中國科大在質(zhì)譜成像方法學(xué)研究方面取得新進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 質(zhì)譜成像技術(shù)就是借助質(zhì)譜方法，再配套上專門的質(zhì)譜成像軟件，使用一臺通過測定質(zhì)荷比來分析生物分子的標(biāo)準(zhǔn)分子量的質(zhì)譜儀來成像的方法。質(zhì)譜成像技術(shù)通過直接掃描生物樣本，可以同時獲得多種分子的空間分布特征，具有免熒光標(biāo)記、不需要復(fù)雜樣品前處理等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)成為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、微生物學(xué)等研究領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)之一。
在所有質(zhì)譜成像技術(shù)中，解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像(DESI-MSI)是應(yīng)用較廣的常壓成像技術(shù)。解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像方法將霧化溶劑液滴吹掃組織切片表面，使待分析物溶解并發(fā)生電離，離子進(jìn)入質(zhì)譜接口進(jìn)行檢測。這種方法的好空間分辨在50微米左右，可進(jìn)行原位檢測，在法醫(yī)鑒定、病理分析、代謝物分析，在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室潘洋副研究員團隊發(fā)展了一種基于DESI的二次光電離質(zhì)譜成像技術(shù)(DESI-PI-MSI)，并和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院熊偉教授合作，對模式動物小鼠的腦、脊髓等組織切片進(jìn)行質(zhì)譜成像研究。在此之前，該研究團隊一直致力于同步輻射光電離質(zhì)譜技術(shù)的研究，并以生命科學(xué)和能源化學(xué)前沿問題為導(dǎo)向，發(fā)展了一系列實驗技術(shù)和手段。此次研究團隊取得突破性進(jìn)展，也是多年經(jīng)驗累積的結(jié)果。
DESI-PI-MSI技術(shù)的關(guān)鍵是在DESI噴霧裝置后引入一套光電離系統(tǒng)和離子傳輸管道，可通過開、關(guān)光電離源，實現(xiàn)對多種極性和非極性組分的高靈敏度空間成像。研究表明，用二次光電離質(zhì)譜成像技術(shù)(DESI-PI-MSI)檢測肌酸、膽固醇、GalCer脂質(zhì)、谷氨酰胺和部分脂質(zhì)時，靈敏度有了極大的提高。此外，對于一些極性較強的神經(jīng)遞質(zhì)和脂質(zhì)，DESI-PI-MSI同樣可以實現(xiàn)靈敏度的顯著提高，從而為生物標(biāo)志物的高靈敏度探測和藥物代謝成像研究奠定了基礎(chǔ)。
在現(xiàn)有裝置上，該研究團隊還進(jìn)一步設(shè)計了一種可用于同步輻射質(zhì)譜成像的差分抽氣系統(tǒng)和離子傳輸管道，以利用同步輻射高亮度和能量連續(xù)可調(diào)的特點，進(jìn)一步提高了光電離質(zhì)譜成像的應(yīng)用范圍，拓展同步輻射的應(yīng)用領(lǐng)域。
該研究成果發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域期刊《Analytical Chemistry》(2019, 91, 6616-6623)，并申請了發(fā)明。目前，該研究工作得到了科技部、基金委和中科院合肥大科學(xué)中心的支持。
資料來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
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