质谱成像

摘要： 目的从组学水平可视化5-羟甲基糠醛(5-HMF)给药后肾脏组织代谢的时空变化,探索可能的肾毒性机制。方法 5-HMF 300 mg·kg-1静脉给药ICR小鼠(给药组),对照组给予生理盐水,于1、4、24 h时间点分别取材肾组织,制作冰冻组织切片;采用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术,获取各类代谢物在组织切片中的空间分布;按肾脏的解剖区域提取代谢物信息,结合时空的多变量统计分析,筛选并鉴定毒性相关差异代谢物进行通路富集分析。结果两组间主要差异代谢物有苯丙氨酸、腺苷、腺嘌呤、次黄嘌呤、鸟苷单磷酸、FA-22∶6等,重要的代谢通路为嘌呤代谢、丙氨酸天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸合成、三羧酸循环和嘧啶代谢5个通路。同时发现长链脂肪酸和磷脂类上调,提示5-HMF毒性机制还可能与扰乱脂肪酸氧化和脂质代谢相关。将不同时间点的差异代谢物进行对比,挖掘出次黄嘌呤、FA-22∶6、LPG-22∶6可作为潜在的毒性预测标志物,给药后4 h为最佳检测时间。结论该方法实现了5-HMF引起肾脏代谢的时空分析,揭示了5-HMF可能的肾毒性机制,展现了质谱成像技术应用于药物毒理学方面的优势。

摘要： 随着仪器分析技术的进步和高校科研条件的改善,大型仪器已经在高校实验室中得到了进一步的普及。基质辅助激光解吸离子化质谱成像(Matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging, MALDI MSI)技术作为新型的分子原位成像技术,已经被广泛应用于化学、医学、刑侦学等领域中不同类型样本的分析与研究。MALDI MSI虽然应用广泛,但是实验过程繁琐耗时,难以在高校中开展实验教学。为此设计了以磷脂化合物标准品为样本的质谱成像实验,通过简化实验步骤,将复杂的MALDI MSI实验补充到本科生实验教学中,有助于学生了解MALDI MSI的实验原理,掌握MALDI MSI的样本前处理过程和实验数据的采集与处理方法,并使学生了解目前分析领域的新型研究方法和手段,拓宽学生的科研视野。

摘要： 随着1997年R.Caprioli教授等首次将MALDI-TOF MS技术用于生物组织中多肽和蛋白质成像分析后,极大地推动了质谱成像技术(MSI)的发展。这20多年来,因不同原理及多种类型MSI技术的发展及其应用领域的拓展,使其成为质谱领域乃至分析化学、分子影像技术以及生物医药等领域的前沿与热点方向之一而备受关注。

摘要： 质谱成像技术是在质谱技术的基础上发展起来的新兴研究领域,其将质谱技术与计算机成像软件相结合,能使被测物质分子可视化。由于该技术无需特殊染色、对比标记、复杂的样品前处理就可以在原位观察分子的空间分布的优点,在植物组织结构研究、药物代谢、临床诊断、司法检测等领域表现出良好的应用前景。综述了基质辅助激光解吸电离质谱成像(MALDI-MSI)的原理、操作流程、样品处理、基质选择与喷涂,以及近年来在食品分析、药物分析、医学领域、植物研究中的应用。

摘要： 质谱成像技术是一种通过原位分析获得被分析物空间分布信息的新型成像技术。解吸电喷雾电离质谱成像技术因其常压敞开式操作、前处理简便、对样品破坏少、高通量等优势成为近年来质谱成像领域的焦点。本文对该技术自诞生以来在文件/文物检验领域的应用及相关文献进行综述,归纳出该技术的原理及其在文件/文物检验研究中的主要应用成果及存在问题,并对其应用前景进行了展望,以期为文件检验工作者提供参考。

摘要： 空间分辨代谢组学即整合质谱成像和代谢组学技术,对动/植物组织和细胞中内/外源性代谢物的种类、含量和差异性空间分布进行精准测定.质谱成像技术因其具有无标记、非特异、高灵敏度、高化学覆盖、元素/分子同时检测等优势,被广泛应用于动/植物组织中各类代谢物、多肽和蛋白的时空分布研究.首先介绍了代谢组学和质谱成像技术的研究现状,然后重点综述了空间分辨代谢组学在动物组织、植物组织和单细胞水平上的前沿应用.最后展望了空间分辨代谢组学技术的现有瓶颈和未来发展方向.空间分辨代谢组学是继代谢组学之后又一门新兴的分子成像组学技术,能够无标记、可视化检测动物组织中外源性药物的吸收、分布、代谢和排泄,以及植物组织中多种代谢产物的生物合成、转运途径和积累规律.该技术将推动靶向药物发现、病理机制解析和动植物生长发育密切关联的空间代谢网络调控等前沿应用研究.

摘要： 二次离子质谱作为目前空间分辨率最高的质谱成像技术,以其免标记、高灵敏、多组分检测优势和亚微米级高空间分辨成像优势为诸多生命科学问题的研究提供了全新的分析手段,在基础细胞生物学、组织生理病理学、生物医药与临床医学等领域的研究中得到了广泛应用.本文综述了二次离子质谱在生物组织、细胞、仿生生物膜等体系中的质谱成像研究进展.

摘要： 生物体多器官的空间异质性导致环境污染物在生物体内的毒性分子机制错综复杂.基于传统化学和生物分析的环境毒理学研究,通常将研究对象看作“均一”整体,无法从空间上准确定位污染物及其代谢.以质谱成像和组学分析为基础的技术,同时对污染物、污染物代谢活化途径及其诱导的生物分子进行定性、定量和空间分析,从而确定污染物迁移、生物学效应及其毒性作用的靶器官,是目前最有前景的分析方法之一.本文综述了质谱成像和组学研究策略和特征,介绍了本课题组在相关领域取得的研究进展.同时简单展望了单细胞质谱成像、微流控芯片-质谱成像联合策略等先进技术在环境毒理研究中的潜在应用.

摘要： 随着现代仪器分析技术的快速发展,可以对潜指印中的化学成分进行精确分析,使潜指印可用于刻画犯罪嫌疑人的画像,比如:可以通过检测潜指印中是否含有毒品来判断犯罪分子是否有吸毒习惯;通过检测潜指印中的疾病标志物来判断犯罪分子是否患有某类疾病等.本文对近年来关于潜指印中生化成分分析的研究,从判断性别、年龄、人种和是否吸毒、是否吸烟、是否接触过爆炸品等方面对相关研究进行分类,并选取具有代表性的研究进行详细说明.

摘要： 纳米材料种类的多样性以及性能的可调性为质谱分析方法的开发提供了多种可能.近年来,随着质谱分析技术的不断革新与发展,研究者逐步尝试将纳米材料辅助的质谱分析技术推进到质谱成像研究领域.利用纳米材料作为辅助电离介质和信号分子载体,质谱成像技术在实施未知物鉴别的同时可实现目标分子的精确定位,进而呈现生物分子、药物、环境污染物等在组织与细胞中的空间分布信息,为基于组织样本的病理生理学研究提供更直观的技术手段.本文总结了基于纳米材料的质谱成像技术的主要原理和研究进展,并对其未来发展及应用进行了展望.

摘要： MALDI质谱成像(MSI)是生物组织的分子成像领域应用最广的技术之一,而随着DESI质谱成像技术的快速发展,逐渐成为这一领域的替代技术,特别是对于脂质和小分子化合物的分析.在MALDI-MSI之前,组织切片往往会采用不同的有机溶剂或水相的清洗步骤.研究表明,一些清洗步骤有能力显著提高随后MALDI分析时的信号强度,包括去除产生离子竞争或抑制的杂质或改善基质的结晶形态.本研究的目的是进行一个类似的清洗研究，在DESI样品分析前执行不同的清洗步骤以研究对后续分析的影响。

摘要： 质谱成像(mass spectrometry imaging,MSI)是将质谱检测与影像技术相结合,应用于生物组织中内源性或外源性分子的直接定性或定量可视化检测的新型成像技术.利用该技术可获得被测样品任何区域内、任意指定质荷比离子(m/z)的可视化图像,可以全面、快速地获取被测物的相对含量和分布等重要信息,同时,还可以通过图像直观地揭示某个时间点生物体内发生的与生理、病理相关的分子事件及其分布特征.MSI是一种有效的探究疾病相关组织中的分子分布与疾病发生之间关系的技术方法。相信随着生物组织样品制备技术、质谱离子化方法、质量分析检测技术和数据处理技术的不断发展和完善，MSI技术的空间分辨率、检测灵敏度、质量分析范围、标准化定量分析能力等都将进一步提高，它必将成为药物研发、生物标志物发现、疾病发生机制和疾病诊断研究领域的新型技术手段。

摘要： 质谱成像是能够在分子水平上直观了解待测物的空间分布信息的新兴成像技术。基于表面解吸常压化学电离(SDAPCI)的质谱成像技术可以在无需任何样品预处理及有毒化学试剂条件下，直接对复杂样品表面进行质谱成像分析。离子源的空间分辨率是质谱成像中的一个重要的技术指标。本实验依据SDAPCI-MS成像的基本原理，对其质谱成像的空间分辨率进行测定。计算结果表明，实验室研制的标准SDAPCI离子源在质谱成像中的空间分辨率小于150μm，具有出色的空间分辨能力，能够满足质谱成像技术的客观需求。此外，本工作对如何进一步提高SDAPCI离子源的空间分辨能力进行了探讨，对了解SDACPI的解吸电离机理有着积极的指导意义，并为SDAPCI-MS成像技术的发展奠定理论基础，提供技术支持。

摘要： 近两年来,根据细胞生物学、分子生物学和临床医学的新发展,将纳米技术、表面功能化、化学衍生及化学生物学与传统分析方法相结合,开展多肽的新型特异性富集、标记与质谱分析新策略和细胞功能分子的原位检测方法学研究,设计出系列新型纳米探针与信号放大方法,提出几种MALDI质谱定量的方法和细胞表面聚糖、细胞内microRNA、糖基转移酶与唾液酸苷酶、端粒酶、半胱天冬酶家族等多种细胞功能分子的原位检测新原理和新方法,在细胞表面特定糖蛋白上糖型的成像方法学研究方面取得重要进展,并基于所建立的检测方法,提出细胞内功能分子介导的癌症诊疗新方法和双受体介导的精准基因干扰技术与癌症治疗新思路,成功实现了癌症靶向原位成像、高效治疗和疗效实时监测的一体化.

摘要： 质谱成像(Mass Spectrometry Imaging,MSI)是基于质谱检测技术的新型成像方法,目前在药学和医学研究领域引起了广泛关注.与其它成像技术相比较,MSI具有无需染色或标记,前处理简单,同时可以测定数种目标化合物分子及其代谢产物等优点.岛津公司于2015年推出的升级版质谱显微镜(iMScope TRIO)将光学显微镜和质谱仪精准的融合在一起。

摘要： 近年来，人们一直致力于新型无背景干扰基质的研究，用于复杂生物体系中小分子化合物的质谱分析与成像。开发出了系列高耐盐性，低背景干扰的有机盐新基质，可用于复杂生物样品中金属离子，氨基酸，有机酸，核苷类似物，糖类，多肤，脂类等小分子化合物的快速质谱分析。结合大鼠中动脉栓塞模型、结肠癌肝转移模型生理模型，实现了生物组织切片的质谱成像，原位检测了组织中非脂质小分子化合物和甘油磷脂的代谢变化和空间分布。此外，基于碳纳米材料低分子量区域的特征指纹质谱方法，获得了碳纳米管，碳纳米点，氧化石墨烯等碳纳米材料在生物组织以及组织亚器官中的分布，同时对其进行了定量质谱成像研究。研究发现，碳纳米管和碳纳米点主要分布于肾组织的外实质部分，所有材料在脾脏的红髓均有分布，碳纳米管在脾脏组织中的边缘区域浓度最高。

摘要： 利用毛细管放电产生的低温等离子体探针代替激光，提出了新的表面元素信息获取的方法，实现了固体表面样品的直接分析，获得了样品表面微区和纵深方向的元素分布信息。这种探针剥蚀痕迹的直径只有10μm左右，可提供比激光刻蚀更好的分辨率，而且装置非常简单，有可能发展成为一种新的元素成像分析的方法。本文用低温等离子体探针实现了陶瓷表面的元素成像分析，成功获取了陶瓷表面图案中不同元素的分布信息。该工作还进一步拓展到生物组织样品表面的元素成像分析，实现了对鼠脑切片中的Na, Ca,I和Hg元素进行成像。该方法的优点是放电均匀稳定、不需要真空、装置简单、无需待分析对象导电甚至无需与电极接触等。该工作在生命科学领域的意义在于可直接获取特定元素在生物组织甚至细胞中的分布状况，从而为研究生命体系中微量元素的作用提供手段。

摘要： 一种显微质谱成像平台装置及其成像方法，属于质谱分析领域。本发明使用显微载物台放置显微样品，使用质谱载物台放置质谱成像样品，两载物台层叠放置，质谱载物台通过微调移动旋转台调至与质谱样品与显微样品对齐；显微镜位于显微载物台下方，显微镜向上对显微样品观察并拍照；利用质谱仪在质谱载物台上方对指定点进行质谱分析，或对指定区域按自动规划路径进行质谱成像扫描。本发明利用显微影像确定样品的重点扫描区域，再利用质谱成像有针对性的进行局部高精度成像扫描，避免对不重要或不感兴趣的部分进行质谱成像，大大提高质谱成像分析的效率。本发明的显微质谱成像平台装置结构紧凑，使用方便，可广泛用于各种商用质谱仪。

摘要： 本发明公开了一种2，5‑二羟基苯甲酸用作基质的质谱成像目标物及其质谱成像方法，属于质谱成像技术领域。它包括先在含有目标物的植物组织上涂覆辅助激光解析电离的基质，再将植物组织放在质谱仪中进行电离成像；所述目标物包括包括植物组织中的邻苯二甲酸酯。本发明能够有效增强植物组织中邻苯二甲酸酯的离子化效率，有效避免基质对目标物的干扰，从而实现植物组织中邻苯二甲酸酯的原位分布的高灵敏质谱成像，对特定的污染物邻苯二甲酸酯进行鉴定和可视化分布分析。

摘要： 一种显微质谱成像平台装置及其成像方法，属于质谱分析领域。本发明使用显微载物台放置显微样品，使用质谱载物台放置质谱成像样品，两载物台层叠放置，质谱载物台通过微调移动旋转台调至与质谱样品与显微样品对齐；显微镜位于显微载物台下方，显微镜向上对显微样品观察并拍照；利用质谱仪在质谱载物台上方对指定点进行质谱分析，或对指定区域按自动规划路径进行质谱成像扫描。本发明利用显微影像确定样品的重点扫描区域，再利用质谱成像有针对性的进行局部高精度成像扫描，避免对不重要或不感兴趣的部分进行质谱成像，大大提高质谱成像分析的效率。本发明的显微质谱成像平台装置结构紧凑，使用方便，可广泛用于各种商用质谱仪。

摘要： 本发明属于质谱检测技术领域，公开了一种基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法。本发明建立一种基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法，并将其应用到斑马鱼C1型尼曼匹克疾病模型的研究中，结果发现在斑马鱼的不同器官有十五种存在明显空间分布差异的脂质。本发明建立的三维MALDI质谱成像方法无需复杂样品前处理，能够同时检测组织样品中的多种化合物，并能确保选取组织的完整性和多维度的视觉效果，进而直观、全面的得出实验组和对照组的空间分布差异，具有高完整度和高化学特异性的优点。

摘要： 本发明涉及属于生物分析化学领域，具体涉及神经递质MALDI质谱成像定量分析方法。本发明开发了一种基于基质辅助激光解吸电离质谱平台的原位定量分析方法，其以FMP盐作为衍生化试剂，实现对脑内神经递质及其代谢物在近细胞尺度空间分辨率上的定量质谱成像。本发明采用FMP盐(2‑氟‑1‑甲基‑吡啶鎓盐)可提升神经递质的电离效率，实现神经递质的稳定检出，并对应的开发出一种组织上原位定量成像的工作流程，可实现组织切片等复杂生物样品中神经递质的原位定量分析。

摘要： 本申请提供一种利用激光解吸附电离质谱(LDI‑MS)成像技术原位获取气溶胶颗粒中黑碳颗粒浓度和空间信息的方法，根据黑碳颗粒特有的碳簇峰质谱指纹，可以实现粒度分级样品中黑碳颗粒的识别和定量。这种质谱成像方法允许在负离子模式下不使用基质直接分析黑碳颗粒，具有快速、简单、灵敏、无需复杂预处理等优点。

摘要： 本发明通过质谱成像的方式对样本进行单次采集并定向提取不同的分布标志物，实现在不借助其他传统病理诊断方法的情况下即可对肺癌良恶性、小细胞癌与非小细胞癌、腺癌与鳞状细胞癌等进行直接的分型判别与诊断。

摘要： 本发明涉及一种具有常压激光解析电离和二次光电离的质谱成像装置，属于质谱成像技术领域。包括激光解析电离机构、二次光电离机构和气相掺杂剂引入机构。改进在于：增设二次光电离质谱分析机构和气相掺杂剂引入机构。二次光电离机构包括管状的光电离室和真空紫外放电灯；真空紫外放电灯包括放电管，放电管中填充稀有气体；气相掺杂剂引入机构包括鼓泡罐、第一导管和第二导管；鼓泡罐内设有掺杂剂。检测分析时，生物组织中的待测物通过常压激光解析后进入取样毛细管，其中未离子化的中性成分可进一步通过光致直接电离和光诱导的离子分子反应电离，实现常压下的高分辨高灵敏质谱成像。本发明的成像技术将用于药物作用机制、肿瘤组织、细胞代谢等分析。

摘要： 本发明公开了一种OCT冷冻剂在生物组织中小分子代谢物的质谱成像中的应用和方法，其中，所述方法包括以下步骤：将生物组织样本固定在具有厚度小于1cm的OCT冷冻剂层的样品托上，然后利用OCT冷冻剂对其进行冷冻包埋，最后进行切片、质谱检测并成像，即可。本发明首次提出使用OCT冷冻剂辅助检测小分子代谢物的质谱成像，该方法不仅保持了生物组织切片的原位性和切片结构的完整性；同时在质谱成像检测时，避免了小分子代谢物的外溢和其局部堆积的问题，从而有效提高了质谱成像技术的检测准确度。

摘要： 本实用新型公开了一种用于质谱成像中样品前处理的单像素固相萃取阵列板及其成像分析系统，该固相萃取阵列板所述单像素固相萃取阵列板包括一基质膜，该基质膜上设有若干个按照设定间距排列的锥形通孔，在所述通孔内负载与植物组织中待质谱成像的目标分子相吸附的吸附材料，所述吸附材料上设有若干个微型通孔，用于解吸所述目标分子的溶剂喷雾通过所述锥形通孔中的吸附材料的微型通孔后形成二次喷雾进入质谱仪进样口中。本实用新型创造性的采用单像素固相萃取技术，通过对像素点内进行前处理，有效地避免了复杂基质对于目标分子离子的抑制现象，从而切实地解决了复杂基质干扰对于质谱图像准确性的影响，提高了低丰度成分成像的灵敏度。