Routine Comprehensive Tissue Imaging on the Xevo™ G3 QTof Mass Spectrometer Using a DESI™ XS Source

Aplikace | 2024 | WatersInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, MS Imaging
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

ROUTINE COMPREHENSIVE TISSUE IMAGING ON THE XEVO G3 QTOF MASS SPECTROMETER USING DESI XS
Pushing the Boundaries of DESI Imaging With High Spatial Resolution
Robust Large Image Acquisition at High Spatial Resolution Using the DESI™ XS Source Coupled to a Xevo™ G3 QTof Mass Spectrometer
Targeted MS Imaging Solution with DESI XS and XEVO TQ Absolute