585.0636 藍(lán)色；f，總離子質(zhì)譜圖像；g，小鼠腦部3D-RGB和2D-RGB質(zhì)譜疊加圖，[SM(d 40:2) + K]+紅色、[PI-Cer(d38:0) + H]+綠色、[PC(40:7) + K]+藍(lán)色，其中上圖為自動聚焦，下圖為非自動聚焦。（參考文獻(xiàn)：Kompauer M, et al. Nature Methods, 18 Sep 2017, 14(12):1156-1158）