空間代謝組

空間代謝組

小鼠全腦質譜成像圖

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空間代謝組(Spatial Metabolomics)融合了質譜成像(Mass Spectrometry Imaging, MSI)和LC-MS代謝組技術,不僅可以檢測樣品中有什么物質、含量多少,還可以明確這些物質分布在哪,是對組織切片中的內源性代謝物或外源性小分子藥物進行原位定性、定量、定位分析??臻g代謝組基于質譜儀和質譜成像軟件,通過測定質荷比(m/z)從而定位物質的空間分布,不需要同位素標記或染色等復雜的樣品前處理過程,一次性可對成百上千種代謝物進行分子結構、相對含量和空間定位分析。

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拜譜生物超高分辨空間代謝組(Ultra-High resolution spatial metabolome)具有如下優勢

1.?國內首家的光學顯微鏡與質譜成像融合

無需再進行組織病理染色等試驗。只需一次試驗既獲得質譜成像圖,又獲得光學圖像,二者進行完美重合,真正實現代謝物的亞細胞級別定位,得到具有生物學意義的代謝物精準空間分布圖像。

如下圖所示:光學圖像能絕對清晰的觀察到組織細胞結構,單純從質譜圖像中無法得到有生物學意義的定位,只有二者重合后,才能發現物質分布于細胞間質中。

空間代謝組

? ? ? ? 光學圖像? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 質譜圖像? ? ? ? ? ? ? ? ? ?二者重合? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?物質分布在細胞間質中

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2.?國內首家的超高空間分辨率:5μm

拜譜生物的超高空間分辨率、超高清像素,可以完美還原代謝物真實的空間分布。

空間代謝組空間代謝組

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?高空間分辨率? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 低空間分辨率

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3.?國內首家的兩步基質涂敷法:升華法+噴霧法

實現超高空間分辨率的一個關鍵在于基質結晶,目前市場上常規的基質涂敷方法為噴霧法,形成的結晶粗大且不均勻。拜譜生物先采用基質升華系統,再結合自動化噴霧儀可以實現結晶的精細化、均勻性、自動化,最終得到超高空間分辨率和超穩定重復性的質譜圖像。

空間代謝組空間代謝組

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?升華法+噴霧法的結晶(≤5μm)? ? ? ? ? ? ? 單純噴霧法的結晶(≥20μm

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4.?國內首家的20 kHz激光頻率,超高速采集并成像

對于大樣本或大隊列樣本,激光采集速度和成像速度是關鍵。目前市場上常規的激光頻率為10 kHz,成像速度在1-20像素/s,不利于分析大樣本或者大隊列樣品。拜譜生物采用領先的20 kHz,可以實現50像素/s的超高速成像,助力大樣品或大隊列樣品研究。

空間代謝組

小鼠全腦(14*7mm),空間分辨率20μm,分析時間:2.6 h

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技術原理

質譜成像的關鍵是對組織切片中的代謝物進行離子化,拜譜生物超高分辨空間代謝組(Ultra-High resolution spatial metabolome)采用大氣壓基質輔助激光解吸電離(Atmospheric pressure matrix-assisted laser desorption/ionization,AP-MALDI)技術,并結合獨家的光學顯微鏡對樣品進行前處理。

具體技術原理如下:首先對組織切片進行光學顯微鏡觀察,獲得組織樣品切片的光學圖像;然后采用升華法+噴霧法在樣品上進行基質涂敷,基質與待測物形成共結晶;當激光照射時,基質吸收能量發生電離,隨后待測物與基質離子發生質子交換并離子化;后續待測物膨脹進入質譜儀,質譜根據m/z的不同進行物質分離并獲得其峰強度;再通過質譜成像軟件將各個部位的同一物質峰強度譜圖合成一張質譜圖像;最后將光學圖像與質譜圖像疊加,得到具有生物學意義的代謝物精準組織分布熱圖。

空間代謝組

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技術流程

拜譜生物超高分辨空間代謝組采用獨家的光學顯微鏡觀察,與質譜圖像能夠完美重合,后續無需再進行組織病理染色等試驗,只需質譜成像即可進行代謝物的亞細胞級別定位。

技術流程如下:首先制備組織切片;然后進行兩步法基質涂敷(升華法+噴霧法,獨家);后續采用一體化設備iMScope QT(前端是搭載高分辨光學顯微鏡的AP-MALDI電離源,后端配置LC-MS串聯質譜儀)進行數據采集;最后通過IMAGEREVEAL MS軟件進行質譜成像,同時對檢測結果進行生物信息學分析,可以從小分子的表達趨勢、生物學功能和空間分布三個維度篩選生物標志物或研究機制。

空間代謝組



拜譜生物收樣表下載:空間代謝組代謝組學送樣表(拜譜生物).docx



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