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鹿明空間代謝組在解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像（DESI-MSI）技術(shù)上進(jìn)一步升級，形成了空氣動力輔助離子化解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像（AFAI-MSI）技術(shù)。
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鹿明空間代謝組在解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像（DESI-MSI）技術(shù)上進(jìn)一步升級，形成了空氣動力輔助離子化解吸電噴霧電離質(zhì)譜成像（AFAI-MSI）技術(shù)。利用空氣流與傳輸管對帶電液滴進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸管中的帶電液滴在高速氣流和電壓的作用下進(jìn)一步脫溶劑、富集、離子化，繼而提高檢測靈敏度，同時擴(kuò)展了待測樣品的空間和操作靈活性，不僅適用于單一組織樣本，也適合于大體積樣品的遠(yuǎn)距離離子采集和成像分析。
圖 | AFADESI-MSI空間代謝組技術(shù)原理圖
技術(shù)流程
1）在電噴霧毛細(xì)管噴嘴上施加一定高電壓，噴霧溶劑從霧化器的內(nèi)套管中流出，由外套管中噴出的高壓氮氣迅速將噴霧溶劑霧化形成帶電噴霧液滴
2）噴出的高速帶電液滴轟擊待測樣品表面，在溶劑萃取作用下樣品同時被解吸與電離
3）含有被測樣品的帶電液滴迅速發(fā)生去溶劑化作用，從質(zhì)譜分析器的采集錐孔進(jìn)入分析器并被檢測
4）樣品固定在承載平臺，連續(xù)或脈沖移動承載平臺對樣品進(jìn)行二維掃描
5）同時質(zhì)譜儀記錄質(zhì)譜信號強(qiáng)度獲得樣品表面的分子及其含量
6）這些信息通過質(zhì)譜圖像分析軟件轉(zhuǎn)換后，即可獲得選擇離子或離子群的二維空間強(qiáng)度分布圖
技術(shù)優(yōu)勢
1.高靈敏度：靈敏度可達(dá)pg級別
圖 | 含量為pg級的硫苷脂類代謝物在大鼠腦的成像圖
2.寬動態(tài)范圍：數(shù)量級103
圖 | 甘油磷脂酰膽堿在大鼠腎組織不同區(qū)域呈3個數(shù)量級梯度差異
3.高覆蓋度：涵蓋多種類型小分子代謝物
膽堿類、多胺類、氨基酸類、肉堿類、核苷類、核苷酸類、有機(jī)酸類、碳水化合物類、膽固醇類、膽酸類、脂質(zhì)類等多種類代謝物
4.高特異性
高分辨分析器+強(qiáng)分辨力軟件
實現(xiàn)m/z 相近代謝物的準(zhǔn)確識別
Δm/z =0.001
圖 | 大鼠腎臟中m/z相近代謝物的空間成像
5.高異質(zhì)性
實現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)和功能
代謝物的識別與特征分布
圖 | 人食管癌組織中代謝物的高異質(zhì)性空間分布
鹿明優(yōu)勢
1.項目經(jīng)驗
小鼠/大鼠：腦、腎、心、肝、脾、脊髓、垂體、胰腺、皮膚、整只小鼠/大鼠
腫瘤組織：食管癌、甲狀腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、腦膠質(zhì)瘤、鼻咽癌、皮膚癌、肝癌
植物組織：根、種子
2.硬件支持
自有AFAI-MSI
Thermo QE 高分辨質(zhì)譜
空間分辨率（100um*100um、20um*20um）+高質(zhì)量分辨率：儀器持續(xù)升級
3.發(fā)明專利
3項授權(quán)發(fā)明專利、1項軟件著作權(quán)(如下)
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敞開式噴霧場解吸離子化方法及離子化裝置，發(fā)明專利，授權(quán)號：ZL 2007 1 0303649.0
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質(zhì)譜成像平臺裝置及其控制方法，發(fā)明專利，授權(quán)號 ：ZL 2012 1 0055424.9
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一種離子源溫控加熱裝置，發(fā)明專利，授權(quán)號：ZL 2012 1 0348043.X
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一種用于生物組織質(zhì)譜成像的離子傳輸裝置，實用新型專利，授權(quán)號 ：ZL 201520580709.3
4.數(shù)據(jù)庫支持
LM空間代謝組學(xué)自建數(shù)據(jù)庫：SmetDB、SmetPB
SmetDB針對人和動物，目前含4000+物質(zhì)，涵蓋氨基酸、脂質(zhì)、核苷酸、碳水化合物、維生素和輔助因子、激素等物質(zhì);
SmetPB目前針對植物，含有6000+物質(zhì)，涵蓋生物堿類、酚酸類、黃酮類、香豆素類、苯丙素類、木脂素、萜類等10大類代謝物；
5.軟件支持
基于大數(shù)據(jù)與人工智能的MassImager質(zhì)譜成像處理軟件
6.服務(wù)支持
學(xué)術(shù)支持：賀玖明教授，國內(nèi)早期開發(fā)空間代謝組學(xué)方法的科學(xué)家之一
PNAS、Theranostics、Advanced Science、AC等雜志發(fā)表文章10余篇（見參考文獻(xiàn)）
技術(shù)流程
應(yīng)用領(lǐng)域
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
1.疾病分子機(jī)制，如阿爾茨海默癥、抑郁、腦缺血、糖尿病、心血管疾病等
2.生殖發(fā)育學(xué)，如胚胎、器官發(fā)育過程中代謝調(diào)控和代謝表型等
3.腫瘤代謝與腫瘤免疫，如腫瘤代謝微環(huán)境與腫瘤免疫逃逸等
4.腫瘤分子病理診斷、分子分期/分型、生物標(biāo)志物篩選等
5.腫瘤耐藥與用藥研究等
6.環(huán)境毒理學(xué)，如環(huán)境污染物的體內(nèi)毒性效應(yīng)和分子機(jī)制等
7.新藥藥理和毒理，如藥物的空間分布和體內(nèi)效應(yīng)和分子機(jī)制等
農(nóng)林牧漁領(lǐng)域
1.發(fā)育學(xué)，如種子、胚胎、器官發(fā)育過程中的空間代謝調(diào)控等
2.分子機(jī)制，如鹽脅迫、病毒/真菌侵染、光合作用等機(jī)制研究
3.基因調(diào)控機(jī)制，如轉(zhuǎn)基因、基因沉默、基因敲除后代謝物變化的機(jī)制研究，了解基因與代謝物之間的精確關(guān)系等
4.植物與環(huán)境互作研究，如昆蟲選擇性侵害植物部位、土壤與根部互作研究等
5.植物藥用成分定位
1.樣本類型
未經(jīng)過福爾馬林浸泡、HE染色，熒光標(biāo)記等處理的新鮮組織樣本。
5mm*2mm~2cm*4cm，大至整只大鼠/小鼠（15cm*10cm）。常規(guī)樣本大小為1cm3左右。
2.送樣準(zhǔn)備
1）實驗前準(zhǔn)備
預(yù)冷生理鹽水
50mL離心管中
封口膜或保鮮膜、錫箔紙、干冰、液氮、濾紙片、鑷子、記號筆等；
2）樣本處理流程
3.送樣流程
干冰寄送時，將樣本盒埋沒于干冰中，保證其上下都有干冰覆蓋；
干冰的量根據(jù)每天4公斤來計算，使用厚實（2cm以上厚度）的泡沫箱寄送。
4.送樣注意事項
在允許的條件下，建議多準(zhǔn)備一份樣品作為備用；
樣本質(zhì)量是影響實驗結(jié)果的最關(guān)鍵因素，因此在采集、制備、貯存、運輸過程中應(yīng)盡可能地做到迅速，最大限度的縮短樣本從采集到實驗的時間。
