1、質(zhì)譜成像技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

• 無標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)，無需放射性同位素或熒光標(biāo)記，無需染色；
• 待檢測(cè)物質(zhì)多樣，不局限于特異的一種或幾種分子，可以對(duì)非目標(biāo)性物質(zhì)同時(shí)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(diǎn)：

• 固態(tài)激光器，自動(dòng)聚焦至樣品表面；
• 3D檢測(cè)模式;可檢測(cè)凹凸不平的樣品表面；
• 快速檢測(cè)模式∶可達(dá)18pixels/s；
• 單點(diǎn)檢測(cè)模式∶逐點(diǎn)掃描樣品表面；
• 全像素檢測(cè)模式∶大大提升檢測(cè)靈敏度；
• 傾斜校正功能∶保證樣品檢測(cè)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(duì)樣本造成的影響；
• 自主研發(fā)激光束和離子流同抽設(shè)計(jì)，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(dòng)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(shí)成像：篩選與鑒定同時(shí)進(jìn)行，目標(biāo)分子可進(jìn)行多級(jí)質(zhì)譜分析，準(zhǔn)確鑒定其組成與結(jié)構(gòu)
• 非靶向性檢測(cè)，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(dòng)力學(xué)分析      藥效學(xué)分析
• 動(dòng)物學(xué)                 單細(xì)胞檢測(cè)             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

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(jiǎn)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(shí)間的延長，會(huì)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(hào)衰減和成像誤差

3、細(xì)胞級(jí)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(shí)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(jì)，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(duì)人體無任何危險(xiǎn)

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(shí)現(xiàn)高空間分辨率和高質(zhì)量分辨率的結(jié)合

9、檢測(cè)模式

10、技術(shù)參數(shù)

研究實(shí)例一 AP-SMALDI 技術(shù)突破

德國吉森大學(xué)Bernhard Spengler教授團(tuán)隊(duì)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(cè)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(duì)小鼠腦組織切片進(jìn)行單細(xì)胞水平可視化檢測(cè)和分析。此外，在全像素檢測(cè)模式下，通過在整個(gè)像素點(diǎn)≥25μm上進(jìn)行“w”型掃描，將組織上的離子信號(hào)強(qiáng)度提高20倍，并將檢測(cè)限降低1個(gè)數(shù)量級(jí)，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(cè)之前獲得的對(duì)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(cè)之前獲得的對(duì)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(shí)例二 3D表面質(zhì)譜成像檢測(cè)

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(duì)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(shí)現(xiàn)，極為耗時(shí)。

針對(duì)3D MSI的技術(shù)瓶頸，德國吉森大學(xué)的Bernhard Spengler教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了的自動(dòng)聚焦三維質(zhì)譜成像技術(shù)，成果發(fā)表在國際雜志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(tuán)隊(duì)的又一次突破。該技術(shù)通過把激光三角測(cè)量系統(tǒng)整合到AP-SMALDI10 MSI系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了小于10μm的側(cè)向分辨率。如下圖所示，自動(dòng)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(duì)三維生物樣品進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)，其自動(dòng)聚焦技術(shù)能夠大大提升檢測(cè)效率和檢測(cè)通量，并有效避免樣品中檢測(cè)信號(hào)的缺失。

圖2 苜蓿葉片、曼氏裂體吸蟲和小鼠腦部自動(dòng)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(dòng)聚焦，下圖為非自動(dòng)聚焦。（參考文獻(xiàn)：Kompauer M, et al. Nature Methods, 18 Sep 2017, 14(12):1156-1158）