بررسی مختصری از تصویربرداری طیف سنج جرمی

A concise review of mass spectrometry imaging

مجله الزویر – Elsevier

سال ۲۰۱۰

چکیده

تصويربرداری طیف‌سنجی جرمی به بررسی فضايی مولکول‌ها در سطوح پيچيده کمک می‌کند. ترکیبی از گونه‌زایی مولکولی با آنالیز محلی، یک میکروسکوپ شیمیایی را ارائه می‌دهد که می‌تواند برای توصیف مستقیم سطوح بافت بیومولکول در بافت‌شناسی مورد استفاده قرار گیرد. تصویربرداری مبتنی بر MS به‌طور مطلوب امکان تشخیص و نقشه‌برداری گسترده ترکیبات بیولوژیکی نشان دار نشده را فراهم می‌کند که حضور یا عدم وجود آن می‌تواند به‌طور مستقیم نتیجه آسیب‌شناسی بیماری باشد. تشخیص موفق آنالیت های موردنظر در وضوح فضایی مطلوب، نیاز به توجه دقیق به مراحل مختلف در پروتکل تصویربرداری طیف‌سنجی جرمی دارد. در این بررسی، تعدادی از تحولات مهم در یونیزاسیون، ابزار دقیق و کاربرد این تکنولوژی نوآورانه مورد بحث قرار خواهند گرفت. تمرکز این بررسی بر روی آخرین تحولات در تصویربرداری MS است. کاربردهای بیولوژیکی انتخاب‌شده برای نشان دادن برخی از ویژگی‌های جدید مورد بحث قرار گرفته اند. دو تکنیک رایج در تصویربرداری MS، تصویربرداری جرمی یون ثانویه (SIMS) و تصویربرداری طیف‌سنج جرمی یونیزاسیون واجذبی لیزری به کمک زمینه (MALDI) ،مرکز این بررسی هستند. پیشرفت‌های دستگاهی اخیر درباره توسعه وضوح فضایی، قدرت تفکیک جرمی، صحت جرمی، قابلیت‌های MS-پشت سر هم و قابلیت‌های جدید در جداسازی فاز گاز در هر دو تکنیک تصویربرداری ارائه شده است. این نشان می دهد که چگونه تصویربرداری موفقیت‌آمیز MS به قوانین آماده‌سازی نمونه وابسته است، چراکه آن‌ها محدوده ماهیت و توالی مولکول‌های بیومولکولها را که می‌تواند از آن‌ها تصویربرداری کند شناسایی می‌کنند. سرانجام، تحولات در استراتژی آنالیز داده برای مجموعه داده‌های تصویری بزرگ، به‌طور خلاصه مورد بحث قرار می‌گیرد.

Abstract
Mass spectrometric imaging allows the investigation of the spatial distribution of molecules at complex surfaces. The combination of molecular speciation with local analysis renders a chemical microscope that can be used for the direct biomolecular characterization of histological tissue surfaces. MS based imaging advantageously allows label-free detection and mapping of a wide-range of biological compounds whose presence or absence can be the direct result of disease pathology. Successful detection of the analytes of interest at the desired spatial resolution requires careful attention to several steps in the mass spectrometry imaging protocol. This review will describe and discuss a selected number of crucial developments in ionization, instrumentation, and application of this innovative technology. The focus of this review is on the latest developments in imaging MS. Selected biological applications are employed to illustrate some of the novel features discussed. Two commonly used MS imaging techniques, secondary ion mass spectrometric (SIMS) imaging and matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) mass spectrometric imaging, center this review. New instrumental developments are discussed that extend spatial resolution, mass resolving power, mass accuracy, tandem-MS capabilities, and offer new gas-phase separation capabilities for both imaging techniques. It will be shown how the success of MS imaging is crucially dependent on sample preparation protocols as they dictate the nature and mass range of detected biomolecules that can be imaged. Finally, developments in data analysis strategies for large imaging datasets will be briefly discussed.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد