島津成像質(zhì)譜顯微鏡應(yīng)用專題丨小鼠大腦成像分析

優(yōu)勢

● iMScope QT可測量的最大范圍超過100萬像素，能夠進(jìn)行大面積樣本分析，例如在一次檢測中對小鼠大腦全切片進(jìn)行分析。

● iMScope QT的分析速度比前一代產(chǎn)品快8倍以上，能夠進(jìn)行快速分析。

● iMScope QT具有高質(zhì)量準(zhǔn)確度、分辨率及高空間分辨率，能夠進(jìn)行精確質(zhì)譜成像分析。

概述

質(zhì)譜成像技術(shù)可以通過質(zhì)譜儀直接檢測生物分子和代謝物，同時保留其在樣本組織上的位置信息，因此，可以生成不同生物分子基于特定離子信號強(qiáng)度和位置信息的二維質(zhì)譜圖像。iMScope成像質(zhì)譜顯微鏡是用于質(zhì)譜成像分析的整合型儀器，結(jié)合了光學(xué)顯微鏡和質(zhì)譜儀，能夠分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分布特征，拓展了藥物研發(fā)和代謝物研究等領(lǐng)域的范圍。通過將MALDI轉(zhuǎn)換成LC和ESI系統(tǒng)，iMScope還可用于LC-MS定性及定量分析。本文將介紹配備Q-TOF質(zhì)譜儀的新型iMScope QT（圖1），并與前一代iMScope TRIO設(shè)備進(jìn)行比較。

圖1 iMScope QT

小鼠全腦切片分析

前一代iMScope TRIO設(shè)備的最大可測量范圍是250 × 250像素。在iMScope QT中，可測量范圍已擴(kuò)展至1024 × 1024像素，能夠以15 μm的空間分辨率分析小鼠全腦切片（約17mm × 9.4 mm）。根據(jù)表1條件進(jìn)行檢測，可在m/z 885.557處獲得磷脂酰肌醇PI (38:4)，并在m/z 888.631處獲得硫苷脂(C24:1)的清晰質(zhì)譜圖像（圖2）。

此外，由于iMScope QT的最大激光頻率為20 kHz，分析速度比iMScope TRIO快8倍以上。結(jié)果顯示完成圖2所示的小鼠全腦切片（702624 pix）質(zhì)譜成像分析僅需6小時。

表1 分析條件

圖2 小鼠全腦切片的質(zhì)譜成像結(jié)果（空間分辨率：15 μm）

小鼠小腦的高空間分辨率分析

對小鼠小腦附近的區(qū)域進(jìn)行高空間分辨率質(zhì)譜成像分析，如圖2（a）中紅色部分所示。根據(jù)表1中的分析條件，空間分辨率為5 μm。如圖所示，可在m/z 885.557處獲得 PI (38:4)、在m/z 888.631處獲得硫苷脂(C24:1)，檢測到更清晰更詳細(xì)的質(zhì)譜圖像（圖3(b)和(d)）。

此外，由于iMScope QT的質(zhì)量準(zhǔn)確度和分辨率較高，能夠分離和檢測PI (38:4)的同位素（m/z 888.573）和硫苷脂(C24 :1)（m/z 888.631），并能提取每種同位素的質(zhì)譜圖像（圖3(c)和3(d)）。而iMScope TRIO則無法獲得以上結(jié)果。

圖3 小鼠小腦的光學(xué)圖像和質(zhì)譜圖像（空間分辨率：5 μm）

(a) 光學(xué)圖像

(b) PI (38:4)的質(zhì)譜圖像，m/z 885.557

(c) PI (38:4)同位素的質(zhì)譜圖像，m/z 888.573

(d) 硫苷脂(C24:1)的質(zhì)譜圖像，m/z 888.631

結(jié)論

與iMScope TRIO相比，iMScope QT的分析范圍更廣，分析速度更快，可實(shí)現(xiàn)更廣泛的快速成像分析。此外，隨著檢測準(zhǔn)確度和分辨率的提高，能夠?qū)Ω鞣N目標(biāo)化合物進(jìn)行高精確度、高特異性的質(zhì)譜成像分析。

iMScope QT不僅整合了質(zhì)譜和形態(tài)學(xué)分析，而且能夠在更廣泛的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更快速、更靈敏以及更高的空間分辨率的檢測。

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