TransMIT AP-SMALDI 5 AF 质谱成像

简介

    德国TansMIT公司的AP-SMALDI 5 AF高分辨自动聚焦3D快速质谱成像系统在兼具高空间分辨率和高质量分辨率的基础上，新增了3D检测模式、全像素检测模式、快速检测模式等，检测速度高达18pixels/s，检测灵敏度更是在AP-SMALDI10的基础上提升了一个数量级，该系统能够快速有效地进行生物组织样本的成像检测，将会助您探索更多的科学奥秘。

一、技术优势

• 无标记检测技术，无需放射性同位素或荧光标记，无需染色；

• 待检测物质多样，不局限于特异的一种或几种分子，可以对非目标性物质同时进行成像分析；

• 既可获得分子的空间分布信息，还能够提供目标物质的分子结构信息；

• 可直接分析组织切片或细胞，样本兼容性高。

二、产品特点

• 固态激光器，自动聚焦至样品表面；

• 3D检测模式;可检测凹凸不平的样品表面；

• 快速检测模式∶速度可高达18pixels/s；

• 单点检测模式∶逐点扫描样品表面；

• 全像素检测模式∶大大提升检测灵敏度；

• 倾斜校正功能∶保证样品检测完整性；   

• 常压到中压操作环境，接近样本生理状态；避免了真空状态下对样本造成的影响；

• 自主研发激光束和离子流同抽设计，解决了高空间分辨率和低采样量之间的矛盾

三、样本类型

各种组织∶植物器官，动物新鲜组织、冷冻组织，培养细胞

各类分子∶脂类（磷脂∶PC、PE、SM、SE）、多肽、代谢物、药物及代谢产物

数百种分子同时成像∶筛选与鉴定同时进行，目标分子可进

行多级质谱分析，准确鉴定其组成与结构

非靶向性检测，无需任何标记

四、应用领域

生物标志物发现   肿瘤研究        脂类代谢异常疾病研究

药物研发         药代动力学分析  药效学分析

动物学           单细胞检测      微生物研究

植物与农业       药用植物与天然产物研究

食品安全         营养学研究    

环境研究         土壤研究

刑侦

五、性能参数

1、激光器

• 固态激光器，激光频率2000Hz

• 激光波长：343nm  

2、常压操作环境

• 极大简化了样品制备的方法，节约了成本，无需昂贵的ITO导电玻璃；

• 传统的MALDI样品分析在真空条件下进行，操作要求高，且随着分析时间的延长，会导致基质在真空条件下挥发损失，造成分子离子峰的信号衰减和成像误差

3、细胞级空间分辨率

        <3μm的高空间分辨率，能够可视化生物组织内化合物在细胞水平上的空间分布，可实现单细胞质谱成像分析

4、采用激光束和离子流的同轴设计，大大提高了样品表面分子离子的产率

5、成像面积：75mm × 25mm

6、采用激光器，即无害免控激光器，在使用过程中对人体无任何危险

7、配有专用于高分辨质谱成像的数据分析软件

8、搭配Thermo Scientific™ Q Exactive™ 或Orbitrap Exploris™系列质谱仪，实现高空间分辨率和高质量分辨率的结合

9、检测模式

单像素模式：待测区域内逐像素模式，在每个像素的中心位置进行单点检测

连续模式：检测过程中载物台快速连续移动，像素点≤20μm时，取样区域为一条连续的直线。

快速模式：检测过程中载物台快速连续移动，像素点＞20μm时，每个像素中取样区域长度为20μm。

全像素模式：在整个像素区域（≥25μm×25μm）内进行扫描，提升检测灵敏度。

三维成像：该功能能够实现在检测过程中跟踪非平面物体表面的高度变化，实现3D表面检测，如叶片、花瓣、线虫等。下图为雏菊花瓣的3D RGB MS图像。

自动聚焦：检测前激光斑点自动聚焦至样品表面，无需人工调节，节省时间，并保证样品采集完整性。

倾斜校正：能够在倾斜组织样本的图像采集过程中调整样品高度，以实现恒定的离子产率和光斑大小。

10、技术参数

六、应用方向

研究实例一 AP-SMALDI 技术突破

    德国吉森大学Bernhard Spengler教授团队通过向AP-SMALDI10离子源加入高重复频率激光器，并与Orbitrap质谱仪结合，开发了新的检测模式。该系统能够在5μm的空间分辨率和18pixels/s的成像速度下对小鼠脑组织切片进行单细胞水平可视化检测和分析。此外，在全像素检测模式下，通过在整个像素点≥25μm上进行“w”型扫描，将组织上的离子信号强度提高20倍，并将检测限降低1个数量级，提高了分析灵敏度。

研究实例二 3D表面质谱成像检测

    近年来，MSI技术在医学、药学、生物学等领域获得了极大的关注。然而，现有质谱成像技术仅能对同一平面中的样品进行质谱成像分析，要想获得三维空间信息，则只能依靠图像的三维重建技术和数据归一化处理来实现，极为耗时。

    针对3D MSI的技术瓶颈，德国吉森大学的Bernhard Spengler教授团队开发了自动聚焦三维质谱成像技术，成果发表在国际Top杂志Nature Methods——Autofocusing MALDI mass spectrometry imaging of tissue sections and 3D chemical topography of nonflat surfaces（Nature Methods, 2017, 14(12): 1156）。这是继“1.4μm超高分辨率质谱成像技术”之后，Spengler教授团队的又一次突破。该技术通过把激光三角测量系统整合到AP-SMALDI10 MSI系统中，实现了小于10μm的侧向分辨率。如下图所示，自动聚焦MALDI质谱成像系统能够清晰的可视化苜蓿叶片中糖苷类和脂类物质的三维空间分布（Fig.2c），曼氏裂体吸虫中磷脂类物质空间特异性分布（Fig.2e, f），以及小鼠脑部磷脂类物质的组织空间特异性分布（Fig.2g, h）。该技术的出现可直接对三维生物样品进行质谱检测，其自动聚焦技术能够大大提升检测效率和检测通量，并有效避免样品中检测信号的缺失。