MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníVýrobceWaters
Význam tématu
Desorption electrospray ionization imaging představuje průlom v zobrazování molekulární distribuce ve vzorcích při atmosférickém tlaku. Metoda minimalizuje přípravu vzorku a umožňuje zachování struktury pro následné zobrazovací či histologické metody. Je zásadní pro výzkum proteomiky, biomarkerů, farmakokinetiky i klinické patologie.
Cíle a přehled studie
Cílem je popsat využití DESI imagingu ve spojení s časově-oflým hmotnostním spektrometrem (TOF-MS) na platformách SYNAPT G2-Si a Xevo G2-XS. Studie představuje postup sekcionování tkáně, akvizice dat, jejich zpracování a multimodální overlay molekulárních obrazů s histologickým zobrazením.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky (tloušťka 10–15 µm) se krájí kryostatem Leica a přímo pokládají na skleněný podložní sklíčko. DESI zdroj na 2D lineární pohybové jezdě rasteruje povrch vzorku definovanou oblastí v HDI softwaru. Analýza probíhá v pozitivní i negativní ionizační polaritě s pixelovou velikostí obvykle 50–100 µm. Zpracování a vizualizace dat se provádí v High Definition Imaging (HDI) softwaru, přičemž po MS akvizici lze tytéž sekce barvit hematoxylinem a eosinem.
- TOF-MS: SYNAPT G2-Si, Xevo G2-XS
- DESI zdroj s rozprachováním solventu (90:10 metanol:voda)
- Živá akvizice v pozitivním i negativním režimu
- Softwarová platforma HDI pro koregistraci a vizualizaci
- Histologické barvení H&E na stejných preparátech
Hlavní výsledky a diskuse
DESI imaging poskytuje bohaté spektrální informace o malých molekulách a lipidech přímo na povrchu tkání či materiálů. Na příkladech myšího mozku byly získány spatialní obrazy fosfolipidů ve dvou polaritách, jejichž distribuce koreluje s anatomickými strukturami. Ukázalo se, že metoda zachovává integritu vzorku pro histologii. Rovněž byla demonstrována analýza porciní jaterní tkáně (olejová kyselina), otisku prstu, bakteriální kolonie na agaru i humánní nádorové vs. normální tkáně.
Přínosy a praktické využití metody
■ Minimální příprava vzorku, bez potreby matriční aplikace
■ Analýza při atmosférickém tlaku, šetrné k biologickým vzorkům
■ Multimodální zobrazení – pozitivní i negativní polarita, MALDI i histologie na stejném preparátu
■ Vysoká citlivost na malé molekuly, lipidy a metabolity
■ Široká použitelnost: tkáně, rostlinné materiály, farmaceutické tablety, forenzní stopy, bakteriální kolonie
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření prostorového rozlišení na nižší desítky mikrometrů, integrace s dalšími zobrazovacími modalitami (MRI, Ramanova spektroskopie) a pokročilá datová analýza skrze strojové učení. Dále je perspektivní aplikace v intraoperační imagistice a personalizované medicíně.
Závěr
DESI imaging poskytuje rychlou a neinvazivní alternativu MALDI-MSI pro prostorovou lokalizaci malých molekul a lipidů. Díky minimální přípravě a možnosti následného histologického barvení nabízí komplexní pohled na molekulární složení vzorků při zachování biologické integrity.
Reference
- 1. Heeren R.M.A., Skraskova K. Maastricht University, Nizozemsko. DESI imaging na myším mozku.
- 2. Malone J., Saalbach G. John Innes Center, UK. Analýza humánních vzorků s etickým schválením NRES (Study ID 1/LO/0686).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.