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利用硅纳米柱阵列激光解吸电离技术对生物组织中甘油三酯进行质谱成像

DOI：10.1002/jms.4443 期刊：Journal of Mass Spectrometry 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 质谱成像技术（MSI）正越来越多地用于同步检测多种生物分子，并绘制其在生物组织切片中的空间分布图?；矢ㄖす饨馕缋耄∕ALDI）因其广泛的分子覆盖范围，被公认为MSI应用的首选方法。尽管MALDI具有显著优势，但由于磷脂（如磷脂酰胆碱PCs）对中性脂质（如甘油三酯TGs）的离子抑制作用，从组织中成像中性脂质仍是一项重大挑战。为克服这一限制，研究人员引入了硅纳米柱阵列（NAPA）基底，用于从生物组织切片中选择性电离TGs。这种无基质激光解吸电离（LDI）平台此前已证明能增强小鼠脑组织中某些脂质类别（如己糖神经酰胺HexCers和磷脂酰乙醇胺PEs）的电离效率。本研究中，我们证实NAPA作为MSI平台，相比MALDI能显著提升生物组织中TGs的电离效率，可作为MALDI-MSI的有效补充。通过NAPA-LDI分析含PC(18:1/18:1)和TG(16:0/16:0/16:0)的标准脂质混合物时，在未添加乙酸钠和添加乙酸钠条件下，TG(16:0/16:0/16:0)信号强度分别比MALDI高约49倍和227倍；而MALDI在相同条件下对PC(18:1/18:1)的信号强度则分别比NAPA高约757倍和295倍。在小鼠肺和人皮肤组织的MSI分析中，NAPA-LDI检测的TGs平均信号强度较MALDI分别提升约105倍和49倍；而MALDI检测的PCs信号强度在小鼠肺和人皮肤组织中较NAPA分别高出约2倍和19倍。两种平台的互补性覆盖表明，联合使用这两种技术可最大化脂质质谱或质谱成像实验的信息获取量。
作者： Jarod A. Fincher，Andrew R. Korte，Jacqueline E. Dyer，Sridevi Yadavilli，Nicholas J. Morris，Derek R. Jones，Victoria K. Shanmugam，Russel K. Pirlo，Akos Vertes
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一个分析平台，能够在无需分离或提纯的复杂基质中，对通常难以检测的中性脂质（特别是生物组织中的甘油三酯）进行深入分析。

研究成果

与MALDI相比，NAPA-LDI-MSI对甘油三酯具有更高的电离效率，而MALDI在磷脂分析方面更具优势。两种平台的互补使用可最大化质谱成像实验中的脂质分子覆盖范围，为研究疾病、感染、代谢等领域的脂质提供可能。

研究不足

该研究强调了在成功进行质谱成像（MSI）时，将纳米颗粒均匀沉积到组织表面所面临的挑战——这可能导致基质或纳米颗粒沉积不均，进而造成分析物空间分布不准确。

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