多模式质谱成像系统

简介

LA-ICP MSI法（激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱成像）是一种结合了激光烧蚀（LA）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）的技术，通过高能激光束照射样品表面，使样品局部瞬间加热并蒸发，形成微小的气溶胶颗粒，这些颗粒随后被传输到ICP-MS系统，在高温等离子体中被电离，生成的带电粒子通过ICP-MS进行分析和检测，从而确定样品中的元素组成。因为LA可在样品原位进行剥蚀，且有很高的空间分辨率，与ICP-MS联用可实现样品表面的元素成像。

MALDI MSI（基质辅助激光解吸电离质谱成像）技术通过在组织样品表面涂敷基质并形成共结晶，利用激光轰击样品表面，基质吸收能量并转移至样品分子，促使其解吸并电离为气态离子，进而进入质谱仪进行检测，获取样本表面各像素点离子的质荷比（m/z）和离子强度。结合质谱成像软件，依据离子信号强度及其在样本表面的位置信息，重建出相应离子在组织中的二维或三维空间分布图。该技术融合了质谱分析的高灵敏度与成像技术的空间分辨率，能够在组织原位直接实现多种生物分子的定性、定量及定位分析，广泛应用于药物研究等诸多领域。

，MALDIMS成像技术同时检测前列腺组织中锌及其代谢产物

期刊：《Analytical Chemistry》

影响因子：6.986

通讯单位：挪威科技大学

Department of Circulation and Medical Imaging, Norwegian University of Science and Technology (NTNU)

重点机种：ICPMS-2030/2040/2050系列；MALDI

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/acs.analchem.9b04903?ref=article_openPDF

摘要

有研究表明，锌及其代谢产物（柠檬酸和天冬氨酸等）在前列腺癌组织中的水平显著低于健康组织，因此被认为是潜在的癌症生物标志物。传统方法需要分别检测锌及其代谢产物，而本研究首次通过基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDIMSI）技术实现了锌（以ZnCl₃⁻形式）与柠檬酸、天冬氨酸和N-乙酰天冬氨酸（NAA）的共同质谱成像。这种共同成像分析锌及其代谢产物的方法不仅有助于分析锌在前列腺代谢中的作用，还可能为前列腺癌的诊断和预后提供一种快速、简便的生物标志物检测方法。

LA-ICPMSI用于验证MALDIMSI检测锌的可靠性。

实验结果

热图比较了MALDIMSI和LA-ICP MSI在空间锌检测中的表现。

通过LA-ICPMSI检测到的总锌（a）与通过MALDI-Orbitrap（b）和MALDI-TOFMSI（c）检测到的ZnCl₃⁻具有匹配的空间分布。用于MALDI-TOFMSI（d）的切片的注释组织病理学进一步显示，非癌性上皮组织的锌含量水平高。用于MALDI-Orbitrap（b）的部分切片在冷冻切片过程中丢失。

总结

LA-ICP-MS是一种成熟的定量成像技术，能够精确测量组织中的总元素含量，提供高灵敏度和高精度的元素成像分析。MALDI MS则擅长同时检测多种生物分子（如代谢物和脂质），并且能够在同一测量中提供空间分布信息，能够帮助揭示生物分子之间的关系。结合LA-ICP-MS的定量数据和MALDI MSI的空间代谢组学数据，可以进行更全面的多维度数据分析。这种综合分析有助于揭示生命科学领域的代谢变化，为其研究提供更丰富的信息。

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#An Era Without Compromise#

注：本方案及所涉产品仅供科学研究，不用于临床诊断

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