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島津成像質譜顯微鏡應用專題丨小鼠大腦成像分析
優勢
● iMScope QT可測量的最大范圍超過100萬像素，能夠進行大面積樣本分析，例如在一次檢測中對小鼠大腦全切片進行分析。
● iMScope QT的分析速度比前一代產品快8倍以上，能夠進行快速分析。
● iMScope QT具有高質量準確度、分辨率及高空間分辨率，能夠進行精確質譜成像分析。
概述
質譜成像技術可以通過質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度和位置信息的二維質譜圖像。iMScope成像質譜顯微鏡是用于質譜成像分析的整合型儀器，結合了光學顯微鏡和質譜儀，能夠分析物質的結構和分布特征，拓展了藥物研發和代謝物研究等領域的范圍。通過將MALDI轉換成LC和ESI系統，iMScope還可用于LC-MS定性及定量分析。本文將介紹配備Q-TOF質譜儀的新型iMScope QT（圖1），并與前一代iMScope TRIO設備進行比較。
圖1 iMScope QT
小鼠全腦切片分析
前一代iMScope TRIO設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）。根據表1條件進行檢測，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。結果顯示完成圖2所示的小鼠全腦切片（702624 pix）質譜成像分析僅需6小時。
表1 分析條件
圖2 小鼠全腦切片的質譜成像結果（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域進行高空間分辨率質譜成像分析，如圖2（a）中紅色部分所示。根據表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的質譜圖像（圖3(b)和(d)）。
此外，由于iMScope QT的質量準確度和分辨率較高，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譜圖像（圖3(c)和3(d)）。而iMScope TRIO則無法獲得以上結果。
圖3 小鼠小腦的光學圖像和質譜圖像（空間分辨率：5 μm）
(a) 光學圖像
(b) PI (38:4)的質譜圖像，m/z 885.557
(c) PI (38:4)同位素的質譜圖像，m/z 888.573
(d) 硫苷脂(C24:1)的質譜圖像，m/z 888.631
結論
與iMScope TRIO相比，iMScope QT的分析范圍更廣，分析速度更快，可實現更廣泛的快速成像分析。此外，隨著檢測準確度和分辨率的提高，能夠對各種目標化合物進行高精確度、高特異性的質譜成像分析。
iMScope QT不僅整合了質譜和形態學分析，而且能夠在更廣泛的領域實現更快速、更靈敏以及更高的空間分辨率的檢測。
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