High Speed, High Lateral Resolution Lipid Imaging using a timsTOF fleX

Význam tématu

Analýza lipidů in situ je zásadní pro pochopení jejich role ve stresových a patologických procesech. Vysokorychlostní a vysoce prostorově rozlišené zobrazování lipidů pomocí MALDI-MSI umožňuje detailní mapování rozložení těchto biomolekul v orgánu či tkáni, což je klíčové pro farmaceutický výzkum, biomedicínu a studie mozku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované aplikace bylo ukázat výkon platformy timsTOF fleX vybavené vysokorychlostním laserem Smartbeam 3D a rychlým pohybem vzorkové stolice. Studie porovnala kvalitu lipidového zobrazování a stabilitu signálu se standardními instrumenty rapifleX (MALDI-TOF) a scimaX (MRMS).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky čerstvě zmražených sérií řezů mozku potkana (tloušťka 10 µm) byly naneseny na vodivá skla a pokryty matricí DHB nebo ZSA pomocí HTX TM sprayeru. Snímání probíhalo v režimu m/z 300–1000, 400 laserových zásahů na pixel, frekvence 10 kHz a rozlišení 20 µm. Data byla zpracována v softwaru SCiLS Lab MVS a vyhodnocena v Data Analysis.

Hlavní výsledky a diskuse

1. Rychlost a rozlišení: Platforma timsTOF fleX umožňuje získat přibližně 1,5 milionu pixel s 20 µm krokem za necelých 20 hodin bez znatelné degradace signálu.
2. Stabilita signálu: U iontu m/z 556,23 byla driftová odchylka v rozsahu ±5 ppm napříč čtyřmi po sobě jdoucími snímáními.
3. Porovnání výkonu: Kvalita spekter PC(36:1)[M+K]+ ukázala u timsTOF fleX rozlišení ~40 000 a poměr signál-šum ~568, což jej řadí mezi rapifleX a scimaX.
4. Prostorové ověření: True 20 µm laterální rozlišení bylo demonstrováno lokalizací aduktu PC(36:4) v charakteristických vrstvách mozečku a koexistencí signálu hemu v cévách.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé akvizice velkých obrazových dat bez nutnosti častého dočišťování matrice či zdroje.
• Vysoká hmotnostní přesnost a stabilita zaručují spolehlivé porovnání mezi vzorky.
• Možnost detailního mapování lipidového rozložení v neurologických, farmakologických a patologických studiích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace iontové mobility pro oddělení izobarických lipidů a zvýšení chemické selektivity.
• Automatizace schopností akvizice a zpracování pro vysokopropustné SpatialOMx workflow.
• Rozvoj nových matric a nanášecích technik pro ještě vyšší prostorové rozlišení pod 10 µm.

Závěr

TIMS-TOF fleX s Smartbeam 3D představuje výkonnou platformu pro lipidové zobrazení, která kombinuje vysokou rychlost, stabilní signál a vynikající prostorové rozlišení. Metoda je vhodná pro širokou škálu aplikací v biomedicíně, farmaceutickém výzkumu i průmyslové QA/QC.

Reference

• Fülöp A et al., Anal Chem. 2013 Oct 1;85(19):9156-63.