内源性代谢物在生物体内具有重要作用，参与了各项细胞过程。内源性代谢物的代谢失衡与各种疾病的致病机制密切相关，因此原位成像出生物组织中各种内源性代谢物的空间分布对于生物学和医学研究具有重要意义。

解吸电喷雾电离质谱成像技术（DESI-MSI）是近年来新兴的一种原位分子成像技术，该技术在敞开式环境下即可直接对复杂样品表面的分析物进行可视化分析。但由于离子化效率不足的限制，很多在临床疾病中可能为潜在生物标志物的内源性代谢物在使用现有DESI-MSI技术分析时无法清晰成像，这极大地限制了该技术在内源性代谢物原位成像研究中的进一步发展和应用。

近日，中国科学技术大学生命科学与医学部臧建业教授课题组与本课题组合作，在内源性代谢物高灵敏度原位成像研究中取得新的进展，相关研究成果以“Enhanced imaging of endogenous metabolites by negative ammonia assisted DESI/PI mass spectrometry”为题，于2022年8月28日在线发表在期刊Talanta上（DOI: 10.1016/j.talanta.2022.123864）。

      该研究工作在DESI-MSI的基础上，联合使用氨水添加剂和光电离，发展了一种新的原位质谱成像方法（aa-DESI/PI），实现了对生物组织中大量内源性代谢物的原位、高灵敏度成像。与DESI相比，新方法aa-DESI/PI可以使小鼠脑组织中内源性代谢物的质谱信号强度最高提升37.1倍，并且可以多清晰成像出9种内源性代谢物。皮尔逊相关性分析和KEGG通路分析的结果也表明灵敏度增强的aa-DESI/PI方法有助于内源性代谢通路的研究，这些结果共同表明aa-DESI/PI方法在神经科学，药理学，临床研究中将具有广泛的应用前景。

图1：DESI与aa-DESI/PI的质谱图与成像图对比结果

       本工作第一作者为詹力博士生，刘成园副研究员为共同第一作者，张璇副教授、臧建业教授和潘洋教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、中科院合肥大科学中心、中科院关键技术人才计划、中央高校基本科研业务费用专项资金的支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914022006609