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从观察到检测:更快、更强、更稳定的成像质谱分析系统

来源: 阅读数:136 时间:2021-07-28 17:02:03

• 质谱成像技术(Mass Spectrometry Imaging, MSI)实现直接检测组织样本中化学成分的同时,保留其在样本上的位置信息,获得目标化学成分的二维空间分布特征,该项技术广泛应用于医学、药学、食品、环境等多个领域的研究中。

• 岛津新一代iMScope QT成像质谱显微镜,在质谱成像检测的基础上内置光学显微镜平台,将显微镜获取的光学图像与质谱分析获得的化学信息结合为一体,并配合完整的前处理基质涂敷设备,为相关研究提供更快、更强、更稳定的成像质谱分析系统。


图1  岛津新一代成像质谱显微镜

从iMScope TRIO到iMScope QT 

(拍摄于岛津中国创新中心 点击查看大图)


图2 包含样品前处理、质谱检测及数据解析的

完备成像质谱分析平台

iMScope QT成像质谱显微镜可对更广范围的样品以更快速度进行高空间分辨率成像质谱分析,为研究提供更加有效可靠的数据。

应 用 案 例 简 介


01

对小鼠脑切片的整体和局部

进行高速、高准度、高空间分辨率分析


对小鼠全脑切片(约17mmx9.4mm)进行分析,空间分辨率为15μm,检测区域包含1126x624共702,624个像素点,检测时间约6小时。


表1 分析条件


图3 小鼠脑切片(整体)光学图像及质谱图像 (a) 光学图像;(b) PI(38:4)的质谱图像;(c) Sulfatide (C24:1)的质谱图像,空间分辨率15μm


根据检测区域的大小及检测目标,可选择显微镜的不同放大倍数拍摄微小部位更加清晰的光学图像并进行高空间分辨率的成像质谱分析。通过质谱图像与光学图像的准确叠加,判断化合物的真实分布位置。对小鼠小脑区域进行空间分辨率为5μm的高空间分辨率检测,采集区域包括662x595, 共393,890像素点,检测时间约为2.2小时。





02

小鼠脑中氯丙嗪分布的检测


小鼠(8周,雄性,C57BL/6J)灌胃后(单次灌胃,剂量200mg/kg),根据相应步骤制备10μm脑切片,利用iMScope QT系统获取光学图像后,使用iMLayer进行基质升华,在切片表面沉积0.7μm厚的CHCA基质层,然后在iMScope QT中进行MSI分析,激光直径20μm,采集间距50μm。图5显示了氯丙嗪在小鼠脑中的分布情况。



图5 小鼠脑中氯丙嗪分布的质谱图像



03

小鼠肝脏中Heme B的检测


制备小鼠肝脏切片,使用iMLayer进行基质升华9AA (基质层厚度1μm),进行成像质谱分析,空间分辨率5μm,图6中各图标尺为100μm。结合光学图像可获得目标化合物的准确分布位置,并可任意选择感兴趣区域进行比较及数据解析。



图6 小鼠肝脏切片中血红素与血管附近脂质分布(a)小鼠肝脏切片(包含血管)的光学图像;(b)Heme B在小鼠肝脏血管区域分布的质谱图像;(c) Heme B质谱图像与肝脏切片光学图像的叠加;(d)血管中Heme B (绿色)与血管附近脂类成分(红色)的空间分布特征



总 结


新一代成像质谱显微镜iMScope QT不仅传承iMScope系列光学显微镜质谱仪的设计理念,同时融合形态学图像并实现高速、高灵敏度和高空间分辨率的成像分析。实现对样品进行形态学上的细微观察,也可以得到样品上特定部位的化学信息,为科研工作提供更加可靠、稳定的数据支持,进一步扩展其在相关研究领域应用的可能性。



02

小鼠脑中氯丙嗪分布的检测


小鼠(8周,雄性,C57BL/6J)灌胃后(单次灌胃,剂量200mg/kg),根据相应步骤制备10μm脑切片,利用iMScope QT系统获取光学图像后,使用iMLayer进行基质升华,在切片表面沉积0.7μm厚的CHCA基质层,然后在iMScope QT中进行MSI分析,激光直径20μm,采集间距50μm。图5显示了氯丙嗪在小鼠脑中的分布情况。