- 應(yīng)用于疾患相關(guān)物質(zhì)發(fā)現(xiàn)與生物體機(jī)能闡明 -
島津制作所現(xiàn)已推出融合了光學(xué)顯微鏡與質(zhì)譜分析儀技術(shù)的全新分析檢測裝置—成像質(zhì)量顯微鏡『iMScope』。『iMScope』采用本公司獨(dú)有的高聚焦激光光學(xué)系統(tǒng)與高精度樣品移動(dòng)系統(tǒng),能夠以5微米以下的領(lǐng)先世界水平的高分辨率下,取得生物體樣品的質(zhì)譜分析圖像,觀察分子的分布狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)了大氣壓下的質(zhì)譜分析,可以分析更接近與活體狀態(tài)的組織。通過重合、解析從光學(xué)圖像獲得的形態(tài)信息與從質(zhì)譜分析圖像獲得的分子分布狀態(tài),期待應(yīng)用于疾患相關(guān)標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)、藥物動(dòng)力學(xué)觀察等領(lǐng)域。
*作為應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)法的市售成像質(zhì)譜分析裝置,具有領(lǐng)先世界的高分辨率(據(jù)2013年4月本公司調(diào)查)
本產(chǎn)品將與自動(dòng)前處理裝置iMLayer共同出展5月14日在韓國舉辦的生物化學(xué)分子生物學(xué)會(KSBMB)以及6月10日在北美舉辦的美國質(zhì)譜分析學(xué)會(ASMS)。
傳統(tǒng)的質(zhì)譜分析法是將生物體組織樣品破碎等后、提取物質(zhì)得到的混合液體,然后使用液相色譜儀等進(jìn)行分離,測定目的分子。因此,無法得知某一分子在樣品的什么部位高濃度存在或在樣品中感興趣的部位有什么樣的分子高濃度存在。研究人員渴望有一種分析裝置可以對見到的物質(zhì)、見到的部位中所含的分子直接實(shí)施質(zhì)譜分析,實(shí)現(xiàn)研究人員愿望的裝置便是成像質(zhì)量顯微鏡『iMScope』。
舉例來說,『iMScope』對諸如生物體組織切片這樣的平板狀樣品照射激光,電離所含分子并檢測。并且按規(guī)定的間隔移動(dòng)激光,連續(xù)檢測樣品上的離子。通過將激光照射位置信息與其位置上含有的離子量進(jìn)行二維圖像化,可以獲知特定分子的分布狀態(tài)。比如,即使在組織上極小的局部存在作為疾病指標(biāo)的分子時(shí),也可以將其分布以圖像方式檢出。并且,通過比較多個(gè)樣品的結(jié)果,諸如組織差異所造成的含有分子或醫(yī)藥品和其代謝物的分布差異等,也可以以圖像方式進(jìn)行測定、比較。
具有光學(xué)顯微鏡并可以在大氣壓下實(shí)施成像質(zhì)譜分析的全新分析裝置iMScope是可以應(yīng)用于廣泛領(lǐng)域的劃時(shí)代的新解析工具,引起研究人員的高度期待,可以在各個(gè)領(lǐng)域最為尖端的研究開發(fā)中發(fā)揮威力,比如,特定癌干細(xì)胞中高濃度存在的分子,并將此分子作為標(biāo)記物的癌早期診斷法的開發(fā);闡明醫(yī)藥品代謝、聚集過程的藥物動(dòng)力學(xué)觀察;解明食品中有助于增進(jìn)健康的有效成分的分布;以增加有效成分量為目的的農(nóng)作物品種改良;電路板、化成品材料的缺陷解析等,不勝枚舉。
『iMScope』是將科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)(JST)尖端計(jì)測分析技術(shù)?儀器開發(fā)計(jì)劃所獲成果實(shí)施產(chǎn)品化的產(chǎn)物。以浜松醫(yī)科大學(xué)為中心開發(fā)了樣機(jī)后,以島津制作所為中心開發(fā)出來了實(shí)用裝置。在實(shí)用化的過程中,慶應(yīng)義塾大學(xué)也參與了開發(fā)工作。基于上述機(jī)構(gòu)的高見充實(shí)了必要的功能,使之成為方便使用的產(chǎn)品,最終開發(fā)成功了『iMScope』。
1. 高分辨率:實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先世界水平的5微米高分辨率
采用本公司獨(dú)有技術(shù)高聚焦激光光學(xué)系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)高精度樣品位置移動(dòng)的三維樣品臺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),作為成像質(zhì)譜分析裝置,成功獲得了5微米以下的領(lǐng)先世界水平的高分辨率的質(zhì)譜分析圖像。即使諸如視網(wǎng)膜等具有10微米左右大小的微細(xì)結(jié)構(gòu)的組織,也可以觀察其內(nèi)部的分子分布狀態(tài)。另外,利用同時(shí)推出的自動(dòng)前處理裝置iMLayer,能夠以簡便的操作準(zhǔn)備適于高分辨率成像質(zhì)譜分析的樣品。
2. 采用大氣壓MALDI,可以直接分析光學(xué)顯微鏡觀察到的樣品
離子源采用可以在大氣壓下進(jìn)行離子化的大氣壓MALDI,可以直接對觀察到的樣品進(jìn)行質(zhì)譜分析。與真空MALDI法相比,不僅裝置是啟動(dòng)時(shí)間短、測定時(shí)間快,更可以分析揮發(fā)性分子或接近活體狀態(tài)的組織。
使用iMScope專用軟件Imaging MS Solution,可以在光學(xué)顯微鏡圖像上設(shè)置成像質(zhì)譜分析條件,并且還備有若干已預(yù)先設(shè)置分析條件的文件,無需進(jìn)行繁瑣的條件設(shè)置,能夠以觀測光學(xué)顯微鏡的感覺進(jìn)行成像質(zhì)譜分析。
3. 高速分析:高于傳統(tǒng)分析100倍以上的高速成像
iMScope的獨(dú)有技術(shù),以質(zhì)譜分析儀保持使用1kHz的高速Nd:YAG激光進(jìn)行多次激光照射而離子化的離子,一同進(jìn)行質(zhì)譜分析,與傳統(tǒng)的質(zhì)譜分析裝置相比,實(shí)現(xiàn)了100倍以上(本公司內(nèi)部比較)的高速成像。
例如,對2.5mm見方的樣品以10微米分辨率進(jìn)行成像質(zhì)譜分析時(shí),使用傳統(tǒng)裝置約花費(fèi)10天的時(shí)間,但使用iMScope分析,則約3小時(shí)便可完成分析。將正常細(xì)胞與癌細(xì)胞進(jìn)行比較等時(shí),需要獲取2張質(zhì)譜分析圖像,即便如此,iMScope只需約6小時(shí)即可完成,即如果在白天調(diào)制樣品,夜晚進(jìn)行分析,第二天一早便可獲得檢測結(jié)果,大幅加快了研究開發(fā)速度。
※『iMScope』源自Imaging Mass Scope的新詞。
*分辨率20μm、50μm、100μm的圖像是根據(jù)分辨率10μm的質(zhì)譜分析圖像使用軟件模擬制作而成
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