Iontová mobilita, MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníVýrobceWaters
Význam tématu
Full Spectrum Molecular Imaging (FSMI) představuje moderní přístup v obrazové hmotové spektrometrii, který spojuje techniky MALDI, DESI a ion mobility MS v jednom přístroji. Tato holistická metoda umožňuje detailní zobrazení distribuce širokého spektra molekul (lipidy, metabolity, peptidy) ve tkáňových řezech, což zásadně rozšiřuje poznatky o molekulárních procesech v biomedicíně, farmakologii a diagnostice.
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje schopnosti nové platformy Waters SYNAPT XS s integrovaným DESI XS zdrojem a pokročilým HDI softwarem. Cílem je předvést:
- komplementaritu MALDI a DESI analýzy ve studiu tkání,
- zvýšení citlivosti i pro lámané či tepelně citlivé molekuly,
- zrychlení a zefektivnění workflow díky slučování více analytických režimů (HDMS E, SONAR).
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byly připraveny tenké tkáňové řezy (10–15 μm) pomocí kryostatu. Následovalo:
- MALDI imaging – nanesení matrix, laserová ionizace, vysoké prostorové rozlišení (5–10 μm), vhodné pro větší molekuly.
- DESI imaging – ambinentní ionizace bez matrixu, jednoduchá příprava, rozlišení 50–100 μm, výborné pro malé molekuly a lipidy.
- Ion mobility separace – přidání dimenze velikosti a tvaru molekul, odfiltrování interferencí, zvýšení selektivity.
- Platforma Waters SYNAPT XS – vysokorozlišující HRMS se SID zdrojem DESI XS, SONAR módy a HDI softwarem pro rychlé zpracování velkých datasetů.
Hlavní výsledky a diskuse
Porovnání citlivosti a rozsahu detekce 24 farmaceutických sloučenin ukázalo:
- komplementaritu ionizačních metod – některé malé molekuly lépe detekovány DESI, jiné proteiny a peptidy MALDI,
- vyšší citlivost SYNAPT XS pro labile analýty,
- efektivní zpracování dat bez omezení velikosti experimentů díky HDI softwaru.
Obrázky tkání ledviny prokázaly rozdílné lipidové profily kůry a dřeně, zvýrazněné jednotlivou metodou i jejich kombinací.
Přínosy a praktické využití metody
FSMI nabízí:
- možnost mapování léčiv a metabolit in situ v drogách,
- rozlišení zdravých a patologických oblastí tkání bez značených sond,
- aplikace ve výzkumu onkologie, kardiologie a neurověd,
- šetření času a vzorku díky opakovaným analýzám na stejném řezu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování zahrnuje:
- rozšíření škály ionizačních zdrojů pro simultánní multi-Mod imaging,
- vylepšení softwarového zpracování pomocí AI a strojového učení pro automatickou segmentaci tkání,
- aplikace v personalizované medicíně a farmakometabolomice,
- integraci s dalšími bioanalytickými technikami (mikroskopie, genomika).
Závěr
Nová generace hmotové spektrometrie SYNAPT XS s DESI XS a pokročilým HDI softwarem poskytuje bezprecedentní citlivost, rozlišení a všestrannost při molekulárním zobrazování. Kombinace MALDI, DESI a ion mobility MS na jediné platformě přináší komplexní vhled do distribuce širokého spektra biomolekul a otevírá nové možnosti ve výzkumu a vývoji.
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.
- Poster 2018: Evaluation of the Ionization Efficiency Between MALDI and DESI MSI for Pharmaceutical Compounds, E. Claude, M. Towers.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.