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1、質譜成(chéng)像技術優勢：
- 無标記檢測技術，無需放射性同位素或熒光标記，無需染色；
- 待檢測物質多樣(yàng)，不局限于特異的一種(zhǒng)或幾種(zhǒng)分子，可以對(duì)非目标性物質同時(shí)進(jìn)行成(chéng)像分析；
- 既可獲得分子的空間分布信息，還(hái)能(néng)夠提供目标物質的分子結構信息；
- 可直接分析組織切片或細胞，樣(yàng)本兼容性高。
2、TransMIT AP-SMALDI 5 AF特點：
- 固态激光器，自動聚焦至樣(yàng)品表面(miàn)；
- 3D檢測模式;可檢測凹凸不平的樣(yàng)品表面(miàn)；
- 快速檢測模式∶最快可達18pixels/s；
- 單點檢測模式∶逐點掃描樣(yàng)品表面(miàn)；
- 全像素檢測模式∶大大提升檢測靈敏度；
- 傾斜校正功能(néng)∶保證樣(yàng)品檢測完整性；
- 常壓到中壓操作環境，接近樣(yàng)本生理狀态；避免了真空狀态下對(duì)樣(yàng)本造成(chéng)的影響；
- 自主研發(fā)激光束和離子流同抽設計，解決了高空間分辨率和低采
樣(yàng)量之間的矛盾
3、樣(yàng)本類型：
- 各種(zhǒng)組織：植物器官，動物新鮮組織、冷凍組織，培養細胞；
- 各類分子：脂類（磷脂：PC、PE、SM、SE）、多肽、代謝物、藥物及代謝産物
- 數百種(zhǒng)分子同時(shí)成(chéng)像：篩選與鑒定同時(shí)進(jìn)行，目标分子可進(jìn)行多級質譜分析，準确鑒定其組成(chéng)與結構
- 非靶向(xiàng)性檢測，無需任何标記
4、應用領域
- 生物标志物發(fā)現 腫瘤研究 脂類代謝異常疾病研究
- 藥物研發(fā) 藥代動力學(xué)分析 藥效學(xué)分析
- 動物學(xué) 單細胞檢測 微生物研究
- 植物與農業 藥用植物與天然産物研究
- 食品安全 營養學(xué)研究
- 環境研究 土壤研究
- 刑偵
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1、激光器
- 固态激光器，激光頻率2000Hz；
- 激光波長(cháng)：343nm
2、常壓操作環境
- 極大簡化了樣(yàng)品制備的方法，節約了成(chéng)本，無需昂貴的ITO導電玻璃；
- 傳統的MALDI樣(yàng)品分析在真空條件下進(jìn)行，操作要求高，且随著(zhe)分析時(shí)間的延長(cháng)，會(huì)導緻基質在真空條件下揮發(fā)損失，造成(chéng)分子離子峰的信号衰減和成(chéng)像誤差
3、細胞級空間分辨率
- <3μm的高空間分辨率，能(néng)夠可視化生物組織内化合物在細胞水平上的空間分布，可實現單細胞質譜成(chéng)像分析
4、采用激光束和離子流的同軸設計，大大提高了樣(yàng)品表面(miàn)分子離子的産率
5、成(chéng)像面(miàn)積：75mm × 25mm
6、采用激光器，即無害免控激光器，在使用過(guò)程中對(duì)人體無任何危險
7、配有專用于高分辨質譜成(chéng)像的數據分析軟件
8、搭配Thermo Scientific™ Q Exactive™ 或Orbitrap Exploris™系列質譜儀，實現高空間分辨率和高質量分辨率的結合
9、檢測模式
10、技術參數
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研究實例一 AP-SMALDI 技術突破
德國(guó)吉森大學(xué)Bernhard Spengler教授團隊通過(guò)向(xiàng)AP-SMALDI10離子源加入高重複頻率激光器，并與Orbitrap質譜儀結合，開(kāi)發(fā)了新的檢測模式。該系統能(néng)夠在5μm的空間分辨率和18pixels/s的成(chéng)像速度下對(duì)小鼠腦組織切片進(jìn)行單細胞水平可視化檢測和分析。此外，在全像素檢測模式下，通過(guò)在整個像素點≥25μm上進(jìn)行“w”型掃描，將(jiāng)組織上的離子信号強度提高20倍，并將(jiāng)檢測限降低1個數量級，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]+，藍色：m/z 838.6169 [HexCer t 40:1+K]+。(g−l)是在MSI檢測之前獲得的對(duì)應的小鼠腦切片光學(xué)顯微圖像。(m−r)“單像素模式”和 不同采集速度“快速模式”下小鼠小腦區域MALDI MSI圖像，空間分辨率10μm。綠色：m/z 844.5253 [PC 38:6+K]+，藍色：m/z 832.6637 [HexCer d42:2+Na]+。(s−x) 是在MSI檢測之前獲得的對(duì)應的小鼠小腦區域光學(xué)顯微圖像。比例尺：(a−l) 2mm，(m−x) 500μm。（參考文獻：Max A. Müller , et al. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2021, 32, 465−472）
研究實例二 3D表面(miàn)質譜成(chéng)像檢測
近年來，MSI技術在醫學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)等領域獲得了極大的關注。然而，現有質譜成(chéng)像技術僅能(néng)對(duì)同一平面(miàn)中的樣(yàng)品進(jìn)行質譜成(chéng)像分析，要想獲得三維空間信息，則隻能(néng)依靠圖像的三維重建技術和數據歸一化處理來實現，極爲耗時(shí)。
針對(duì)3D MSI的技術瓶頸，德國(guó)吉森大學(xué)的Bernhard Spengler教授團隊開(kāi)發(fā)了最新的自動聚焦三維質譜成(chéng)像技術，成(chéng)果發(fā)表在國(guó)際頂尖雜志Nature Methods——Autofocusing MALDI mass spectrometry imaging of tissue sections and 3D chemical topography of nonflat surfaces（Nature Methods, 2017, 14(12): 1156）。這(zhè)是繼“1.4μm超高分辨率質譜成(chéng)像技術”之後(hòu)，Spengler教授團隊的又一次突破。該技術通過(guò)把激光三角測量系統整合到AP-SMALDI10 MSI系統中，實現了小于10μm的側向(xiàng)分辨率。如下圖所示，自動聚焦MALDI質譜成(chéng)像系統能(néng)夠清晰的可視化苜蓿葉片中糖苷類和脂類物質的三維空間分布（Fig.2c），曼氏裂體吸蟲中磷脂類物質空間特異性分布（Fig.2e, f），以及小鼠腦部磷脂類物質的組織空間特異性分布（Fig.2g, h）。該技術的出現可直接對(duì)三維生物樣(yàng)品進(jìn)行質譜檢測，其自動聚焦技術能(néng)夠大大提升檢測效率和檢測通量，并有效避免樣(yàng)品中檢測信号的缺失。
圖2 苜蓿葉片、曼氏裂體吸蟲和小鼠腦部自動聚焦3D質譜成(chéng)像。a，苜蓿葉片光學(xué)成(chéng)像圖；b，總離子質譜圖像；c，3D RGB質譜疊加圖，[trifolin + Na]+紅色、[MGDG(36:6) + K]+綠色、m/z 594.8937藍色；d，血吸蟲光學(xué)成(chéng)像圖；e，3D RGB質譜疊加圖，[PC(36:1) + Na]+紅色、[PC(34:1) + Na]+綠色、m/z 585.0636 藍色；f，總離子質譜圖像；g，小鼠腦部3D-RGB和2D-RGB質譜疊加圖，[SM(d 40:2) + K]+紅色、[PI-Cer(d38:0) + H]+綠色、[PC(40:7) + K]+藍色，其中上圖爲自動聚焦，下圖爲非自動聚焦。（參考文獻：Kompauer M, et al. Nature Methods, 18 Sep 2017, 14(12):1156-1158）