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空间代谢组学
空间代谢组学
空间代谢组学 2021-03-24 11:26

一、项目简介

代谢组学(metabonomics/metabolomics)是离表型最近的组学,也是系统生物学的重要组成部分。代谢物的合成和累积往往具有精准的空间分布,且生理功能常与其在组织甚至单细胞中的空间分布紧密相关。因此,实现高空间分辨地精准定位组织中代谢物的分布对阐明代谢物的合成、积累和调控机理至关重要。空间代谢组学(Spatial Metabolomics)将代谢组学信息扩展至二维乃至三维的水平,研究小分子在组织切片中的空间分布,极大拓展了对生物体中代谢物空间组成及分布的认知。

1.1 质谱成像原理

质谱成像(Mass spectrometry image,MSI)是结合质谱分析及二维空间成像于一体的新型分子成像技术,其主要原理是将质谱分析与分子成像结合,通过激光或离子束照射样本切片使其表面分子离子化,随后带电荷的离子进入质谱仪,离子化分子被适当的电场或磁场在空间或时间上按照质荷比大小分离,经检测器获得质谱信号,再由成像软件将测得的质谱数据转化成响应像素点,搜寻任意指定质荷比离子的质谱峰,结合其对应离子的信号强度和其在样本表面的位置,绘制出对应分子或离子在样本表面的二维分布图。既可实现定量检测,亦可定性检测,且可一次可同时检出多种类型的化合物,包括脂类、小分子代谢物、蛋白质、药物及其载体等,并且能够呈现出这些物质的空间分布情况。

1.2 MALDI-MSI介绍

与传统成像技术相比,MALDI-MSI具有无需标记、灵敏度高、分子特异性强、能一次从组织标本中同时原位定位多种生物分子等特点,可实现物质的原位解析。MALDI-MSI已成为生物医学研究领域最具潜力的技术之一,并在生物标记物发现,药物开发,疾病诊断和预后方面发现了其应用前景。

1.3 空间代谢组学检测的应用

Ø  了解候选药物及其相关代谢物的空间分布规律;
Ø  寻找潜在的生物标志物,为疾病的诊断和治疗等研究提供依据;
Ø  将空间组成补充到LC组学研究中,发现特定区域的生化变化和分子标记; 
药物开发,药物作用机理,药效评价,药物结构鉴定等;




MALDI TOF 质谱成像检测

  • 采用RapifleX MALDI-TOF/TOF 质谱成像平台进行检测
  • 切片质谱成像:RapifleX MALDI系统的质谱成像软件
  • 仪器:MALDI-TOF MS: Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight MS
  • LCMS鉴定

三、交付结果

  • 实验报告,包括实验预处理,实验条件,质谱成像分析流程等;
  • HE等染色结果;
  • 聚类分析结果差异代谢质谱峰;
  • 结合LCMS差异质谱峰分析结果;
  • 差异质谱峰搜库分析结果;
  • SCiLS Lab分析化合物的组成;
  • 相对丰度及空间分布;
  • 可视化质谱成像结果展示等。