質(zhì)譜成像是一種前沿質(zhì)譜技術(shù)，由于其技術(shù)的新穎性與應(yīng)用的廣泛性，近期受到了很高關(guān)注。該技術(shù)應(yīng)用潛力巨大，它是將質(zhì)譜檢測(cè)與影像技術(shù)相結(jié)合的新型分子影像研究手段。特點(diǎn)是無需標(biāo)記、所需時(shí)間短、耗費(fèi)低、不局限于單分子，同時(shí)還可以提供組織切片中多化合物空間分布和分子結(jié)構(gòu)信息。

　　作為質(zhì)譜領(lǐng)域最具前景的技術(shù)之一，質(zhì)譜成像技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)成為儀器廠商、科研院所的重要關(guān)注焦點(diǎn)，預(yù)測(cè)未來市場(chǎng)爭(zhēng)奪也將日益激烈。融智公司是MALDI質(zhì)譜成像技術(shù)方面的后起之秀，目前新推出了其質(zhì)譜成像系統(tǒng)QuanIMAGE。為提升用戶對(duì)質(zhì)譜成像技術(shù)、應(yīng)用的了解，促進(jìn)質(zhì)譜成像技術(shù)的推廣應(yīng)用，儀器信息網(wǎng)特別邀請(qǐng)融智公司對(duì)其質(zhì)譜成像技術(shù)、應(yīng)用等方面進(jìn)行了講解。

1、請(qǐng)介紹一下貴公司的質(zhì)譜成像儀器研發(fā)過程，這些儀器有哪些特點(diǎn)?

　　MALDI-TOF MS應(yīng)用于質(zhì)譜成像，是近年來的科研熱點(diǎn)。高靈敏度的分子水平成像，在生命科學(xué)研究中有著重要意義。但目前，掌握這一核心技術(shù)的只是少數(shù)幾家國外企業(yè)，適用于質(zhì)譜成像的設(shè)備銷售價(jià)格也居高不下，因而國內(nèi)即使是“不差錢”的科研領(lǐng)域，也少有從質(zhì)譜分子成像角度展開的科研，在臨床、生物分析、藥物分析等應(yīng)用領(lǐng)域，則更難以使用到質(zhì)譜分子成像技術(shù)。

　　融智生物推出的新一代全譜可定量飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，是時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8年之久的一系列研發(fā)成果的結(jié)晶，在解決了一系列傳統(tǒng)MALDI缺陷的基礎(chǔ)上，也使得新一代全譜可定量飛行時(shí)間質(zhì)譜平臺(tái)QuanTOF在質(zhì)譜成像方面有了質(zhì)的飛躍。生產(chǎn)的工程樣機(jī)經(jīng)美國國家質(zhì)譜成像研究資源中心主任Richard M. Caprioli使用，發(fā)表了多篇論文，并得到了Caprioli的肯定和贊賞。

　　QuanTOF在光、電、機(jī)、軟等多方面進(jìn)行了革命性突破，既滿足質(zhì)譜定性分析的要求，同時(shí)也提高了質(zhì)譜定量分析的能力，對(duì)需要在二維空間進(jìn)行掃描的質(zhì)譜成像應(yīng)用具有極其重要的意義。

　　高發(fā)射頻率，高壽命的半導(dǎo)體激光器，解決了上一代MALDI-TOF激光器發(fā)射頻率低、易損耗的問題，從此激光器不再是易損耗材；

　　靶板和離子探測(cè)器同時(shí)接地專利技術(shù)(專利號(hào)：ZL 2014 8 0014634.0)，解決了上一代MALDI-TOF靶板電場(chǎng)分布不均的缺陷，保證了在全靶板范圍內(nèi)的質(zhì)量檢測(cè)精度；

　　創(chuàng)新的同軸激光照射與離子光路設(shè)計(jì)，提高成像分辨率及的寬譜質(zhì)量分辨率；

　　MCP微通道板光電混合離子探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)無飽和高信噪比離子檢測(cè)，提高定量能力；

　　全新高精度、快速、低容積二維控制平臺(tái)、全新高速數(shù)字轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)極高頻率激光器產(chǎn)生的超量質(zhì)譜數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集；

　　配備專用二維質(zhì)譜成像軟件，使分析人員的工作極簡(jiǎn)化。

　　QuanIMAGE–親民的質(zhì)譜成像系統(tǒng)

QuanIMAGE I型

　　基于對(duì)MALDI-TOF MS全面升級(jí)的QuanTOF質(zhì)譜平臺(tái)，融智生物推出了質(zhì)譜成像系統(tǒng)QuanIMAGE，被譽(yù)為“質(zhì)譜成像新的里程碑”：

　　革命性的影像學(xué)檢測(cè)手段；

　　發(fā)射頻率5,000 Hz以上的高頻率半導(dǎo)體激光器，極大地提高了質(zhì)譜成像掃描速度；

　　快速精準(zhǔn)二維移動(dòng)控制平臺(tái)(納米級(jí)移動(dòng)精度)，極大地提高了空間分辨率(可達(dá)微米)；

　　靶板電場(chǎng)接地專利技術(shù)解決了傳統(tǒng)MALDI-TOF靶板邊緣電場(chǎng)分布不均的缺陷，使成像質(zhì)量精度及重現(xiàn)性更高；

　　同軸激光照射及離子提取確保了解吸離子羽流對(duì)稱性;離子初始速度及空間雙聚焦設(shè)計(jì)，使線性模式在寬譜間達(dá)到高質(zhì)量分辨率；

　　光電混合離子探測(cè)器結(jié)合超高頻數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使數(shù)據(jù)采集速率可達(dá)50像素/秒；

　　可通過重構(gòu)質(zhì)譜影像，在寬質(zhì)量范圍內(nèi)對(duì)特定分子進(jìn)行可視化位置確定；

　　樣本前處理簡(jiǎn)單，無需任何標(biāo)記物即可完成分子成像；

　　所有儀器組件皆置于儀器內(nèi)，無需外接泵。

　　值得一提的是QuanIMAGE采用了靶板接地的專利技術(shù)，靶板電場(chǎng)接地專利技術(shù)解決了傳統(tǒng)MALDI-TOF靶板邊緣電場(chǎng)分布不均的缺陷，使成像質(zhì)量精度及重現(xiàn)性更高。同軸激光照射及離子提取光路設(shè)計(jì)、離子速度及空間雙聚焦等一系列新技術(shù)，使線性模式飛行時(shí)間在寬譜間達(dá)到高質(zhì)量分辨率。QuanIMAGE使用的最新半導(dǎo)體激光器技術(shù)和與之相配合的超高頻混合離子探測(cè)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使得質(zhì)譜采集頻率大幅提升，對(duì)質(zhì)譜成像應(yīng)用有極大的幫助，使得成像精度、重現(xiàn)性、速度等方面都比前一代MALDI-TOF有了數(shù)量級(jí)的提升。與現(xiàn)有技術(shù)采用的經(jīng)修補(bǔ)完善的固體激光器技術(shù)相比，半導(dǎo)體激光器在掃描頻率、光斑面積以及激光發(fā)射能量等性能上完勝固體激光器。

2、目前，貴公司質(zhì)譜成像儀器主要應(yīng)用在哪些方面?應(yīng)用情況如何?請(qǐng)舉例說明。

　　QuanIMAGE產(chǎn)品應(yīng)用：

　　1. 醫(yī)學(xué)研究

　　MSI技術(shù)在疾病機(jī)理的研究中也已有著廣泛的應(yīng)用，目前研究涉及的疾病包括帕金森病、阿爾茨海默氏癥、法布里病、肌肉萎縮癥、腎臟疾病、非酒精性脂肪肝、心血管疾病和神經(jīng)節(jié)苷脂沉積病等。該技術(shù)可在無標(biāo)記條件下研究蛋白質(zhì)或代謝物在組織中的分布，有助于了解疾病產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和預(yù)后的機(jī)制。該技術(shù)還可用來劃分腫瘤組織與周圍正常組織的界限，可作為染色得到的組織學(xué)信息的補(bǔ)充。

　　研究細(xì)胞的代謝物和多肽的分布及含量，有助于了解細(xì)胞的狀態(tài)和周圍環(huán)境對(duì)其的影響，以及正常與疾病細(xì)胞間的差異。

　　2. 生物學(xué)研究

　　利用MALDI-MSI 技術(shù)，研究人員已對(duì)小鼠大腦中的卵磷脂、神經(jīng)節(jié)糖苷、硫酸脂和腦苷脂類等脂類分子的分布進(jìn)行了研究。由MALDI-MSI技術(shù)獲得的人額葉皮質(zhì)、海馬和紋狀體等區(qū)域中脂類分子的分布結(jié)果，對(duì)了解神經(jīng)脂類的合成途徑及其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的功能具有重要作用。也有人利用MALDI-MSI技術(shù)研究了卵磷脂在小鼠視網(wǎng)膜和營(yíng)養(yǎng)不良肌肉中的分布、鞘磷脂在人晶狀體中的分布，以及脂類在小鼠肝臟、肺部和人體皮膚上的分布等。

　　蛋白研究中，當(dāng)MSI與Bottom-up策略相結(jié)合進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定時(shí)，首先要將組織切片上的蛋白質(zhì)進(jìn)行原位酶解，再利用MSI鑒定切片表面的蛋白質(zhì)，進(jìn)而獲得切片表面蛋白質(zhì)的分布信息。有學(xué)者將MALDI-MSI與Top-down策略相結(jié)合，確定了岡比亞按蚊觸角中與嗅覺相關(guān)的蛋白質(zhì)。

　　3. 藥物研究

　　MSI技術(shù)已被用于監(jiān)測(cè)小鼠體內(nèi)藥物及其代謝物的分布，如利用MALDI-MSI技術(shù)檢測(cè)奧氮平和長(zhǎng)春堿等藥物在完整小鼠體內(nèi)的分布，獲得了相關(guān)藥物在整個(gè)動(dòng)物體內(nèi)的分布信息。以術(shù)中加熱化療處理后的小鼠腎臟為模型，利用MSI 可檢測(cè)到腎臟中抗癌藥物奧沙利鉑的代謝物，獲得了該藥物濃度在腎臟皮質(zhì)區(qū)明顯高于髓質(zhì)區(qū)的信息。有學(xué)者以9-氨吖啶為基質(zhì)，在小鼠大腦內(nèi)鑒定了13種代謝物(如AMP、ADP、ATP 和UDP-GlcNAc等)，并獲得了它們的分布信息。還有學(xué)者研究了Mono Mac 6細(xì)胞中的HIV蛋白酶抑制劑沙奎那韋和奈非那韋的變化規(guī)律。

藥物代謝檢測(cè)

　　4. 融合性新技術(shù)

　　MALDI-MSI還可與一些其他新技術(shù)融合，形成嶄新的技術(shù)，形成突破性新技術(shù)。如MALDI-TOF質(zhì)譜成像與磁珠芯片技術(shù)結(jié)合的質(zhì)譜免疫檢測(cè)(MSIA)。

3、貴公司如何看待質(zhì)譜成像儀器的技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀?目前有哪些問題亟待解決?

　　融智生物認(rèn)為，質(zhì)譜成像市場(chǎng)正呈上升態(tài)勢(shì)，隨著科研領(lǐng)域逐漸意識(shí)到質(zhì)譜成像的重要性，開展一系列的科研，尤其在生命科學(xué)領(lǐng)域，質(zhì)譜成像也將在多層次中有力地幫助科學(xué)家們獲得更多的分子分布原位分析信息，而這些科研成果亦將逐漸轉(zhuǎn)化為實(shí)際需求，惠及更廣泛的應(yīng)用。

　　但當(dāng)前處于少數(shù)企業(yè)壟斷的市場(chǎng)，使得質(zhì)譜成像設(shè)備價(jià)格居高不下，一臺(tái)高端成像質(zhì)譜的價(jià)格動(dòng)輒近千萬元。融智生物希望通過更親民的價(jià)格，使這一技術(shù)能惠及廣泛的應(yīng)用層面。目前，QuanIMAGE產(chǎn)品已經(jīng)上市，融智生物將從科研領(lǐng)域開始，把它推向中國以及海外市場(chǎng)。

?