LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, MS Imaging
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Zobrazování rozložení molekul ve tkáních pomocí hmotnostní spektrometrie (MS Imaging) poskytuje cenné informace o lokalizaci a hladinách lipidů a dalších biomolekul. Rychlost sběru dat u procházení (scan speed) je často kompromisem mezi kvalitou signálu a časovou náročností analýzy. Optimalizace této metody umožňuje urychlit experimenty bez ztráty analytických informací, což je klíčové pro rutinní aplikace v preklinickém výzkumu i kvalitativní kontrole.
Cíle a přehled studie
Cílem této studie bylo ověřit, zda zvýšením rychlosti skenování při DESI-MS Imaging na platformě Xevo G3 QTof nedojde k významnému zhoršení kvality dat. Autoři zkoumali vliv rychlosti 5, 10 a 20 snímků za sekundu na intenzity signálů, rozlišení, mass accuracy a schopnost rozlišit strukturální segmenty v myší mozkové tkáni.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky:
- Řez myšího mozku tloušťky 18 µm na sklíčkách bez další úpravy
MS podmínky:
- Spektrometr: Xevo G3 QTof (Waters)
- Ionizační zdroj: DESI XS s vyhřívanou transferní linií
- Ionizace aniontová, napětí kapiláry 0,6 kV, proud N₂ 15 psi
- Rozpouštědlo: 98 % methanol, 2 % voda, 2 µL/min
- Teplota zdroje 150 °C, transferní linka 450 °C
- Rozlišení ~30 000 FWHM, mass accuracy <2 ppm
Scan speed:
- 5, 10 a 20 snímků/s (ekvivalent 1000, 500 a 250 µm/s)
Softwarové zpracování:
- MassLynx™ pro převod dat
- High-Definition™ Imaging (HDI™) pro vizualizaci
- MSI segmentation MicroApp s UMAP a HDBSCAN pro segmentaci
- Statistická analýza v EZinfo (PCA, korelační koeficienty R²)
Hlavní výsledky a diskuse
1. Segmentace
- Strukturální segmenty v mozku se při 5, 10 i 20 snímcích/s vizuálně nelišily, biologická variabilita mezi po sobě jdoucími řezy byla menší než vliv rychlosti sběru.
2. Korelace spekter
- Korelační koeficient R² mezi daty různých rychlostí překročil 0,95, což ukazuje na velmi dobrou shodu špičkových profilů.
3. Normalizace a PCA
- TIC normalizace kompenzovala pokles intenzity signálu při vyšší rychlosti.
- PCA ukázala, že rozlišování ROI závisí spíše na biologii vzorku než na rychlosti sběru.
4. Mass accuracy a rozlišení
- Mass error pro klíčové lipidy (PS(40:6), PS(38:4), PE(p38:4)) se pohyboval mezi −1,35 a 1,19 ppm pro všechny rychlosti.
- Mass resolution u testovaného iontu m/z 750,5 zůstalo konzistentně vysoké bez významného poklesu při 20 snímcích/s.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlé MS Imaging na Xevo G3 QTof s DESI XS umožňuje:
- Snížit dobu analýzy celých tkání, aniž by utrpěla kvalita dat.
- Provádět rutinní a vysokopropustné experimenty v preklinických studiích.
- Zachovat vysokou citlivost, rozlišení i přesnost měření.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další integrace víceúrovňových dat (MS/MS, SONAR) pro prohloubenou charakterizaci molekulních interakcí. Vývoj rychlejších zdrojů iontů, pokročilých algoritmů strojového učení a automatizace zpracování dat umožní ještě vyšší propustnost a detailnější prostorové mapování metabolitů a lipidů.
Závěr
Studie prokázala, že zvýšením rychlosti skenování na platformě Xevo G3 QTof s DESI XS lze významně urychlit MS Imaging bez ztráty kvality dat. Metoda je vhodná pro rutinní aplikace i výzkumné projekty vyžadující vysokou citlivost a přesnost.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.