Generation of Multiple Images from a Single Tissue Section with Dual Polarity Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry

Technické články | 2015 | WatersInstrumentace
Iontová mobilita, MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


DESI imaging představuje moderní přístup ke studiu prostorového rozložení metabolitů a lipidů přímo na tkáňových řezech bez složité přípravy vzorku. Tato metoda je významná pro biomedicínský výzkum, farmaceutické aplikace i patologii, kde je dostupnost vzácných nebo klinických vzorků omezená. Díky nízké destruktivitě umožňuje opakovanou analýzu a kombinaci s dalšími zobrazovacími či histologickými technikami.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo demonstrovat možnost sekvenčního zobrazování jediného tkáňového řezu v obou polaritách (negativní i pozitivní mód) pomocí optimalizovaných podmínek DESI. Studie ukázala, že stejný vzorek lze analyzovat opakovaně bez významné degradace signálu a získat tak komplementární informace o molekulárním složení.

Použitá instrumentace


  • SYNAPT G2-Si HDMS hmotnostní spektrometr (Waters Corporation).
  • 2D-DESI zdroj připojený k hmotovému spektrometru.
  • Software HDI v1.3 pro sběr a zpracování dat.

Použitá metodika


Popis vzorku:
  • Čerstvě zmrazené sekce prasečí a lidské jaterní tkáně, tloušťka 15 μm.
  • Thaw-mount na standardní sklo, ukládání při −80 °C.
Podmínky DESI:
  • Rozpouštědlo MeOH : voda 90 : 10, průtok 1,5 μL/min.
  • Plynový tlak 100 psi N₂, napětí ±5 kV dle polarity.
  • Prostorové rozlišení 150 μm (0,15 mm/s X-osa, 0,15 mm krok Y-osa).
  • Doba skenování 1 s na snímek.

Hlavní výsledky a diskuse


Opakované analýzy:
  • Sekvenční zobrazování ve dvou polaritách na stejném místě neovlivnilo molekulární profil.
  • Komparativní spektra před a po negativním módu v pozitivním módu vykazovala konzistentní signály.
Případová studie tumoru:
  • Stejný sekční vzorek s normální tkání a sekundárním nádorem analyzován v obou polaritách.
  • Identifikovány lipidové signatury odlišující zdravou a nádorovou tkáň.
Metoda umožňuje bohaté mapování lipidů a endogenních metabolitů s vysokou chemickou pokrytím.

Přínosy a praktické využití metody


  • Minimální příprava vzorku – bez matrixu a chemických modifikací.
  • Opakovaná analýza šetří vzácné nebo klinické vzorky.
  • Kombinace pozitivního a negativního módu pro širší chemické pokrytí.
  • Možnost následné histologické analýzy (např. H&E barvení) na stejném řezu.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s multimodálními zobrazovacími technikami, např. mikroskopie či spektroskopie.
  • Automatizace postupů pro klinické aplikace a personalizovanou medicínu.
  • Zvýšení prostorového rozlišení pod 50 μm pro detailní morfologické a molekulární korelace.
  • Aplikace na další typy tkání a biomarkerů.

Závěr


Optimalizované podmínky DESI imaging umožňují z jednoho tkáňového řezu získat bohatou molekulární informaci v pozitivním i negativním módu bez významné destrukce vzorku. Metoda šetří vzácný materiál, rozšiřuje chemické pokrytí a umožňuje kombinaci s dalšími analytickými a histologickými přístupy.

Reference


  • Claude E., Jones E. Generation of Multiple Images from a Single Tissue Section with Dual Polarity DESI Imaging. Waters Corporation, 2015.
  • Imperial College London, optimalizace metodiky, 2011–2015.
  • ERC Starting Grant 210356; projekt FP7 Intelligent Surgical Device 3054940.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

APPLICATION NOTEBOOK - MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS  FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
Utility of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Mass Spectrometry Imaging
Multiple, Sequential DESI Images from a Single Tissue Section at Different Spatial Resolution
ADVANTAGES OF HIGH RESOLUTION ION MOBILITY ON THE CYCLIC IMS FOR DESI MASS SPECTROMETRY IMAGING