MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníVýrobceWaters
Význam tématu
Full Spectrum Molecular Imaging (FSMI) nabízí komplexní pohled na distribuci molekul v biologických vzorcích bez nutnosti značení. Podporuje výzkum v oblastech onkologie, kardiologie, neurodegenerativních onemocnění a vývoje léčiv, kde je klíčové pochopení prostorového rozmístění metabolitů, lipidů a dalších biologicky aktivních látek.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem tohoto přehledu je představit nový integrovaný systém Waters SYNAPT XS s plnou podporou MALDI, DESI a iontové mobility. Studie demonstruje výhody kombinace těchto technik pro zvýšení citlivosti, rozšíření molekulárního pokrytí a zefektivnění analytického workflow.
Použitá metodika a instrumentace
- Příprava vzorku: Kryostatycké řezy tkání (10–15 μm), případně odstranění matrice pro DESI po MALDI analýze.
- MALDI: Nanášení matrice, laserová ionizace, rozlišení od 5 do 100 μm.
- DESI: Aerosolní rozprašování rozpouštědla, analýza v atmosférickém tlaku, rozlišení ≤ 20 μm, bez náročné přípravy.
- Iontová mobilita: Oddělení molekul podle tvaru a velikosti pro odstranění interferencí.
- Software: Waters High Definition Imaging (HDI) pro ko-registration, zpracování HDMSE dat a vizualizaci.
- Hmotnostní spektrometr: SYNAPT XS vybaven iontovou mobilitou a režimy HDMS E a SONAR.
Hlavní výsledky a diskuse
- Komplementarita DESI a MALDI přístupu demonstrovaná na snímcích lipidů v kortexu a medule ledviny odhalila rozdíly v distribuci malých molekul.
- Vyhodnocení 24 farmaceutických sloučenin ukázalo lepší citlivost DESI pro malé molekuly a vysokou výkonnost MALDI pro širší spektrum analyzovaných látek.
- Nové komponenty DESI XS přispěly k lepší stabilitě, snadnější obsluze, automatickému vypínání plynů a prodloužené životnosti sprayeru.
- Software HDI umožnil rychlejší zpracování rozsáhlých datasetů bez omezení v objemu načítaných dat.
Přínosy a praktické využití metody
- Beznutnost značení: zachování integrity biologického vzorku a možnost následného histologického barvení H&E.
- Široké molekulární pokrytí: od malých metabolitů po peptidy a proteiny.
- Multimodální přístup: jedno zařízení zvládá více ionizačních a separačních režimů.
- Automatizace a vysoká propustnost: analýza více tkání na jednom skle v jednom běhu.
- Využití v preklinickém vývoji léčiv, patofyziologii a biomedicínském výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace 3D zobrazování a prostorové metabolomiky pro detailnější vhled do tkání.
- Využití umělé inteligence a strojového učení k automatické identifikaci a kvantifikaci signálů.
- Další vylepšení rozlišení a citlivosti iontové mobility pro izolaci izobarických interferencí.
- Anotace molekulárních kartografií s histopatologickými daty pro klinické aplikace.
Závěr
Full Spectrum Molecular Imaging na platformě SYNAPT XS představuje ucelené řešení, které kombinuje výhody MALDI, DESI a iontové mobility. Nové komponenty zvyšují citlivost a robustnost analýzy a HDI software zefektivňuje zpracování dat. Takto rozšířený workflow podporuje pokročilý výzkum v oblasti biomedicíny a farmacie.
Reference
- Anal. Chem. 2018, 90(9), 5637–5645. Exploring Ion Suppression in Mass Spectrometry Imaging of a Heterogeneous Tissue.
- Waters Application Note 720005947en. DESI-Mass Spectrometry Imaging Investigation of Discrete and Cassette Drug Dosed Tissues.
- Claude E., Towers M. Evaluation of the Ionization Efficiency Between MALDI and DESI MSI for the Analysis of Pharmaceutical Compounds, 2018, poster.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.