Using Targeted MRM MS Imaging With DESI to Visually Localize Isobaric And/or Low Abundance Lipids
Aplikace | 2025 | WatersInstrumentace
Ionizace lipidů přímo z tkáňových řezů bez náročné přípravy vzorku umožňuje detailní prostorové mapování biologicky významných molekul. Lokalizace isobarických a nízkokoncentrovaných lipidů přináší cenné informace o buněčných procesech, patologiích a dynamice signálních drah v mozkové tkáni.
Cílem práce bylo implementovat workflow DESI MSI v režimu cíleného měření MRM na přístroji Xevo TQ Absolute s ionizačním zdrojem DESI XS. Studie se zaměřila na vizualizaci rozložení isobarických, isomerických a nízkokoncentrovaných lipidů (fosfolipidů a HETE) v transverzálních řezech myšího mozku.
Laboratorní příprava vzorků:
1. Pozitivní ionizační mód – fosfatidylcholin (PC):
Očekává se rozšíření na další lipidové třídy a malé molekuly, integrace s iontovou mobilitou (IMS) pro lepší rozlišení izomerů, zvýšení prostorového rozlišení a adaptace pro in vivo zobrazování a personalizovanou medicínu.
Workflow DESI XS spojené s MRM na Xevo TQ Absolute prokázalo vysokou citlivost a specificitu při vizualizaci isobarických a isomerických fosfolipidů i nízkokoncentrovaných HETE přímo z mozkových řezů. Tato metoda nabízí rychlou a spolehlivou charakterizaci prostorového rozmístění lipidů, což podporuje pochopení buněčných procesů a patofyziologie.
MS Imaging, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníLipidomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Ionizace lipidů přímo z tkáňových řezů bez náročné přípravy vzorku umožňuje detailní prostorové mapování biologicky významných molekul. Lokalizace isobarických a nízkokoncentrovaných lipidů přináší cenné informace o buněčných procesech, patologiích a dynamice signálních drah v mozkové tkáni.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo implementovat workflow DESI MSI v režimu cíleného měření MRM na přístroji Xevo TQ Absolute s ionizačním zdrojem DESI XS. Studie se zaměřila na vizualizaci rozložení isobarických, isomerických a nízkokoncentrovaných lipidů (fosfolipidů a HETE) v transverzálních řezech myšího mozku.
Použitá metodika a instrumentace
Laboratorní příprava vzorků:
- Tkáně z mravenčích uzavírek mražené v –80 °C, krájené na 18 µm řezy cryostatem, nataženy na skleněné podložní sklíčka.
- Ionizace: DESI XS zdroj s HPS sprayerem, 95 % metanol/5 % voda, průtok 2 µL/min, dusík 10 psi.
- Mass spectrometer: Xevo TQ Absolute Triple Quadrupole v módu MRM, MS1 a MS2 rozlišení 0,7 Da, teplota zdroje 150 °C, transfer line 25 °C (pozitivní) / 450 °C (negativní), pixel size 25 µm.
- Software: MassLynx v4.2, HDI 1.8.
Hlavní výsledky a diskuse
1. Pozitivní ionizační mód – fosfatidylcholin (PC):
- Detekce isobarických PC s různými adukty (H+, Na+, K+) pomocí MRM na diagnostické fragmenty hlavičky (m/z 147, 184).
- Rozdílná mozková distribuce isobarických dvojic PC [34:1] vs. PC [36:4] a PC [36:3] vs. PC [38:6].
- MRM fragmenty odpovídají mastným kyselinám (RCOO–), které umožnily odlišení isobarických lipidů m/z 788,5 (PE 18:1_22:6 vs. PS 18:0_18:1) a isomerních párů PE (P-18:0_20:4) vs. PE (P-16:0_22:4) a PE (18:0_20:4) vs. PE (16:0_22:4) s odlišnou lokalizací v mozkové struktuře.
- Pět isomerů HETE (5-, 8-, 11-, 12-, 15-HETE) monitorovaných s diagnostickými přechody (m/z 319,2>115/155/167/179/175) vykázalo dobrou citlivost (S/N > 1:5) a rozdílné rozložení signálu.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká specificita cíleného MRM režimu umožňuje spolehlivé rozlišení isobar a isomerů v biologických vzorcích.
- Citlivé zobrazení nízkokoncentrovaných molekul (např. HETE) bez chemické přípravy vzorku.
- Užitečné pro výzkum neurochemie, patologické změny lipidomiky, farmakokinetiku a QA/QC v biomedicínských a průmyslových aplikacích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření na další lipidové třídy a malé molekuly, integrace s iontovou mobilitou (IMS) pro lepší rozlišení izomerů, zvýšení prostorového rozlišení a adaptace pro in vivo zobrazování a personalizovanou medicínu.
Závěr
Workflow DESI XS spojené s MRM na Xevo TQ Absolute prokázalo vysokou citlivost a specificitu při vizualizaci isobarických a isomerických fosfolipidů i nízkokoncentrovaných HETE přímo z mozkových řezů. Tato metoda nabízí rychlou a spolehlivou charakterizaci prostorového rozmístění lipidů, což podporuje pochopení buněčných procesů a patofyziologie.
Reference
- Dai Y., Tang H., Pang S. The Crucial Roles of Phospholipids in Aging and Lifespan Regulation. Frontiers in Physiology. 2021;12:775648.
- Wrong A.W., Sagar D.R., Ortori C.A. et al. Simultaneous Tissue Profiling of Eicosanoid and Endocannabinoid Lipid Families in a Rat Model of Osteoarthritis. Journal of Lipid Research. 2014;55(9):1902–1912.
- Powell W.S., Rokach J. Biosynthesis, Biological Effects and Receptors of Hydroxyeicosatetraenoic Acids and Oxoeicosatetraenoic Acids Derived From Arachidonic Acid. Biochimica et Biophysica Acta. 2015;1851(4):340–355.
- LipidMaps Consortium. Hydroxyeicosatetraenoic Acids (HETE) Database. LipidMaps; 2025.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-Performance DESI-MSI using a DESI XS Xevo™ TQ Absolute XR system for Sensitive and Specific Targeted Imaging of Small Molecules in Tissue Sections
2025|Waters|Aplikace
Application Note High-Performance DESI-MSI using a DESI XS Xevo™ TQ Absolute XR system for Sensitive and Specific Targeted Imaging of Small Molecules in Tissue Sections Emmanuelle Claude Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom Published on September 23, 2025 Abstract Desorption Electrospray…
Klíčová slova
desi, desixevo, xevomsi, msitissue, tissueimaging, imagingsections, sectionsabsolute, absolutetargeted, targetedmolecules, moleculesrodent, rodentsmall, smallsensitive, sensitivespecific, specificbrain, brainµbsm
VISUALIZATION AND QUANTIFICATION OF DRUG/METABOLITES BY SENSITIVE AND FAST TARGETED DESI IMAGING ON TQ SYSTEM
2024|Waters|Postery
VISUALIZATION AND QUANTIFICATION OF DRUG/METABOLITES BY SENSITIVE AND FAST TARGETED DESI IMAGING ON TQ SYSTEM Emmanuelle Claude1, Ross Chawner1, Nathalie Delallée2, Stephanie Molez2, Gregory Nicolas2, Joanne Ballantyne1 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2Bioprojet, Saint Gregoire, France INTRODUCTION Mass spectrometry (MS)…
Klíčová slova
pitolisant, pitolisantdesi, desimsi, msiimaging, imagingmetabolite, metaboliteoxidized, oxidizedtissue, tissueabsolute, absoluteliver, liverdilution, dilutionhdi, hdimrm, mrmxevo, xevomass, massdrug
ADVANTAGES OF HIGH RESOLUTION ION MOBILITY ON THE CYCLIC IMS FOR DESI MASS SPECTROMETRY IMAGING
2021|Waters|Postery
ADVANTAGES OF HIGH RESOLUTION ION MOBILITY ON THE CYCLIC IMS FOR DESI MASS SPECTROMETRY IMAGING 1 Susan Slade, 1Emmanuelle Claude. 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK. INTRODUCTION RESULTS TM Desorption DESI is a powerful and sensitive MS ionisation technique for the…
Klíčová slova
desi, desimobility, mobilityimaging, imagingpass, passcyclic, cyclicims, imsion, ionseparation, separationmulti, multiisobaric, isobaricsprayer, sprayerporcine, porcinewhere, wherepasses, passesliver
APPLICATION NOTEBOOK - MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTEBOOK ] MS IMAGING AND AMBIENT IONIZATION-MS FOR METABOLOMICS AND LIPIDOMICS 1 This notebook is an excerpt from the larger Waters’ Application Notebook on Metabolomics and Lipidomics #720005245EN TABLE OF CONTENTS 3 Introduction 4 Biomarker Discovery Directly from…
Klíčová slova
imaging, imagingtissue, tissuemaldi, maldidesi, desihdi, hdimobility, mobilitysection, sectiondefinition, definitionion, ionhdms, hdmsbiomarker, biomarkerimage, imagedesorption, desorptionxenograph, xenographionization