空间代谢组学（Spatial Metabolomics）是整合质谱成像（Mass Spectrometry Imaging，MSI）和代谢组学（Metabolomics）技术，对动/植物组织中代谢物的种类、含量和空间分布进行精准测定的技术，...
空间代谢组学（Spatial Metabolomics）是整合质谱成像（Mass Spectrometry Imaging，MSI）和代谢组学（Metabolomics）技术，对动/植物组织中代谢物的种类、含量和空间分布进行精准测定的技术，扩展了代谢组信息的维度，对生命科学的功能研究具有重要意义。得益于质谱仪器成像分辨率和检测灵敏度的提高，空间代谢组学突破了传统代谢组学信息维度不足的缺点，将组学信息拓展到了空间二维水平，极大地提升了对样品信息的认知。
质谱成像技术是一种结合质谱分析和影像可视化的分子成像技术，通常不需要标记，对生物组织样品可进行多点检测、多维数据获取，可实现不同分子高灵敏度的同时检测，并能够直接提供目标化合物的空间分布和分子结构信息。质谱成像技术可以实现生物组织中上千代谢物的定性、定量和定位分析，结合生物信息学分析，发展为空间代谢组学方法，可从生物组织原位发现差异代谢物，并识别其生物学功能。
与其他成像技术相比，MSI技术具有以下特点：
（1）通常无需标记，一次分析就可以得到多种化合物信息。
（2）既可以完成非靶标分析，也可以有针对性的实现高灵敏度的靶标分析。
（3）对多种分子成像，可以对多种非目标性物质同时进行成像分析。
（4）不仅可获得分子的空间分布信息，而且能够提供目标物质的分子结构信息。
1. 技术优势
（1）同时实现定性、定量和定位检测，获取代谢物的空间分布信息。
（2）单细胞级别的空间分辨率，可实现空间上5 μm的分辨。
（3）光学图像与质谱分析成像的融合，进一步提高了图像分辨率。
（4）与病理图像结合，不断获取更精确的结果，升级病理图像的判断。
2. 技术分类
质谱成像技术（MSI）是基于质谱发展起来的一种分子成像技术；按照离子源的不同，常把MSI分为三类：
（1）基质辅助激光/解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）
（2）二次离子质谱成像（SIMS）
（3）解吸电喷雾电离质谱成像（DESI-MSI）
其中，常用的是MALDI-MSI技术（基质辅助激光解吸电离质谱成像）和DESI-MSI技术，接下来简要讲解下两种技术。
MALDI-MSI 已成为当前最主流且应用最广泛的质谱成像技术。MALDI-MSI技术将分析物分散在基质分子中并形成共结晶，当用激光照射晶体时，由于基质分子经辐射吸收能量并导致迅速产热，使基质晶体升华；基质和分析物气化，分析物电离后进入质谱被检测，从而获得样本表面各像素点离子的质荷比和离子强度；与质谱成像软件结合，获得对应离子的信号强度和其在样本表面的位置，绘制出对应分子或离子在样本表面的二维分布图。
DESI-MSI技术基本原理是液滴萃取、样品解析机制，雾化溶剂液滴冲击组织切片表面，使待分析物直接解吸和电离形成气相离子的过程，然后离子进入质谱接口进行检测。
MALDI-MSI和DESI-MSI技术由于原理不同，各具优劣势。DESI-MSI技术开放环境，无需复杂的样品前处理，无需基质，但空间分辨率低，信号易受外界环境干扰。MALDI-MSI需要对样品进行处理，喷涂基质，样品可以保存的更好，空间分辨率高，结果更为稳定。
内容摘自：
http://www.junfeix.cn/services/spatial-metabolomics/
