Application of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Breast Tissue Imaging in Clinical Research

Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


DESI-MSI umožňuje prostorovou lokalizaci biomolekul v řezech prsní tkáně za ambientních podmínek s minimální přípravou a nízkou destruktivitou. Tento přístup přináší objektivní informace o distribuci lipidů a dalších molekul, což může významně podpořit výzkum a diagnostiku nádorových onemocnění.

Cíle a přehled studie


Ukázat použití desorpčního elektrospray ionizačního zdroje (DESI) spojeného s hmotnostní spektrometrií (MSI) na přístroji Xevo® G2-XS QTof pro rozlišení stroma vs. tumor v prsních vzorcích a ověřit metodu pro klinický výzkum.

Použitá metodika a instrumentace


Experiment zahrnoval:
  • Přípravu 10 µm čerstvě zmražených řezů prsní tkáně na sklíčku bez další úpravy.
  • Prosolia 2D DESI zdroj pro ambientní ionizaci.
  • Waters Xevo® G2-XS Quadrupole Time-of-Flight spektrometr pro akvizici MS dat.
  • HDI 1.4 software pro tvorbu optických i iontových obrazů a definici oblastí zájmu (ROI).
  • Statistické nástroje SIMCA (Umetrics) a MATLAB pro PCA a RMMC analýzy.
  • Solventní směs methanol–voda (95:5), rozlišení pixelů 100 µm, 5 spekter/s.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda prokázala:
  • Prostorovou detekci lipidu PI (38:3) m/z 887,56 selektivně v maligní oblasti.
  • Intenzivní signály mastných kyselin a fosfolipidů v negativním ionizačním režimu.
  • Dobrou modelovou shodu (R2) a prediktivitu (Q2) při PCA a SIMCA analýze.
  • Supervidované rozlišení tkání pomocí RMMC s 100% přesností při cross-validation.
  • Nedestruktivitu, umožňující následné H&E barvení a korelaci s histologií.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a jednoduchá příprava vzorku bez nutnosti chemických úprav.
  • Ponechání integrity vzorku pro další analýzy (např. H&E barvení).
  • Vysoká prostorová rozlišitelnost a věrné rozlišení tkáňových typů.
  • Možnost objektivní podpory diagnostiky a prognózy nádorů.
  • Snadná integrace do stávajících laboratorních pracovišť vybavených hmotnostními spektrometry.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Zvyšování prostorového rozlišení pro detailnější morfologii.
  • Integrace s dalšími omickými technologiemi (proteomika, metabolomika).
  • Nasazení umělé inteligence pro automatizovanou klasifikaci a rychlejší detekci patologických změn.
  • Real-time intraoperační zobrazování pro chirurgickou navigaci.
  • Vývoj nových solventních směsí a vylepšení ionizačního zdroje pro širší spektrum analyzovaných molekul.

Závěr


DESI-MSI na platformě Xevo G2-XS QTof je mocný nástroj pro prostorovou analýzu chemické skladby prsních tkání. Díky minimální přípravě a nedestruktivní povaze umožňuje přesné rozlišení nádorového a nenádorového materiálu, což napomáhá klinickému výzkumu a budoucí aplikaci v diagnostice onkologických onemocnění.

Použitá instrumentace


  • Prosolia 2D DESI ionizační zdroj
  • Waters Xevo® G2-XS Quadrupole Time-of-Flight
  • HDI Software verze 1.4
  • SIMCA (Umetrics) a MATLAB

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Ovarian Cancerous Tissue Identification by  DESI Imaging for Clinical Research
Metabolic Phenotyping of Colorectal Tissue Samples by DESI-MSI for Clinical Research
APPLICATION NOTEBOOK - MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS  FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
Ex vivo Lung Perfusion Tissue Analysis by Desorption Electrospray Ionization (DESI) Imaging in Clinical Research