二次光電離質(zhì)譜成像技術(shù)取得突破性進展

作者： 2019年06月12日 來源：全球化工設(shè)備網(wǎng) 瀏覽量：
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在此之前，該研究團隊一直致力于同步輻射光電離質(zhì)譜技術(shù)的研究，并以生命科學(xué)和能源化學(xué)前沿問題為導(dǎo)向，發(fā)展了一系列實驗技術(shù)和手段。此次研究團隊取得突破性進展，也是多年經(jīng)驗累積的結(jié)果。
質(zhì)譜成像技術(shù)就是借助質(zhì)譜方法，再配套上專門的質(zhì)譜成像軟件，使用一臺通過測定質(zhì)荷比來分析生物分子的標準分子量的質(zhì)譜儀來成像的方法。質(zhì)譜成像技術(shù)通過直接掃描生物樣本，可以同時獲得多種分子的空間分布特征，具有免熒光標記、不需要復(fù)雜樣品前處理等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)成為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、微生物學(xué)等研究領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)之一。
 
　　在所有質(zhì)譜成像技術(shù)中，解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像(DESI-MSI)是應(yīng)用較廣的常壓成像技術(shù)。解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像方法將霧化溶劑液滴吹掃組織切片表面，使待分析物溶解并發(fā)生電離，離子進入質(zhì)譜接口進行檢測。這種方法的最好空間分辨在50微米左右，可進行原位檢測，在法醫(yī)鑒定、病理分析、代謝物分析，在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。
 
　　近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室潘洋副研究員團隊發(fā)展了一種基于DESI的二次光電離質(zhì)譜成像技術(shù)(DESI-PI-MSI)，并和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院熊偉教授合作，對模式動物小鼠的腦、脊髓等組織切片進行質(zhì)譜成像研究。在此之前，該研究團隊一直致力于同步輻射光電離質(zhì)譜技術(shù)的研究，并以生命科學(xué)和能源化學(xué)前沿問題為導(dǎo)向，發(fā)展了一系列實驗技術(shù)和手段。此次研究團隊取得突破性進展，也是多年經(jīng)驗累積的結(jié)果。
 
　　DESI-PI-MSI技術(shù)的關(guān)鍵是在DESI噴霧裝置后引入一套光電離系統(tǒng)和高效離子傳輸管道，可通過開、關(guān)光電離源，實現(xiàn)對多種極性和非極性組分的高靈敏度空間成像。研究表明，用二次光電離質(zhì)譜成像技術(shù)(DESI-PI-MSI)檢測肌酸、膽固醇、GalCer脂質(zhì)、谷氨酰胺和部分脂質(zhì)時，靈敏度有了極大的提高。此外，對于一些極性較強的神經(jīng)遞質(zhì)和脂質(zhì)，DESI-PI-MSI同樣可以實現(xiàn)靈敏度的顯著提高，從而為生物標志物的高靈敏度探測和藥物代謝精確成像研究奠定了基礎(chǔ)。
 
　　在現(xiàn)有裝置上，該研究團隊還進一步設(shè)計了一種可用于同步輻射質(zhì)譜成像的差分抽氣系統(tǒng)和離子傳輸管道，以利用同步輻射高亮度和能量連續(xù)可調(diào)的特點，進一步提高了光電離質(zhì)譜成像的應(yīng)用范圍，拓展同步輻射的應(yīng)用領(lǐng)域。
 
　　該研究成果發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域最頂級期刊《Analytical Chemistry》(2019, 91, 6616-6623)，并申請了發(fā)明專利。目前，該研究工作得到了科技部、基金委和中科院合肥大科學(xué)中心的支持。
 
　　資料來源：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
 
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