医学专家都希望能够快速、正确地诊断疾病。他们未来的能力这样做将取决于识别什么是生化药剂出现在组织部分,生物分子在哪里,在什么浓度。为此,质谱分析成像(MSI)也会有所帮助。然而,生物分子的稳定性取样需要改进获得化学与高空间分辨率分布信息。在最近的一项研究发表在分析化学,来自大阪大学的研究人员用MSI形象脂肪分子在小鼠大脑组织的分布。他们获得数据的空间分辨率6.5µm,使细胞水平分析。
图2。(一)光学显微镜图像的小鼠大脑组织部分。(b, c)质谱成像光学显微镜图像的两个地区在积极和消极离子模式,分别。(d, e)得分情节通过主成分分析的质谱中选择地区(b)和(c),分别。(f, g) Intra-tissue分布的第二和第三主成分的得分值通过主成分分析。特征图像从脑组织的结构的差异。来源:转载许可。版权2021年美国化学学会。https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04144
研究人员用一个很小的毛细管轻轻从组织切片中提取脂质分子,和一个精心设计的精细三维定向控制设置。虽然生物组织可能往往肉眼看起来光滑,超规模相当粗糙。占这ultrasmall-scale粗糙度的能力是获得可再生的生物化学的核心数据在高空间分辨率。
“在我们的实验中,探测器的振动振幅不变即使样本高度变化”,说大冢洋一,第一作者。“我们也可以测量样品20µm高度的变化,它可以增加多达180µm。”
研究者的第一个实验来测量不规则分布的分子在一个不均匀的表面:microwells充满各种染料的浓度。测量与已知的浓度有关,浓度和表面形貌测量接近实际microwell直径。实验小鼠大脑部分产生多个分子等的多维数据分布的某些重要hexosylceramides-lipids老化。
图3。多映像的小鼠大脑组织的结果。垂直的白线的横截面图如下所示每个图像。(一)地形显示样品表面的粗糙度。(b)振幅图像显示探针的振动振幅的变化,这是抑制不平衡组织。(c)相位图像显示振动的变化阶段的调查。的振荡阶段调查脑组织和玻璃衬底之间的不同。规模的酒吧,1毫米。来源:转载许可。版权2021年美国化学学会。https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04144
“主成分分析帮助我们整合我们的广泛的数据”,资深作者Takuya Matsumoto解释道。“例如,我们可以分配的脂质类主要是皮质和脑干中。”
等相关数据与疾病进展也许需要进一步研究和额外的开发人员的生物分子提取设置。研究人员预测,他们的方法将被用于定量成像无数脑组织的神经网络。最终,他们希望帮助医师可靠地诊断疾病,如脑瘤组织切片中分子信息在高空间分辨率的支持。
