我国科大在紧凑型光电离质谱成像源研制取得新进展

  质谱成像技能(massspectrometry imaging, MSI)是根据质谱发展起来的一种分子印象技能，经过直接扫描生物样本，能够一起取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，渐渐的变成了基础医学、药学、微生物学等研讨范畴关键技能之一。

  常压质谱成像技能(Ambient MSI, AMSI)因可在大气压环境下直接对安排中化合物进行解吸和电离而遭到重视。在传统质谱成像技能中，待测物一般是经过带电液滴和激光从安排外表解吸、电离，继而抵达质谱仪被勘探。根据液滴解吸电离的AMSI技能的空间分辩率较低（最高可达25 μm），且难以避免相邻像素点的搅扰。与带电液滴比较，激光在AMSI试验中可一起用于解吸和电离，一起因为其优异的聚集功能，现在已开发了多种根据激光的具有高空间分辩率的MSI办法。但是，这些技能存在一些一起的局限性：(Ⅰ) 离子化功率低于1/1000，即绝大部分待测物解吸后仍然是中性分子；(Ⅱ) 生物安排外表高盐的基质环境对待测物资生离子按捺。此外，在根据激光的高分辩率MSI试验中，还存在灵敏度和空间分辩率之间的权衡。考虑到此类试验中每像素点内可供解吸的化合物含量极低，因而激光烧蚀物质的有用电离关于完成高分辩率MSI至关重要。

  t-AP-LDI/PI技能的关键是将透射式激光解吸电离和紧凑型后紫外光电离设备结合，以完成对多种极性和非极性分子的高空间分辩率成像（4 μm），后光电离的引进可将组胺、腺苷、胆碱、腺嘌呤、维生素D3、胆固醇、谷氨酸、苏氨酸、鸟嘌呤、神经酰胺、以及多种脂质如脂肪酸、PE、PA、MAG、DG、HexCer和GalCer等的勘探灵敏度进步2-3个量级。图2是小鼠海马安排的4 μm高分辩成像图，海马安排的亚区结构如齿状回、上丘臂和海马角等均能够被明显地观测到。

  图2.(A)激光烧蚀鼠脑安排后发生的痕迹；(B)激光烧蚀安排后发生线宽的散点图；(C-P)小鼠海马安排光学图及代表性化合物成像图。

  本作业进一步测试了t-AP-LDI/PI-MSI办法在杂乱临床样本剖析中的适用性（图3）。肿瘤代谢重编程被认为是许多类型癌症恶性转化的新标志。在这部分中将黑素瘤安排具体的病理学检测和分区与内源性化合物空间散布相关联，凭借代谢通路剖析等办法，提醒了黑素瘤微环境的代谢异质性，显示出肿瘤细胞反常增殖和侵袭的趋势，关于进一步探究肿瘤发生的杂乱分子机制具有很大的参考价值。

  图3.黑素瘤安排的光学图及代表性化合物成像图，(A-K)正离子形式，(L-U)负离子形式。

  本论文榜首作者是戚可可博士后，刘成园副教授、田长麟教授以及潘洋教授为一起通讯作者，该作业得到了国家自然科学基金、我国科学院严重科学基础设施基础研讨方案项目、中心高校根本科研业务费专项资金和我国科学院要点科学技能人才方案项目的赞助。