【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分子成像，具体涉及一种碳纤维辅助组织转染/离子化的质谱成像方法。
技术介绍
1、质谱成像(mass spectrometry imaging,msi)由于其无需标记、非靶向、高灵敏、高分辨等优势，可实现对复杂生物样本的原位可视化分析。且能够在单次实验中同时提供上千种化合物的定位信息及化学信息，通过将二者进行整合，便可表征化合物分子在组织样本中的空间分布情况。目前，质谱成像已在可视化植物、动物组织中的脂质、神经递质、蛋白质、肽类、氨基酸等代谢物方面得到了广泛应用。
2、质谱离子源是质谱及质谱成像最重要的部件之一，承担着使中性的待测物质转化为离子并形成离子束的作用。目前常用于动植物组织成像的质谱成像离子源主要包括基质辅助激光解吸离子化(matrix-assisted laser desorption/ionization,maldi)、解吸电喷雾离子化(desorption electrospray ionization,desi)。但maldi和desi离子源往往更适合检测极性化合物，在获得的质谱图中就会表现为极性较大、含量较高的化合物的信号峰丰度较高，从而会对一些极性较小、含量较少的化合物造成离子抑制作用。
3、为了拓宽质谱成像可检测的化合物种类与范围，研究人员基于不同的质谱离子源开发了各种前处理技术，例如对于maldi-msi开发了不同的基质以适应不同类型化合物的检测，但寻找与目标化合物适配的基质仍然面临较大的挑战。且基质本身较高的信号强度也会产生离子抑制效应，从而影响目标化合物的检测。此
4、此外，用于质谱成像的样本往往采用组织冷冻切片的方式进行前处理，而很多植物类样本如叶、花瓣、花蕊等器官无法进行组织切片，从而限制了这类样本在质谱成像中的应用。而组织印记技术可将待测样本中的内源性代谢物转移到平坦坚硬的表面上，通过降低基质效应提高目标化合物的检测灵敏度。目前研究人员开发了多种印记材料如聚四氟乙烯(ptfe)、多孔石墨羰基材料、基于金纳米颗粒aunp-hpda-tdnt等载体用于富集低丰度的目标化合物，同时提高待测物的检测灵敏度。然而，目前仅将组织印记技术单独作为前处理的一个操作，尚未实现组织印记与质谱成像离子源联用，充分发挥组织印记载体的作用。
5、因此，本专利技术以碳纤维纸转染目标样本中的待测分子，并通过对碳纤维纸进行表面修饰使其靶向富集不同极性的目标化合物，试图解决低丰度化合物在质谱成像过程中面对的离子竞争问题，并能拓宽待测样本的类型，使不能切片的样本得以进行质谱成像检测。后续在碳纤维纸上施加电压，使整个体系具备二次电离的作用，增加待测物化合物的离子化效率从而提高其在质谱中的响应。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，根据本专利技术的实施例，希望提供一种普适性强、灵敏度高、操作简便、成本低廉的一种碳纤维辅助组织转染/离子化的质谱成像方法，旨在通过对碳纤维进行表面修饰，并作为组织转染载体靶向富集样本中不同极性的目标化合物，试图解决传统质谱成像中低极性、低丰度化合物检测困难的问题，以及依赖切片进行检测时带来的样本器官不适配等问题。后续在附着有组织印记的碳纤维纸上施加一定的电压，使其与其他质谱成像离子源联合使用，能够实现二次电离，从而增加化合物的离子产率并提高待测化合物在质谱中的信号响应。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的一种碳纤维辅助组织转染/离子化的质谱成像方法，包括如下步骤：将不适用于切片的植物器官、动物器官置于平坦坚硬的平面上，适用于切片的植物其他器官及动物其他器官可用切片机对需成像部位进行冷冻切片；对碳纤维纸进行表面修饰，获得亲水及亲脂性的碳纤维纸；将需要成像的平面贴于碳纤维纸上，置于压力机下设置压力值进行转染；将获得的附有组织印记的碳纤维纸置于质谱成像仪的二维移动平台上，并对其施加一定电压值；设置二维移动平台及质谱仪参数；可结合商用或自行搭建的质谱成像离子源对附有印记的碳纤维纸进行解吸及电离；对样品印记进行质谱成像扫描，经过解吸-二次电离后的样品离子经由延长的离子传输管到达质谱检测器；通过质谱成像图中离子的质荷比信息、相应目标化合物的二级特征碎片离子，确定样本中低丰度目标化合物在组织中的空间分布信息。
3、作为优选方案，所述不适用于切片的植物器官包括叶、雌蕊、雄蕊、花冠、花萼及其他无法进行切片的部位。
4、作为优选方案，所述不适用于切片的动物器官包括皮肤、眼、肠及其他无法进行切片的部位。
5、作为优选方案，所述适用于切片的植物器官包括根、茎、果实、种子及其他能够进行切片的部位。
6、作为优选方案，所述适用于切片的动物器官进行切片包括运动器官、消化器官、呼吸器官、内分泌器官、循环器官、泌尿器官、生殖器官、感觉器官的各个部位。
7、作为优选方案，所述切片包括如下步骤：将新鲜的样本器官于液氮下冷冻30s后，置于-75至-85℃下冷冻1至2h，在-15℃下将所需成像部位切成18μm的薄片，附于载玻片上。
8、作为优选方案，碳纤维表面修饰指应用表面改性技术包括涂层改性、表面接枝改性、等离子改性等方式使碳纤维表面对不同极性的化合物具有相应的富集能力。
9、作为优选方案，所述压力机压力值范围根据转染样本性质的不同设定范围为1-5mpa。
10、作为优选方案，所述施加在碳纤维纸上的电压值为1-2.5kv。
11、作为进一步优选方案，所述碳纤维纸与延长的离子传输管之间的距离为2mm。
12、作为优选方案，所述商用质谱成像离子源可选择desi、激光、激光结合实时直接分析离子源(dart)、大气压化学电离离子(apci)等其他报道的可用于质谱成像的离子源。
13、作为进一步优选方案，所述自行搭建的质谱成像离子源指能够解吸附碳纤维纸中的样品印记的离子源装置。
14、作为优选方案，二维移动平台速度为80-150μm/s。
15、与现有技术相比，本专利技术技术方案及其优选方案具有如下显著性有益效果：
16、(1)本专利技术首次提出一种适用于不同类型植物与动物组织中低丰度化合物质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纤维辅助组织转染/离子化的质谱成像方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述不适用于切片的植物器官包括叶、雌蕊、雄蕊、花冠、花萼及其他无法进行切片的部位。
3.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述不适用于切片的动物器官包括皮肤、眼、肠及其他无法进行切片的部位。
4.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述适用于切片的植物器官包括根、茎、果实、种子及其他能够进行切片的部位。
5.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述适用于切片的动物器官进行切片包括运动器官、消化器官、呼吸器官、内分泌器官、循环器官、泌尿器官、生殖器官、感觉器官的各个部位。
6.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，将新鲜的样本器官于液氮下冷冻30s后，置于-75至-85℃下冷冻1-2h，在-15℃下将所需成像部位切成18μm的薄片，附于载玻片上。
7.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，碳纤维表面修饰指应用涂层改性、表面接枝改性或等离子
8.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述压力机压力值范围为1-5Mpa。
9.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述施加在碳纤维纸上的电压值为1-2.5kV。
10.根据权利要求9所述的质谱成像方法，其特征在于，所述碳纤维纸与延长的离子传输管之间的距离为2mm。
11.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述商用质谱成像离子源为DESI、激光、激光结合实时直接分析离子源、大气压化学电离离子源及其他可用于质谱成像的离子源。
12.根据权利要求11所述的质谱成像方法，其特征在于，所述自行搭建的质谱成像离子源指能够解吸附碳纤维纸中的样品印记的离子源装置。
13.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述二维移动平台速度为80-150μm/s。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维辅助组织转染/离子化的质谱成像方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述不适用于切片的植物器官包括叶、雌蕊、雄蕊、花冠、花萼及其他无法进行切片的部位。
3.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述不适用于切片的动物器官包括皮肤、眼、肠及其他无法进行切片的部位。
4.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述适用于切片的植物器官包括根、茎、果实、种子及其他能够进行切片的部位。
5.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，所述适用于切片的动物器官进行切片包括运动器官、消化器官、呼吸器官、内分泌器官、循环器官、泌尿器官、生殖器官、感觉器官的各个部位。
6.根据权利要求1所述的质谱成像方法，其特征在于，将新鲜的样本器官于液氮下冷冻30s后，置于-75至-85℃下冷冻1-2h，在-15℃下将所需成像部位切成18μm的薄片，附于载玻片上。
7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆颖洁，韩婷，冯坤苗，谢星光，韩娉，苏娟，陈希，张弛，朱梓豪，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军军医大学，
类型：发明
国别省市：
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