MS Imaging – DESI XS and SELECT SERIES MRT

Význam tématu

Mass spectrometry imaging (MSI) umožňuje lokalizaci a identifikaci endogenních molekul přímo v tkáňových řezech bez nutnosti chromatografické separace. Velmi vysoké rozlišení a přesnost hmotnosti jsou zásadní pro rozlišení složitých vzorků, jako jsou organické lipidy a proteiny, a pro udržení prostorové informace klíčové pro biologické a lékařské aplikace.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat pokročilé schopnosti kombinace ambientního desorpčního zdroje DESI XS a nového kvadrupolu Multi Reflecting Time-of-Flight hmotnostního spektrometru SELECT SERIES MRT. Testovací aplikací byla analýza myšího mozkového řezu s důrazem na lokalizaci a spolehlivé určení lipidových molekul s ultravysoce rozlišeným TOF analyzátorem.

Použitá metodika a instrumentace

Pro získání molekulárních obrazů byly použity následující komponenty:

• DESI XS ambientní ionizační zdroj s přívodní kapilárou ohřívanou na 330 °C
• Spray solvent: methanol/voda (95:5) s 0,1 % kyselinou mravenčí a lockmass leucine enkephalinem
• SELECT SERIES MRT: StepWave XS transferní optika, kvadrupólový filtr, RF prstencové iontové průvody a 47m gridless Multi Reflecting TOF analyzátor
• Software MassLynx v4.2 pro akvizici a HDI v1.6 pro zpracování MSI dat

Hlavní výsledky a diskuse

Obrazová data myšího mozku odhalila biolokalizaci řady fosfocholininů (např. PC 38:5 m/z 808,59; PC 36:2 m/z 788,62; PC 40:6 m/z 834,60) a hemu (m/z 616,18). RMS chybovost hmotnosti pro identifikované lipidy byla 392 ppb. Detekční rozlišení >200 000 FWHM umožnilo rozlišit dvě lipidové populace lišící se jen 81 mDa bez vzájemného rušení, což dokládá mimořádnou selektivitu MRT analyzátoru.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoká prostorová a hmotnostní přesnost u DESI XS + SELECT SERIES MRT otevírá široké možnosti pro:

• Detailní lipidomiku a metabolomiku v histologických řezech
• Studium distribuce xenobiotik a drog v tkáních
• Neurochemické mapování neurotransmiterů a neuropeptidů
• Průmyslovou QA/QC biologických vzorků bez složité přípravy

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se bude zaměřovat na:

• Rychlejší akvizici s udržení ultravysoce rozlišeného rozlišení
• Multimodální zobrazování kombinující MSI s optickými metodami
• Automatizaci a vysokoprůchodné platformy pro klinické aplikace
• Rozšíření anotace dat pomocí strojového učení pro rychlejší identifikaci molekul

Závěr

Kombinace DESI XS a SELECT SERIES MRT představuje významný posun v oblasti MSI díky dosažení ultravysoce rozlišeného hmotnostního rozlišení, výjimečné přesnosti hmotnosti a minimální přípravě vzorku. Metoda umožňuje detailní zobrazení prostorového rozložení malých molekul a lipidů v biologických tkáních a otevírá nové možnosti pro výzkum i průmyslové aplikace.

Reference

V textu nejsou uvedeny konkrétní literární citace.