解吸电喷雾电离(DESI)是一种广泛使用的环境质谱成像(MSI)技术,因其最小的样品准备和保留原生化学状态的能力而受到重视。然而,由于在小空间尺度上分子电离和离子传输的效率相对较低,使用DESI实现单细胞分辨率一直具有挑战性。在这里,我们展示了四种不同的实现方式,通过优化实验参数和模块化硬件整合,来实现培养细胞的单细胞DESI成像。在第一个平台上,使用了由DESI XS源和Synapt G2-Si Q-TOF质谱仪组成的Waters系统,配合定制的加热离子转移毛细管和仔细优化的关键参数,包括加热温度、喷雾器到表面的距离和溶剂流速,以改善去溶剂化和离子传输。在第二个平台上,自制了包含DESI XS喷雾器、电动XYZ平台、显微镜和离子源接口的采样和电离装置,并与Thermo LTQ Orbitrap XL质谱仪连接。在第三个平台中,类似的装置与Thermo Exploris 240 Orbitrap质谱仪整合。在第四个平台中,类似的装置与Thermo Orbitrap Fusion Lumos质谱仪连接。所有四个平台都允许对具有异质人群的单细胞代谢物进行MSI研究。与Orbitrap系统的集成提供了更高的质量分辨率和改善的空间分辨率,便于展示基于DESI的单细胞MSI。在所有四个平台中,DESI XS源与Exploris 240的组合实现了最小的像素大小(2.7 μm × 10 μm)和检测到的分子特征数量最多。这些结果共同建立了一个灵活且可重复的框架,以在高分辨率环境MSI中调整DESI,并揭示了在原生条件下相邻细胞之间的显著化学差异。
Colwell等人(Mon,)研究了这个问题。