Ex vivo Lung Perfusion Tissue Analysis by Desorption Electrospray Ionization (DESI) Imaging in Clinical Research
Aplikace | 2017 | WatersInstrumentace
Analýza distribuce biomolekul v plicní tkáni je klíčová pro zlepšení hodnocení kvalitativních parametrů plicních štěpů a pořizování diagnostických informací na histologické úrovni. Desorpčně-elektrospraye ionizační (DESI) zobrazovací hmotnostní spektrometrie představuje ambientní, minimálně invazivní metodu umožňující rychlou charakterizaci lipidů a metabolitů v tenkých vrstvách tkáně bez náročné přípravy vzorků.
Cílem studie bylo demonstrovat proveditelnost a robustnost DESI-MSI při analýze plicních štěpů po ex vivo perfuzi (EVLP) v klinickém výzkumu pomocí hmotnostního spektrometru Xevo G2-XS QTof. Autoři porovnali negativní i pozitivní ionizační režimy a ověřili soulad molekulárních map s histologickými řezy.
Vzorky donorových plic byly skladovány při –80 °C, následně kryosekcionovány na 10 µm a umístěny na skleněné podložky. Pro ionizaci byla použita DESI s 95:5 (v/v) metanol:voda, průtok 1,5 µl/min a tlak dusíku 7 bar. Pohyb vzorku nastavil rozlišení 100 µm a rychlost sběru 1 sken/s. Data byla zpracována pomocí softwaru Waters HDI 1.4 a po snímání byla provedena H&E barvená histologie s digitálním skenem NanoZoomer S210.
DESI-MSI v negativním i pozitivním režimu umožnila vizualizaci různých lipidů a malých molekul (např. PG(36:2), PC(34:1), C16H11NO3) s rozlišením 100 µm. Překrytí iontových map korespondovalo s histologickými strukturami zobrazenými na H&E řezech. Metoda potvrdila vysokou citlivost pro nízkomolekulární sloučeniny a schopnost neinvazivní analýzy více parametrů na jednom řezu.
Integrace DESI-MSI s pokročilou datovou analýzou a strojovým učením pro automatizované rozpoznání patologických změn v tkáni. Vývoj přenosných DESI systémů pro rychlé in situ měření. Rozšíření aplikací na jiné orgány a biomarkerové studie v transplantologii.
DESI imaging představuje efektivní a nenáročnou metodu pro molekulární analýzu plicní tkáně po EVLP. Nabízí vysoké prostorové rozlišení, minimální zásah do vzorku a kompatibilitu s histologickými postupy, což z ní činí cenný nástroj v translacionálním klinickém výzkumu.
Biro B, Tillner J, Marczin N, Claude E, Takats Z. Ex vivo Lung Perfusion Tissue Analysis by Desorption Electrospray Ionization Imaging in Clinical Research. Waters Technology Brief. 2017;720005797EN.
MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Analýza distribuce biomolekul v plicní tkáni je klíčová pro zlepšení hodnocení kvalitativních parametrů plicních štěpů a pořizování diagnostických informací na histologické úrovni. Desorpčně-elektrospraye ionizační (DESI) zobrazovací hmotnostní spektrometrie představuje ambientní, minimálně invazivní metodu umožňující rychlou charakterizaci lipidů a metabolitů v tenkých vrstvách tkáně bez náročné přípravy vzorků.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat proveditelnost a robustnost DESI-MSI při analýze plicních štěpů po ex vivo perfuzi (EVLP) v klinickém výzkumu pomocí hmotnostního spektrometru Xevo G2-XS QTof. Autoři porovnali negativní i pozitivní ionizační režimy a ověřili soulad molekulárních map s histologickými řezy.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky donorových plic byly skladovány při –80 °C, následně kryosekcionovány na 10 µm a umístěny na skleněné podložky. Pro ionizaci byla použita DESI s 95:5 (v/v) metanol:voda, průtok 1,5 µl/min a tlak dusíku 7 bar. Pohyb vzorku nastavil rozlišení 100 µm a rychlost sběru 1 sken/s. Data byla zpracována pomocí softwaru Waters HDI 1.4 a po snímání byla provedena H&E barvená histologie s digitálním skenem NanoZoomer S210.
Použitá instrumentace
- Xevo G2-XS QTof Mass Spectrometer s DESI zdrojem
- Waters SYNAPT G2-Si kompatibilní DESI zdroj
- Waters HDI Software verze 1.4
- NanoZoomer S210 skener pro H&E řezy
Hlavní výsledky a diskuse
DESI-MSI v negativním i pozitivním režimu umožnila vizualizaci různých lipidů a malých molekul (např. PG(36:2), PC(34:1), C16H11NO3) s rozlišením 100 µm. Překrytí iontových map korespondovalo s histologickými strukturami zobrazenými na H&E řezech. Metoda potvrdila vysokou citlivost pro nízkomolekulární sloučeniny a schopnost neinvazivní analýzy více parametrů na jednom řezu.
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální příprava vzorku a omezená destrukce tkáně
- Možnost následných histologických a jiných analýz na témže řezu
- Vysoká citlivost na nízkomolekulární sloučeniny
- Rychlá produkce molekulárních map pro klinický výzkum a diagnostiku
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace DESI-MSI s pokročilou datovou analýzou a strojovým učením pro automatizované rozpoznání patologických změn v tkáni. Vývoj přenosných DESI systémů pro rychlé in situ měření. Rozšíření aplikací na jiné orgány a biomarkerové studie v transplantologii.
Závěr
DESI imaging představuje efektivní a nenáročnou metodu pro molekulární analýzu plicní tkáně po EVLP. Nabízí vysoké prostorové rozlišení, minimální zásah do vzorku a kompatibilitu s histologickými postupy, což z ní činí cenný nástroj v translacionálním klinickém výzkumu.
Reference
Biro B, Tillner J, Marczin N, Claude E, Takats Z. Ex vivo Lung Perfusion Tissue Analysis by Desorption Electrospray Ionization Imaging in Clinical Research. Waters Technology Brief. 2017;720005797EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Application of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Breast Tissue Imaging in Clinical Research 
2018|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Application of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Breast Tissue Imaging in Clinical Research Dipa Gurung, Imperial College, London, UK; Emmanuelle Claude, Waters Corporation, Wilmslow, UK; and Zoltan Takats, Imperial College, London, UK; DESI imaging provides effective…
Klíčová slova
tissue, tissuedesi, desiimaging, imagingmsi, msibreast, breastrmmc, rmmcionization, ionizationdesorption, desorptionspatial, spatialelectrospray, electrospraydistribution, distributionstained, stainedbrief, brieflocalization, localizationbiomolecules
Metabolic Phenotyping of Colorectal Tissue Samples by DESI-MSI for Clinical Research
2018|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Metabolic Phenotyping of Colorectal Tissue Samples by DESI-MSI for Clinical Research Anna Mroz,¹ Luisa Doria,¹ Emmanuelle Claude,² and Zoltan Takats¹ ¹Imperial College, London, UK; ²Waters Corporation, Wilmslow, UK The examination of lipid profiles and distributions in…
Klíčová slova
tissue, tissuemsi, msicolorectal, colorectaldesi, desihealthy, healthyimaging, imagingstained, stainedlipid, lipidhdi, hdiimages, imagestypes, typesdistribution, distributionbrief, briefcorresponding, correspondingcancer
Ovarian Cancerous Tissue Identification by DESI Imaging for Clinical Research
2018|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Ovarian Cancerous Tissue Identification by DESI Imaging for Clinical Research Luisa Doria,1 Emmanuelle Claude, 2 and Zoltan Takats1 Imperial College, London, UK; 2Waters Corporation, Wilmslow, UK 1 The use of DESI can help distinguish between several…
Klíčová slova
desi, desitissue, tissueovarian, ovariantumor, tumorstroma, stromamsi, msiimages, imagesimaging, imagingrois, roiscancer, cancerstained, stainedcarcinoma, carcinomasupervised, supervisedbrief, briefassociated
Utility of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Mass Spectrometry Imaging
2015|Waters|Technické články
Utility of Desorption Electrospray Ionization (DESI) for Mass Spectrometry Imaging Emmanuelle Claude and Emrys Jones G OA L DESI imaging provides effective and meaningful To describe the DESI imaging technique as applied to mass spectrometry imaging using time-of-flight (TOF) mass…
Klíčová slova
imaging, imagingdesi, desitissue, tissuehdi, hdistaining, stainingvariety, varietygrant, grantdesorption, desorptionmsi, msilocalization, localizationmolecules, moleculesspatial, spatialdefinition, definitionioninze, ioninzerastered
