科研好帮手之“原位电离技术”知多少（上）？

REIMS因其方便易用又被俗称“iKnife手术刀”，是一种创新性的手持式采样技术，通过从样品表面产生信息丰富的蒸汽而实现样品引入的一种电离系统。与高性能飞行时间质谱仪结合，可以实现强大、直观的分析，而无需额外的样品制备和色谱分离操作，即可获得近瞬时的数据采集。逐渐被应用于食品研究、打假、化工、临床研究等领域。

图1.REIMS的原理示意图

工作流程也逐渐简单化，针对REIMS技术，Waters也特意推出简单易用的Live ID（实时鉴定的含义）软件，可通过实时的采集、数据的自动整合和分析、构建模型、实现目标物归类、打假等用途。

图2.REIMS的工作流程图

随着REIMS技术的商品化，也越来越多的被用于研究和实际检测领域。如发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry(DOI: 10.1021/acs.jafc.6b01041)，使用REIMS测试了来自不同地域的牛肉，如野味神户牛肉、多地人工饲养的牛肉（来自ABP Waterford, Ferrybank, Ireland），鹿肉、马肉、及一些混合肉，如牛肉粒、馅饼等。结果显示，在从品种（种族，如牛、马等）上准确率达100%；从地域和养育方式上来看，准确率达97%；同时在检测来自不同物种的混合肉（馅饼）时，表现出非常好的精度，达到5%的检测限。建好模型后，检测一个实际样品只需5秒钟即可出结果，直接判断出属于那个物种、及其养育方式。实验证明REIMS在食品打假、种类鉴别方面是一种非常快速、简便、可靠的检测手段。

图3.发表文章中检测示意图

图4.文章中的模型构建及检测结果之一

电喷雾解吸电离(DESI)是一种快速的大气压环境下的质谱成像技术，完美兼容组织病理学的工作流程；适用于监测整个组织或器官中各类化合物的分布情况，以及应用于指纹的司法鉴定、微生物的成像、植物样品中活性成分或代谢产物分析和其他快速分析领域。

喷雾溶剂连接于毛细管上，施加一定的高电压，在氮气的辅助下形成带电喷雾液滴，轰击样品表面，带电溶剂与待分析物同时发生解吸和电离（电荷转移），去溶剂化后，沿着传输毛细管进入质谱。

图5.DESI技术原理示意图

工作流程先从简单的样品前处理开始，将样品切片或直接将样品平铺于DESI操作台固定，调整好喷嘴角度后即可开始采集样品，将样品待检测区域自动扫描完毕后即可在HDI软件中进行成像。之后还可以通过多元统计功能对数据进行统计分析，寻找特异的marker，后续还可通过强大的数据库对marker进行鉴定。进而可以研究代谢通路等来寻找特异性表象的原因。

图6.DESI技术流程图

随着DESI技术的稳定性、重现性的提高，发表的文章也逐渐出现在各种杂志上。特别是在临床研究上，其研究价值越来越突出。如在乳腺癌研究方面，直接将切片的乳腺癌组织平铺于DESI操作台上后，使用DESI/QTof进行采集成像，结果如图7，其中包含的脂肪酸和磷脂都有很好的响应，且其成像图与组织的染色图对比。将正常组织与癌变组织分片进行对比，通过统计分析，可便于寻找出准确的marker，如图8. 还可以将成像的结果，如正常组织的成像、癌变组织的成像、脂肪的成像及他们的合并成像等，与染色的组织来互相比较，可获得更多靶向信息。

图7.乳腺癌组织DESI成像结果1

图8.乳腺癌组织DESI成像结果2 — 正常组织与癌变组织对比

图9.将各种成像结果、染色结果进行对比，进行研究

4月26-28日在西安香格里拉大酒店将召开“第五届中国原位电离质谱会议”。沃特世将鼎力支持本次会议，并于26日下午举办“沃特世原位电离质谱技术研讨会”。届时，沃特世将会有多位资深应用专家莅临，与您面对面交流原位电离技术在临床研究、组学领域、食品研究、化工、中药等领域的深度应用。

如需了解“沃特世原位电离质谱技术研讨会”，敬请联系：沃特世市场部质谱产品高级专员，王志英，zhiying_wang@waters.com