高分辨质谱成像技术及应用

【作者】 张晓哲； 刘丹； 赵凡； 叶雪婷；

【机构】 中国科学院大连化学物理研究所生物分子多维成像研究组；

【摘要】 质谱成像技术通过无标记的方式对大量未知化合物在组织中的分布进行定位,提供高通量、低成本的空间分布信息集,以揭示临床和药理学研究中与疾病相关生物分子的变化。受实验周期、成本及成像仪器的限制,在实际应用中涉及到的质谱图像具有低质量、低分辨率的特点。该类质谱图像无法精准定位感兴趣的生物分子,准确提供药物及代谢物在不同组织区域内的分布。伴随着实际应用需求的推动,提高图像质量,增加图像中可视化信息将成为解决实际问题的必然途径。为了提高质谱成像质量,我们对来自于合成和天然产物的小分子进行了筛选和对比,发现了能够提高成像均一度的一萘酰亚胺分子,该分子同时具有荧光吸收和离子化能力,适用作MALDI基质,以提高质谱成像质量;另外,通过超分辨重建技术,增强图像中的高频分量,消除由低分辨率成像系统产生的图像退化,突破硬件系统对质谱图像分辨率的限制。通过上述技术的应用,我们在15Telsa FT-ICR MALDI-MS上实现了对正常小鼠,疾病小鼠和给药小鼠组织的高速、高分辨成像对比分析。更多还原