The Ease of Use workflow — A simple way to set up MALDI Imaging measurements

Význam tématu

MALDI Imaging umožňuje lokalizovat různé molekuly v biologických vzorcích bez potřeby značení, což otevírá cestu ke komplexnímu zobrazení molekulárního otisku v tkáních. Klíčová je efektivní a spolehlivá příprava experimentu, která vyžaduje kompatibilitu mezi mikrosprejem, nosičem vzorku a softwarem pro měření.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem článku je představit nový „Ease of Use“ workflow ve flexImaging softwaru, využívající IntelliSlides™ a rapifleX TissueTyper, který výrazně zrychluje a standardizuje přípravu MALDI Imaging experimentů. Autoři demonstrují jeho použití na třech typech aplikací: lipidová, proteinová a peptidová zobrazování.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• rapifleX TissueTyper MALDI-TOF s flexControl 4.2 a flexImaging 6.0
• timsTOF fleX (workflow dostupné i pro tuto platformu)
• IntelliSlides™ pro automatizované rozpoznání vzorku a kalibraci
• HTX TM Sprayer pro nanášení matric

Postupy:

• Automatické skenování a učení polohy vzorku
• Nový Imaging Run Wizard se 5 kroky: definice vzorku, ukládání dat, nastavení akvizice, dokončení výuky, kontrola výkonu
• Automatizovaná kalibrace a kontrola výkonu („Detector Check“, „Target Height Profile“, „Laser Focus Adjustment“, „Mass Spectrometer Method Calibration“)

Hlavní výsledky a diskuse

Workflow byl otestován na:

• Lipidová zobrazování (myší testis, 10 µm): intenzity a prostorové rozložení lipidů (m/z 846,5; 824,5; 820,5) srovnatelné mezi manuálním a automatizovaným nastavením
• Proteinová zobrazování (myší mozek, 10 µm): detekce histonu H4 (m/z 11310) ve hipokampu s odpovídající kvalitou v obou režimech
• Peptidová zobrazování (FFPE mozek, 3 µm): lokalizace peptidů myelin basic proteinu (m/z 699,4; 1339,7) a prostorová segmentace ukazující rozdíly dle histologických oblastí, nikoli způsobu měření

Automatizovaný workflow umožňuje nastavit celé měření za přibližně 10 minut a díky výkonnostní kontrole redukuje chyby před spuštěním akvizice.

Přínosy a praktické využití metody

Workflow zvyšuje reprodukovatelnost a banalizuje technicky náročné kroky:

• rychlé učení a kalibrace
• automatizované kontroly kvality přístroje
• snadné použití pro uživatele s různou úrovní zkušeností
• univerzálnost napříč lipidovými, proteinovými i peptidovými aplikacemi

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace umělé inteligence pro rozpoznání vzorů v datech, rozšíření podpory dalších typů nosičů a implementace on-line kalibrace přímo během akvizice. Využití v klinických a farmaceutických aplikacích bude dále růst.

Závěr

Nový Ease of Use workflow významně zkracuje čas potřebný k nastavení MALDI Imaging měření a díky integrovaným kontrolním nástrojům zajišťuje vysokou kvalitu dat. Automatizace postupu podporuje uživatele různých úrovní a poskytuje srovnatelné výsledky s manuálními postupy.

Reference

• Boskamp T, et al. (2020). Using the Chemical Noise Background in MALDI Mass Spectrometry Imaging for Mass Alignment and Calibration. Anal Chem. 92(1):1301–1308.
• Deutskens F, Yang J, Caprioli RM (2011). High spatial resolution imaging mass spectrometry and classical histology on a single tissue section. J Mass Spectrom. 46(6):568–571.
• Lahiri S, et al. (2016). In situ detection of histone variants and modifications in mouse brain using imaging mass spectrometry. Proteomics. 16(3):437–447.
• Ly A, et al. (2019). Site-to-Site Reproducibility and Spatial Resolution in MALDI-MSI of Peptides from Formalin-Fixed Paraffin-Embedded Samples. Proteomics Clin Appl. 13(1):e1800029.