Imaging Mass Microscope iMScope QT

Význam tématu

Mass spectrometry imaging představuje klíčovou metodu pro vizualizaci prostorového rozmístění molekul v biologických vzorcích bez nutnosti značení. Kombinace MS obrazů s optickou mikroskopií umožňuje detailní morfologickou a chemickou analýzu tkání, podporuje farmaceutický výzkum, toxikologii i klinickou diagnostiku.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaného white paperu je představit systém iMScope QT od firmy Shimadzu, který integruje MALDI-MS imaging s Q-TOF spektrometrem a optickou mikroskopií. Dokument popisuje kompletní pracovní postup od automatizovaného předzpracování vzorků až po výpočetní analýzu dat, zdůrazňuje vysokou rychlost, citlivost a prostorové rozlišení.

Použitá metodika a instrumentace

• iMScope QT: integrační platforma MS imaging s Q-TOF hmotnostním spektrometrem a optickým mikroskopem
• LCMS Q-TOF: vysoce přesná kvantitativní LC-MS analýza
• iMLayer AERO: automatický sprayer pro MALDI matrix se stabilním průtokem a bezproblémovým proplachem
• iMLayer (vapor deposition): systém pro tenkou vrstvu matrice metodou vapor deposition
• LabSolutions Insight a Insight Explore: software pro kvantitativní analýzu a odhad molekulárních vzorců

Hlavní výsledky a diskuse

• Combined Analysis: úspěšné překrytí optických a MS obrazů mozečku myši s prostorovým rozlišením až 5 µm a celoleté mozkové řezy s 15 µm pitch za 6 hodin měření
• Quantification and Distribution: vizualizace rozložení chlorpromazinu v tkáňových řezech pomocí MSI a potvrzení koncentrací extraktem z laserové mikrodělici v LC-MS
• High Resolution, Speed and Accuracy: demonstrační stabilita hmotnostní měřicí přesnosti <1 ppm po dobu až 60 hodin bez opakované kalibrace, díky inteligentnímu systému řízení teploty a UF-FlightTube

Přínosy a praktické využití

• Integrace kvalitativní, kvantitativní a prostorové analýzy v jednom přístroji
• Automatizované a reprodukovatelné předzpracování vzorků zvyšuje spolehlivost a throughput
• Uživatelsky přívětivá konstrukce umožňuje rychlé přepínání mezi MSI a LC-MS módy
• Optimalizace workflow pro farmaceutické studie distribuce léčiv a metabolitů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj AI-driven zpracování a analýzy obrazových MS dat
• Integrace reálného času MSI pro dynamická biologická měření
• Rozšíření aplikací ve forenzní toxikologii, metabolomice a klinické patofyziologii
• Implementace dalších ionizačních technik a multimodálních zobrazovacích přístupů

Závěr

iMScope QT představuje špičkové řešení pro high-resolution mass spectrometry imaging spojené s LC-MS kvantifikací. Díky automatizovanému předzpracování, vysoké stabilitě měření a integraci s optickou mikroskopií umožňuje komplexní chemicko-morfologické studie s vysokou efektivitou.

Reference

• Shimadzu Corporation: Patenty JP6153139 a JP6183779 týkající se dvoukrokové vapor deposition metody pro MALDI imaging