• 質(zhì)譜成像技術(shù)(Mass Spectrometry Imaging, MSI)實現(xiàn)直接檢測組織樣本中化學成分的同時，保留其在樣本上的位置信息，獲得目標化學成分的二維空間分布特征，該項技術(shù)廣泛應用于醫(yī)學、藥學、食品、環(huán)境等多個領(lǐng)域的研究中。

• 島津新一代iMScope QT成像質(zhì)譜顯微鏡，在質(zhì)譜成像檢測的基礎(chǔ)上內(nèi)置光學顯微鏡平臺，將顯微鏡獲取的光學圖像與質(zhì)譜分析獲得的化學信息結(jié)合為一體，并配合完整的前處理基質(zhì)涂敷設備，為相關(guān)研究提供更快、更強、更穩(wěn)定的成像質(zhì)譜分析系統(tǒng)。

圖1  島津新一代成像質(zhì)譜顯微鏡

從iMScope TRIO到iMScope QT

(拍攝于島津中國創(chuàng)新中心)

圖2 包含樣品前處理、質(zhì)譜檢測及數(shù)據(jù)解析的

完備成像質(zhì)譜分析平臺

iMScope QT成像質(zhì)譜顯微鏡可對更廣范圍的樣品以更快速度進行高空間分辨率成像質(zhì)譜分析，為研究提供更加有效可靠的數(shù)據(jù)。

應 用 案 例 簡 介

【01】

對小鼠腦切片的整體和局部

進行高速、高準度、高空間分辨率分析

對小鼠全腦切片(約17mmx9.4mm)進行分析，空間分辨率為15μm，檢測區(qū)域包含1126x624共702,624個像素點，檢測時間約6小時。

表1 分析條件

圖3 小鼠腦切片(整體)光學圖像及質(zhì)譜圖像 (a) 光學圖像；(b) PI(38:4)的質(zhì)譜圖像；(c) Sulfatide (C24:1)的質(zhì)譜圖像，空間分辨率15μm

根據(jù)檢測區(qū)域的大小及檢測目標，可選擇顯微鏡的不同放大倍數(shù)拍攝微小部位更加清晰的光學圖像并進行高空間分辨率的成像質(zhì)譜分析。通過質(zhì)譜圖像與光學圖像的準確疊加，判斷化合物的真實分布位置。對小鼠小腦區(qū)域進行空間分辨率為5μm的高空間分辨率檢測，采集區(qū)域包括662x595, 共393,890像素點，檢測時間約為2.2小時。

圖4 小鼠腦切片(局部:小腦)光學圖像及質(zhì)譜圖像 (a) 光學圖像；(b) PI(38:4)的質(zhì)譜圖像；(c) Sulfatide (C24:1)的質(zhì)譜圖像，空間分辨率5μm

【02】

小鼠腦中氯丙嗪分布的檢測

小鼠(8周，雄性，C57BL/6J)灌胃后(單次灌胃，劑量200mg/kg)，根據(jù)相應步驟制備10μm腦切片，利用iMScope QT系統(tǒng)獲取光學圖像后，使用iMLayer進行基質(zhì)升華，在切片表面沉積0.7μm厚的CHCA基質(zhì)層，然后在iMScope QT中進行MSI分析，激光直徑20μm，采集間距50μm。圖5顯示了氯丙嗪在小鼠腦中的分布情況。

圖5 小鼠腦中氯丙嗪分布的質(zhì)譜圖像

【03】

小鼠肝臟中Heme B的檢測

制備小鼠肝臟切片，使用iMLayer進行基質(zhì)升華9AA (基質(zhì)層厚度1μm)，進行成像質(zhì)譜分析，空間分辨率5μm，圖6中各圖標尺為100μm。結(jié)合光學圖像可獲得目標化合物的準確分布位置，并可任意選擇感興趣區(qū)域進行比較及數(shù)據(jù)解析。

圖6 小鼠肝臟切片中血紅素與血管附近脂質(zhì)分布(a)小鼠肝臟切片(包含血管)的光學圖像；(b)Heme B在小鼠肝臟血管區(qū)域分布的質(zhì)譜圖像；(c) Heme B質(zhì)譜圖像與肝臟切片光學圖像的疊加;（d）血管中Heme B (綠色)與血管附近脂類成分(紅色)的空間分布特征

總 結(jié)

新一代成像質(zhì)譜顯微鏡iMScope QT不僅傳承iMScope系列光學顯微鏡質(zhì)譜儀的設計理念，同時融合形態(tài)學圖像并實現(xiàn)高速、高靈敏度和高空間分辨率的成像分析。實現(xiàn)對樣品進行形態(tài)學上的細微觀察，也可以得到樣品上特定部位的化學信息，為科研工作提供更加可靠、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持，進一步擴展其在相關(guān)研究領(lǐng)域應用的可能性。