Lipidomic Imaging of isobaric lipids using high‐resolution ion mobility mass spectrometry with DESI XS

Význam tématu

Desorption electrospray ionization (DESI) imaging ve spojení s vysokorozlišovací iontovou mobilitou umožňuje detailní prostorové zobrazení lipidů v tkáňových řezech bez nutnosti chromatografické separace. Přesné rozlišení izobarických lipidů je klíčové pro pochopení biochemických procesů v biologických vzorcích a pro spolehlivou identifikaci biomarkerů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo prokázat, že víceprůchodová vysokorozlišovací iontová mobilita (cyklický IMS) může významně zvýšit selektivitu a rozlišení izobarických lipidů při DESI imaging MS. Autoři porovnali výsledky jednopruhového a sedmipruhového průchodu IMS na modelu mozkové tkáně myši.

Použitá metodika

Vzorky tenkých řežů mozkové tkáně byly analyzovány bez dodatečné přípravy. V DESI-XS zdroji se používal roztok methanol/voda (98:2) s 0,1 % kyselinou mravenčí. Kapilára napětí 0,65 kV, tok 2 μl/min, plyn 0,7 bar. Data zpracována v MassLynx V4.2, DriftScope V2.9 a HDI 1.6.

Použitá instrumentace

• DESI-XS zdroj (Waters)
• Quadropole Time‐of‐Flight hmotnostní spektrometrie s cyklickým IMS (Select Series Cyclic IMS, Waters)
• Vícenásobný průchod iontovou mobilitou (až sedm průchodů)

Hlavní výsledky a diskuse

Víceprůchodová IMS zlepšila rozlišení lipidů se stejným m/z oddělením až na hodnotu mobilitního rozlišení přibližně 150. Sedm průchodů umožnilo rozlišit dvě izobarické formy PC (18:0_20:4) a PC (18:0_18:1), které se liší jen 2,4 mDa, což by vyžadovalo hmotnostní rozlišení >338 000. Prostřednictvím MS/MS po IMS separaci bylo dosaženo jednoznačné identifikace obou forem a prostorového rozložení v mozkové tkáni.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost analýzy komplexních lipidových profilů přímo v tkáňových řezech.
• Zvýšená jistota identifikace izobarických a strukturně podobných lipidů.
• Aplikace v biomedicínském výzkumu, farmakologii a diagnóze onemocnění.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj víceprůchodových IMS pro vyšší mobilitní rozlišení, integrace s AI-podporovanou analýzou obrazů a rozšíření aplikací na jiné třídy biomolekul, například peptidy nebo sacharidy.

Závěr

Víceprůchodová vysokorozlišovací iontová mobilita v kombinaci s DESI imaging MS představuje účinný nástroj pro selektivní analýzu izobarických lipidů v biologických vzorcích. Metoda nabízí vysokou prostorovou rozlišovací schopnost a exaktní identifikaci molekul, což otevírá nové možnosti ve výzkumu lipidomiky.