中国科大在紧凑型光电离质谱成像源研发取得新进展

字数:711 2024年04月17日 一版
  本报讯(全媒体记者 韩如意)近日,记者从中国科学技术大学获悉,中国科学技术大学国家同步辐射实验室潘洋教授、刘成园副教授课题组与生命科学学院田长麟教授合作,发展了常压透射式激光解吸/后光电离的质谱成像新方法,实现对生物组织中多种内源性化合物的原位可视化分析,进一步提升了成像空间分辨率和灵敏度。
  质谱成像技术是基于质谱发展起来的一种分子影像技术,通过直接扫描生物样本,可以同时获得多种分子的空间分布特征,具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点,已经成为基础医学、药学、微生物学等研究领域关键技术之一。
  常压质谱成像技术因可在大气压环境下直接对组织中化合物进行解吸和电离而受到关注。在传统质谱成像技术中,待测物一般通过带电液滴和激光从组织表面解吸、电离,继而到达质谱仪被探测。基于液滴解吸电离的常压质谱成像技术的空间分辨率较低,且难以避免相邻像素点的干扰。与带电液滴相比,激光在常压质谱成像技术实验中可同时用于解吸和电离,同时由于其优异的聚焦性能,目前已开发了多种基于激光的具有高空间分辨率的质谱成像技术方法。但这些技术存在一些共同的局限性,且在基于激光的高分辨率质谱成像技术实验中,还存在灵敏度和空间分辨率之间的权衡。考虑到此类实验中每像素点内可供解吸的化合物含量极低,因此激光烧蚀物质的有效电离对于实现高分辨率质谱成像技术至关重要。
  该研究还进一步测试了常压透射式激光解吸/后光电离方法在复杂临床样本分析中的适用性。通过将黑素瘤组织详细的病理学检测和分区与内源性化合物空间分布相关联,借助代谢通路分析等方法,揭示了黑素瘤微环境的代谢异质性,显示出肿瘤细胞异常增殖和侵袭的趋势,对于深入了解肿瘤发生的复杂分子机制具有很大的参考价值。