MS Imaging – The SELECT SERIES™ MALDI and MRT

Význam tématu

Masová spektrometrie zobrazovací (MSI) pomocí MALDI a high-end časového letu s více odrazy (MRT) umožňuje detailní prostorové mapování biomolekul v tkáních bez chromatografické separace. Ultra-vysoké rozlišení (>200 000 FWHM) a přesnost v řádu jednotek ppb odstraňují překryvy signálů, zlepšují detekci a spolehlivost identifikace, což je klíčové pro výzkum biomarkerů a farmaceutickou analýzu.

Cíle a přehled studie

Ukázat možnosti kombinace SELECT SERIES MALDI zdroje a Q-MRT analyzátoru pro vysokorychlostní MSI mozkových řezů myší při rozlišení 15 a 50 µm. Demonstrovat pořizování obrazů s vysokým počtem pixelů, ultra-vysokým rozlišením a přesnou identifikací lipidů.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: transverzní řezy mozku myši, tloušťka 12 µm.
• MALDI zdroj: SELECT SERIES MALDI, Nd:YAG laser 2,5 kHz, prostorové rozlišení 15–100 µm, izolace vzorkových desek bez ztráty vakua.
• MS analyzátor: SELECT SERIES MRT, hybridní Q-MRT, dráha letu >47 m (46 odrazů bez mřížek), rozlišení >200 000 FWHM, přesnost v jednotkách ppb.
• Ionové vedení: hexapólový průvodce, StepWave™ XS, kvadrupól a kolizní buňka pro MS/MS.
• Software: MassLynx™ v4.2, HDI v1.6, interní korekce lockmass.

Hlavní výsledky a diskuse

• Obraz s pixely 15 µm: ~410 000 pixelů vytvořeno za 12 h, s pixely 50 µm: ~44 000 pixelů za 80 min při akviziční rychlosti 100 ms/snímek.
• Detekce lipidů v oblasti m/z 700–900 s vynikajícím rozlišením ukázala věrné obrysy mozkových struktur.
• Průměrná RMS chyba měření hmotnosti byla 348 ppb pro 21 putativních lipidů, což potvrzuje vysokou identifikační jistotu.
• Oddělení izobarických signálů (rozdíl 19 mDa) a jemné izotopové struktury (<9 mDa) demonstrovalo schopnost odlišovat blízké molekulární formy.

Přínosy a praktické využití metody

• Rozšíření analytických možností MSI díky rychlému pořízení obrazů bez kompromisů v rozlišení a přesnosti.
• Robustní MALDI zdroj s jednoduchou údržbou zvyšuje provozní dostupnost a usnadňuje rutinní analýzy v laboratořích.
• Vysoká přesnost umožňuje vyloučit falešné pozitivní nálezy a spolehlivě identifikovat a lokalizovat biomolecule.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s dalšími ionizačními zdroji (např. DESI) pro komplexní celospektrální MSI.
• Využití v proteomice a metabolomice pro objev nových biomarkerů a studium patofyziologie onemocnění.
• Automatizace a zpracování velkých dat pomocí umělé inteligence pro rychlé vyhodnocení prostorových vzorců.

Závěr

Kombinace SELECT SERIES MALDI a ultra-vysokého rozlišení MRT analyzátoru představuje výrazný pokrok v MSI biologických vzorků. Systém dosahuje vysoké rychlosti, přesnosti a rozlišení, což otevírá nové možnosti pro pokročilé prostorové analýzy molekulární biologie a farmaceutického výzkumu.