真空紫外激光解吸/电离单细胞质谱成像装置的研制和调试

开发同时具有亚微米分辨率以及高检测灵敏度的无基质质谱成像方法,对于可视化单细胞生物样品具有重要意义。在此,提出了真空紫外激光解吸/电离飞行时间质谱成像(VUVDI-ToFMSI)方法。通过调整基频光波长至777.7、403.22和255 nm,汞蒸气池中氩气气压至1100 Pa以及温度至240℃,获得接近13μJ/pulse的高强度VUV激光能量;同时,设计的同轴光路聚焦VUV激光至亚微米水平;另外,通过进一步调整偏转电场、离子聚焦电场以及反射电场的电负性以及电压等参数,离子的飞行路径得到矫正与优化。基于这种方法,实现了单个HeLa细胞中外源性药物亚甲基蓝(m/z 284.4)、内源性代谢物离子信号m/z 152.1以及m/z 81.1的纳米级成像(~500 nm/pixel),结果表明它们分别富集在细胞质、细胞核以及核仁内,证明了该方法在绘制单细胞不同区室内外源和内源性化学物质的高分辨以及高灵敏度的成像能力。该VUVDI-ToFMSI平台将为了解更多生物样本的精细结构与功能提供更完整、更深入的化学信息。