二次光電離質譜成像技術取得突破性進展

作者： 2019年06月12日來源：全球化工設備網瀏覽量：

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在此之前，該研究團隊一直致力于同步輻射光電離質譜技術的研究，并以生命科學和能源化學前沿問題為導向，發展了一系列實驗技術和手段。此次研究團隊取得突破性進展，也是多年經驗累積的結果。

質譜成像技術就是借助質譜方法，再配套上專門的質譜成像軟件，使用一臺通過測定質荷比來分析生物分子的標準分子量的質譜儀來成像的方法。質譜成像技術通過直接掃描生物樣本，可以同時獲得多種分子的空間分布特征，具有免熒光標記、不需要復雜樣品前處理等優點，現在已經成為基礎醫學、藥學、微生物學等研究領域關鍵技術之一。

　　在所有質譜成像技術中，解吸電噴霧電離質譜成像(DESI-MSI)是應用較廣的常壓成像技術。解吸電噴霧電離質譜成像方法將霧化溶劑液滴吹掃組織切片表面，使待分析物溶解并發生電離，離子進入質譜接口進行檢測。這種方法的最好空間分辨在50微米左右，可進行原位檢測，在法醫鑒定、病理分析、代謝物分析，在諸多領域得到了應用。

　　近日，中國科學技術大學國家同步輻射實驗室潘洋副研究員團隊發展了一種基于DESI的二次光電離質譜成像技術(DESI-PI-MSI)，并和中國科學技術大學生命科學學院熊偉教授合作，對模式動物小鼠的腦、脊髓等組織切片進行質譜成像研究。在此之前，該研究團隊一直致力于同步輻射光電離質譜技術的研究，并以生命科學和能源化學前沿問題為導向，發展了一系列實驗技術和手段。此次研究團隊取得突破性進展，也是多年經驗累積的結果。

　　DESI-PI-MSI技術的關鍵是在DESI噴霧裝置后引入一套光電離系統和高效離子傳輸管道，可通過開、關光電離源，實現對多種極性和非極性組分的高靈敏度空間成像。研究表明，用二次光電離質譜成像技術(DESI-PI-MSI)檢測肌酸、膽固醇、GalCer脂質、谷氨酰胺和部分脂質時，靈敏度有了極大的提高。此外，對于一些極性較強的神經遞質和脂質，DESI-PI-MSI同樣可以實現靈敏度的顯著提高，從而為生物標志物的高靈敏度探測和藥物代謝精確成像研究奠定了基礎。

　　在現有裝置上，該研究團隊還進一步設計了一種可用于同步輻射質譜成像的差分抽氣系統和離子傳輸管道，以利用同步輻射高亮度和能量連續可調的特點，進一步提高了光電離質譜成像的應用范圍，拓展同步輻射的應用領域。

　　該研究成果發表在分析化學領域最頂級期刊《Analytical Chemistry》(2019, 91, 6616-6623)，并申請了發明專利。目前，該研究工作得到了科技部、基金委和中科院合肥大科學中心的支持。

　　資料來源：中國科學技術大學

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標簽：二次光電離質譜成像技術生命科學能源化學

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