您現(xiàn)在的位置：首頁(yè) > 檢測(cè)項(xiàng)目 > 其他檢測(cè)

基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜成像

1對(duì)1客服專(zhuān)屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測(cè)方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語(yǔ)言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-03-07 10:29:08 更新時(shí)間：2025-05-13 17:38:25

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

一、技術(shù)原理與核心優(yōu)勢(shì)

MALDI-MSI（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging）結(jié)合質(zhì)譜分析與空間成像，可在組織切片中原位檢測(cè) 蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、代謝物 及 藥物分子 的分布。其優(yōu)勢(shì)包括：

無(wú)需標(biāo)記：直接分析分子空間分布；
高通量：?jiǎn)未螌?shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)千種化合物；
高靈敏度：檢測(cè)限達(dá)fmol級(jí)（特定分子）；
多組學(xué)整合：結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、蛋白組數(shù)據(jù)進(jìn)行空間生物學(xué)研究。

二、實(shí)驗(yàn)流程與操作規(guī)范

1. 樣品制備

步驟	操作要點(diǎn)	關(guān)鍵設(shè)備/試劑
組織切片	冷凍切片（厚度5-20μm）或石蠟切片→ 貼附于ITO導(dǎo)電載玻片→ 干燥保存（-80℃）	冷凍切片機(jī)（Leica CM1950）
基質(zhì)噴涂	均勻噴涂基質(zhì)（如DHB、CHCA、SA）→ 干燥結(jié)晶（避免過(guò)度結(jié)晶導(dǎo)致信號(hào)抑制）	噴霧器（HTX TM-Sprayer）
脫蠟與抗原修復(fù)	僅石蠟切片需二甲苯脫蠟→ 梯度乙醇水化→ 抗原修復(fù)液處理（如pH 6.0檸檬酸鈉緩沖液）	脫蠟試劑盒（Sigma-Aldrich）

2. 基質(zhì)選擇與優(yōu)化

基質(zhì)類(lèi)型	適用分子范圍	溶劑與濃度	結(jié)晶條件
DHB（2,5-二羥基苯甲酸）	脂質(zhì)、小分子代謝物	70%乙腈 + 0.1% TFA（10mg/mL）	細(xì)密針狀結(jié)晶，需均勻噴涂
CHCA（α-氰基-4-羥基肉桂酸）	多肽、蛋白質(zhì)（<20kDa）	50%乙腈 + 0.1% TFA（7mg/mL）	微晶顆粒，避免過(guò)度干燥
Norharmane	神經(jīng)遞質(zhì)、藥物分子	90%甲醇 + 0.1% TFA（5mg/mL）	快速揮發(fā)，適合低分子量檢測(cè)

3. 質(zhì)譜參數(shù)設(shè)置

參數(shù)	推薦值	儀器示例
激光能量	30-70%（根據(jù)基質(zhì)與分子量調(diào)整）	Bruker rapifleX MALDI Tissuetyper
空間分辨率	20-100μm（常規(guī)）→ 5-10μm（高分辨模式）	Thermo Scientific Q Exactive HF-X
質(zhì)量范圍	m/z 100-3000（脂質(zhì)/代謝物）或 1000-20000（蛋白質(zhì)）	Sciex TOF/TOF 5800

三、數(shù)據(jù)分析與軟件工具

1. 數(shù)據(jù)預(yù)處理

基線校正：去除噪聲信號(hào)（如化學(xué)背景）；
歸一化：基于總離子流（TIC）或內(nèi)標(biāo)分子（如m/z 885.550，PC(34:1)）；
峰對(duì)齊：跨樣本質(zhì)量偏移校正（±0.1Da）。

2. 成像與統(tǒng)計(jì)分析

軟件工具	功能特點(diǎn)	應(yīng)用場(chǎng)景
SCiLS Lab	空間聚類(lèi)分析、分子共定位熱圖	腫瘤異質(zhì)性研究
BioMap	多通道圖像融合（H&E染色與質(zhì)譜成像疊加）	病理學(xué)關(guān)聯(lián)分析
MetaboScape	代謝物注釋與通路映射	代謝組學(xué)空間分布解析

3. 機(jī)器學(xué)習(xí)整合

特征篩選：LASSO回歸或隨機(jī)森林提取差異分子；
分類(lèi)模型：SVM或深度學(xué)習(xí)（如CNN）區(qū)分病變區(qū)域。

四、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案

問(wèn)題現(xiàn)象	可能原因	解決方案
信號(hào)弱或無(wú)信號(hào)	基質(zhì)結(jié)晶不均或激光能量不足	優(yōu)化基質(zhì)噴涂參數(shù)（流速、溫度）→ 提高激光能量（梯度測(cè)試）→ 更換基質(zhì)類(lèi)型
空間分辨率低	激光聚焦不準(zhǔn)或步長(zhǎng)過(guò)大	校準(zhǔn)激光光斑（顯微鏡觀察）→ 減小步長(zhǎng)（如50μm→20μm）→ 使用高分辨率基質(zhì)（如SA）
分子降解	組織切片保存不當(dāng)或反復(fù)凍融	快速冷凍（液氮預(yù)冷）→ 避免反復(fù)凍融→ 添加蛋白酶抑制劑（如AEBSF）
脂質(zhì)信號(hào)抑制	基質(zhì)選擇不當(dāng)或離子化競(jìng)爭(zhēng)	改用DHB或9-氨基吖啶（9-AA）基質(zhì)→ 添加Li+或Na+鹽增強(qiáng)離子化效率

五、應(yīng)用案例解析

案例1：腫瘤微環(huán)境代謝異質(zhì)性研究

樣本：乳腺癌冰凍切片（5μm）；
方法：DHB基質(zhì)，空間分辨率50μm，檢測(cè)m/z 700-900脂質(zhì)；
結(jié)果：腫瘤邊緣區(qū)域磷脂酰膽堿（PC）含量升高，與侵襲性正相關(guān)。

案例2：腦組織藥物分布成像

樣本：大鼠腦切片（給藥后1h）；
方法：Norharmane基質(zhì)，檢測(cè)藥物分子（m/z 356.2）；
結(jié)論：藥物在血腦屏障完整區(qū)域富集，驗(yàn)證靶向遞送效果。

六、前沿技術(shù)拓展

高空間分辨率成像：
- 采用MALDI-2技術(shù)（二次離子化）提升靈敏度（10倍以上），分辨率達(dá)5μm；
3D MALDI-MSI：
- 連續(xù)切片（數(shù)百層）→ 三維重建分子分布（如Amira軟件）；
單細(xì)胞MALDI-MSI：
- 激光捕獲顯微切割（LCM）分離單細(xì)胞→ 超低體積基質(zhì)噴涂（nL級(jí)）。

七、標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備推薦

標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)備	參考依據(jù)	推薦型號(hào)
ISO 21358:2020	質(zhì)譜成像數(shù)據(jù)格式與存儲(chǔ)規(guī)范
MALDI質(zhì)譜成像系統(tǒng)	高靈敏度與高分辨率	Bruker rapifleX MALDI Tissuetyper
基質(zhì)噴涂?jī)x	精準(zhǔn)控制噴涂均勻性	HTX TM-Sprayer

通過(guò) MALDI-MSI 技術(shù)，研究者可深入解析生物分子在組織中的 空間異質(zhì)性，建議結(jié)合 多組學(xué)數(shù)據(jù) 與 機(jī)器學(xué)習(xí)算法 挖掘潛在生物標(biāo)志物，并優(yōu)化 樣品制備流程 以提升數(shù)據(jù)可靠性。