激光消融-电感耦合等离子体质谱法可视化小鼠脑组织中的金属元素

将小鼠脑组织样本和标准品放入激光消融室中。

标准品中含有已知浓度的金属，这些金属被添加到羔羊脑组织匀浆中。

用氩气填充腔室，并将紫外激光束聚焦于组织上。

激光以线性模式汽化样品和标准物质，产生细小颗粒的气溶胶。

氩气将颗粒携带进入电感耦合等离子体，一种高温电离源。

等离子体将粒子原子化并电离成带正电荷的离子。

离子进入质谱仪，并根据其质荷比进行分离。

将获得的数据与参考数据库进行比对，以鉴定样品中存在的金属元素。根据标准品绘制校准曲线。

通过将样品的信号强度与标准品的信号强度进行校准，计算样品中金属元素的浓度，揭示脑切片内金属的空间分布。

首先，将脑组织样本和所有基质匹配的组织标准品放入激光消融室中。确保样本位于LACCD相机的景深范围内。关闭室门，并用手拧紧螺丝。

然后在ICP-MS软件中打开载气阀门，并将流速设置为1.2升每分钟。在LA软件中，使用载气对烧蚀池进行30分钟的吹扫，适用于两倍体积的烧蚀池。每10分钟，将样品台移动至腔室的每个角落，以减少烧蚀池中残留的空气量。

打开电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），并让仪器预热两小时。在仪器预热期间，在激光剥蚀软件中，在第一个组织标准样品表面绘制一条长约3毫米的剥蚀线。单击该剥蚀线，并设置默认的光束直径、扫描速度和辐射通量。将该线条复制六次，线条之间的间距等于光束直径。对每个标准样品重复此过程。

然后，使用线条工具从样品的左上角开始，穿过样品最宽处，绘制消融区域，参数设置与标准样品相同。

根据标准品所用的间距，复制该谱线以确保样品被完全覆盖。随后绘制一组用于间歇扫描标准品的谱线，最迟在样品扫描后20小时内或每扫描一个样品之间进行。在实验结束时增加一次标准品的扫描。

根据谱线长度和扫描速度，确定样品和标准谱线的分析时间。然后在ICP-MS软件中创建一个新的批处理任务，并选择时间分辨分析模式。选择感兴趣的质荷比值，并为每个比值设置积分时间，使每个循环的总积分时间为0.25秒。保存该批处理任务。

对于标准样品批次，为每条线填写分析时间，并额外增加15秒缓冲时间，以计入激光预热和冲洗时间。为每个标准线设置一个包含采集程序的样品运行列表。对于样品批次，复制标准批次的设置，并根据样品的烧蚀模式相应调整时间及采集次数。

ICP-MS 仪器完成预热后，将第一批样品加入队列，并确保软件正在等待来自 LA 仪器的触发信号。随后，在 LA 软件中打开激光电源，并设置激光预热和冲洗时间。启动激光序列，检查 ICP-MS 是否在激光烧蚀后正确开始数据采集。

数据采集完成后，从 CSV 文件中提取标准品的数据。进行基线校正并扣除背景信号。识别由组织标准品中的孔洞引起的数据信号下降。

屏蔽这些低信号区域，然后将数据导出为电子表格。针对每种已识别的元素，计算从 CPS 到 PPM 的转换系数。对每个标准样品重复此过程。

接下来，打开定量图像构建软件，并从 CSV 文件中导入样本数据。选择背景的多个区域以进行背景校正。选择图表编辑工具，右键单击图像，然后选择“修改图像外观”。将 Z 轴的起始颜色更改为一个较大的负值。

然后单击“完成”以增强背景信号。接着在“标准品”选项卡中，输入每个标准品的 CPS PPM 校正因子，然后单击“开始”。在“数据”选项卡中打开数据浏览器，右键单击已校正的图像文件，然后单击“新建图像”。

打开“修改图像外观”窗口，设置颜色表和比例尺。使用“添加注释”工具在图像上放置颜色标尺。在颜色标尺窗口中调整颜色标尺。图像着色并添加注释后，可将图像复制粘贴至其他程序，或从图像构建软件中导出图像。

要激活感兴趣区域（ROI）工具，请从分析软件包中选择图像处理，并选择一幅图像。在图像选项卡中，点击 ROI 并开始 ROI 绘制。选择感兴趣区域，然后点击完成 ROI。

在“图像”选项卡中，单击“统计”以获取感兴趣区域（ROI）数据。将数据复制并粘贴到电子表格中，确保每次添加 ROI 时都及时保存。根据需要重复此操作。