兼容性与简易性:使用商用DESI XS离子源,无需重大改动即可实现5 μm左右的空间分辨率。
高效率与高质量:在最低300 psi的背压、250 nL/min的流量下,可显著提高图像分辨率。利用HDI(1.8)软件以更高效地进行成像。
使用市售的 DESI 离子源(DESI XS,Waters)分析猪肝、人肾上腺和大鼠脑组织。DESI XS离子源配有高性能喷雾器、加热传输管路(HTL)和μBinary溶剂管理器流体系统(ACQUITY UPLC M-Class BSM)。
为进行高分辨率低流量DESI分析,对该系统进行了一些可逆的微小改动:为改善溶剂输送,在溶剂管路中加入了1.7 μm(300 μm x 150 mm)ACQUITY C18色谱柱。
HDI软件方法设置:使用250 nL/min的低流量设置,先以100 μm像素大小获取初始图像,然后以50 - 5 μm像素大小重新获取选定区域的图像。
将溶剂输送流速从典型的每分钟2 μL降低到250 nL,可将喷射束直径从约20-25 μm减小到<10 μm,从而提高DESI的图像分辨率,使其达到细胞水平。
图1.纳升流动DESI与传统流动DESI的对比示意图。
图2.HDI 1.8数据驱动显微镜工作流程,A)在模式选项卡中定义并获取低分辨率图像的初始区域。B) 在HDI中处理和检视图像。C) 在分析选项卡中选定感兴趣的区域。D) 将选定区域导入模式选项卡,并以更高分辨率采集。E) 在原始低分辨率图像上处理并显示高分辨率子区域。
图3.左图:以50 μm分辨率采集的人类肾上腺癌组织图像。右上图:以5 μm分辨率重新采集的4号组织子区域。右下:Umap/DBscan对所需的5 μm区域进行分割的结果。
低流量DESI在高分辨率(10 μm像素大小)下长时间(大于35小时)采集也很稳定。
图4.左图:以10 μm像素尺寸绘制的整个大鼠大脑矢状切面,其扩展部分显示了小脑内部的细节。右图:数据组中与组织最相关20个的单异构离子。
将5 μm像素大小的图像与显微图像中看到的特征进行比较,估计达到的分辨率小于10 μm。
图5.A:图4中数据组一小块区域的扩展;B:A的Umap/DBscan分割结果,紫色部分与C中显微图像中的细胞相对应;D:重新采集5 μm处的区域,C中可见的细胞的分辨率有所提高。
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