新型基质喷涂方法及其在MALDI质谱成像中的应用文献综述

中国药科大学本科生毕业论文开题报告姓名 刁俊伟 学号 14405209 专业 中药学 指导教师 李彬课题名称 新型基质喷涂方法及其在MALDI质谱成像中的应用课题性质 基础研究应用课题radic; 设计型 调研综述 理论研究开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）一、研究背景近年来，质谱成像（Mass spectrometry imaging，MSI）作为一种无需标记的新型分子成像技术已成为现今质谱领域研究的前沿和热点。

该技术将质谱分析方法与影像学技术结合，通过直接对组织切片表面的质谱扫描，可在无任何特异性标记的情况下，快速直观地实现生物组织中如蛋白质、多肽、药物分子、代谢产物等多种分子的非靶向性、原位、高覆盖检测。

基质辅助激光解吸电离（Matrix-assisted laser desorption/ionization，MALDI）是应用最广泛的MSI技术，该技术分析时需要在组织表面喷涂基质，并利用激光轰击使组织中的被测物解吸离子化。

研究发现MALDI MSI可用于分析大脑组织中脂肪酸、磷脂、核苷等多种代谢物的空间分布及含量变化，是进行疾病诊断、药物代谢、植物代谢物分布等方面研究的有力手段。

小分子代谢物（Small molecular metabolites，SMMs）如氨基酸、核苷酸、脂肪酸和激素等，是人体必需的基本成分，参与了重要的生物学功能1。

该类代谢物的分子量通常小于500 Da，研究发现SMMs的空间分布和含量变化与疾病的发生发展密切相关。

例如，研究显示疾病患者组织和尿液中的脂肪酸与核苷酸水平在疾病发生后显著变化2,3，说明组织和体液中SMMs的异常波动与疾病的病程进展有关。

利用MALDI MSI分析脑缺血组织中代谢物的分布时，鞘磷脂、糖脂、卵磷脂及溶血磷脂等磷脂类代谢物的水平在缺血再灌注脑损伤区域出现差异性变化，说明该技术在研究磷脂相关代谢途径时具有较高应用价值。

此外，采用电场辅助基质喷涂方法（Electric field-assisted scanning-spraying，EFASS）4结合MALDI MSI研究胃癌组织临床样本时发现，脂肪酸及核苷等小分子代谢物均可被有效检测并成像，并且该类代谢物的水平在肿瘤区域出现了差异性表达，说明MALDI MSI可应用于研究肿瘤微环境代谢物的分布。

然而，MALDI MSI在分析小分子代谢物时，因为许多生物分子在组织中的含量极低，并且由于在低质量范围内(通常小于500Da)存在来自基质和/或基质团簇的干扰，使其在组织SMMs原位检测的研究中始终存在着灵敏度有限、易受基质峰干扰等诸多问题。