空间代谢组在解吸电喷雾电离质谱成像（DESI-MSI）技术上进一步升级，形成了空气动力辅助离子化解吸电喷雾电离质谱成像（AFAI-MSI）技术。利用空气流与传输管对带电液滴进行远距离传输，传输管中的带电液滴在高速气流和电压的作用下进一步脱溶剂、富集、离子化，继而提高检测灵敏度，同时扩展了待测样品的空间和操作灵活性，不仅适用于单一组织样本，也适合于大体积样品的远距离离子采集和成像分析。
图 | AFADESI-MSI空间代谢组技术原理图
技术流程
1）在电喷雾毛细管喷嘴上施加一定高电压，喷雾溶剂从雾化器的内套管中流出，由外套管中喷出的高压氮气迅速将喷雾溶剂雾化形成带电喷雾液滴
2）喷出的高速带电液滴轰击待测样品表面，在溶剂萃取作用下样品同时被解吸与电离
3）含有被测样品的带电液滴迅速发生去溶剂化作用，从质谱分析器的采集锥孔进入分析器并被检测
4）样品固定在承载平台，连续或脉冲移动承载平台对样品进行二维扫描
5）同时质谱仪记录质谱信号强度获得样品表面的分子及其含量
6）这些信息通过质谱图像分析软件转换后，即可获得选择离子或离子群的二维空间强度分布图
技术优势
1.高灵敏度：灵敏度可达pg级别
图 | 含量为pg级的硫苷脂类代谢物在大鼠脑的成像图
2.宽动态范围：数量级103
图 | 甘油磷脂酰胆碱在大鼠肾组织不同区域呈3个数量级梯度差异
3.高覆盖度：涵盖多种类型小分子代谢物
胆碱类、多胺类、氨基酸类、肉碱类、核苷类、核苷酸类、有机酸类、碳水化合物类、胆固醇类、胆酸类、脂质类等多种类代谢物
4.高特异性
高分辨分析器+强分辨力软件
实现m/z 相近代谢物的准确识别
Δm/z =0.001
图 | 大鼠肾脏中m/z相近代谢物的空间成像
5.高异质性
实现组织结构和功能
代谢物的识别与特征分布
图 | 人食管癌组织中代谢物的高异质性空间分布
鹿明优势
1.项目经验
小鼠/大鼠：脑、肾、心、肝、脾、脊髓、垂体、胰腺、皮肤、整只小鼠/大鼠
肿瘤组织：食管癌、甲状腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、脑胶质瘤、鼻咽癌、皮肤癌、肝癌
植物组织：根、种子
2.硬件支持
自有AFAI-MSI
Thermo QE 高分辨质谱
空间分辨率（100um*100um、20um*20um）+高质量分辨率：仪器持续升级
3.发明专利
3项授权发明专利、1项软件著作权(如下)
敞开式喷雾场解吸离子化方法及离子化装置，发明专利，授权号：ZL 2007 1 0303649.0
质谱成像平台装置及其控制方法，发明专利，授权号 ：ZL 2012 1 0055424.9
一种离子源温控加热装置，发明专利，授权号：ZL 2012 1 0348043.X
一种用于生物组织质谱成像的离子传输装置，实用新型专利，授权号 ：ZL 201520580709.3
4.数据库支持
LM空间代谢组学自建数据库：SmetDB、SmetPB
SmetDB针对人和动物，目前含4000+物质，涵盖氨基酸、脂质、核苷酸、碳水化合物、维生素和辅助因子、激素等物质;
SmetPB目前针对植物，含有6000+物质，涵盖生物碱类、酚酸类、黄酮类、香豆素类、苯丙素类、木脂素、萜类等10大类代谢物；
5.软件支持
基于大数据与人工智能的MassImager质谱成像处理软件
6.服务支持
学术支持：贺玖明教授，国内早期开发空间代谢组学方法的科学家之一
PNAS、Theranostics、Advanced Science、AC等杂志发表文章10余篇（见参考文献）
技术流程
应用领域
医学领域
1.疾病分子机制，如阿尔茨海默症、抑郁、脑缺血、糖尿病、心血管疾病等
2.生殖发育学，如胚胎、器官发育过程中代谢调控和代谢表型等
3.肿瘤代谢与肿瘤免疫，如肿瘤代谢微环境与肿瘤免疫逃逸等
4.肿瘤分子病理诊断、分子分期/分型、生物标志物筛选等
5.肿瘤耐药与用药研究等
6.环境毒理学，如环境污染物的体内毒性效应和分子机制等
7.新药药理和毒理，如药物的空间分布和体内效应和分子机制等
农林牧渔领域
1.发育学，如种子、胚胎、器官发育过程中的空间代谢调控等
2.分子机制，如盐胁迫、病毒/真菌侵染、光合作用等机制研究
3.基因调控机制，如转基因、基因沉默、基因敲除后代谢物变化的机制研究，了解基因与代谢物之间的精确关系等
4.植物与环境互作研究，如昆虫选择性侵害植物部位、土壤与根部互作研究等
5.植物药用成分定位
样本准备指南
1.样本类型
未经过福尔马林浸泡、HE染色，荧光标记等处理的新鲜组织样本。
5mm*2mm~2cm*4cm，大至整只大鼠/小鼠（15cm*10cm）。常规样本大小为1cm3左右。
2.送样准备
1）实验前准备
预冷生理盐水
50mL离心管中
封口膜或保鲜膜、锡箔纸、干冰、液氮、滤纸片、镊子、记号笔等；
2）样本处理流程
3.送样流程
干冰寄送时，将样本盒埋没于干冰中，保证其上下都有干冰覆盖；
干冰的量根据每天4公斤来计算，使用厚实（2cm以上厚度）的泡沫箱寄送。
4.送样注意事项
在允许的条件下，建议多准备一份样品作为备用；
样本质量是影响实验结果的最关键因素，因此在采集、制备、贮存、运输过程中应尽可能地做到迅速，最大限度的缩短样本从采集到实验的时间。
仪器设备
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