Summary
I denne undersøgelse præsenteres en række metoder til forberedelse af DESI-MSI-prøver fra anlæg, og en procedure for DESI-monteringsinstallation, MSI-dataindsamling og behandling beskrives detaljeret. Denne protokol kan anvendes under flere betingelser for erhvervelse af rumlig metabolominformation i planter.
Abstract
Den medicinske anvendelse af traditionel kinesisk medicin skyldes hovedsageligt dets sekundære metabolitter. Visualisering af fordelingen af disse metabolitter er blevet et afgørende emne inden for plantevidenskab. Massespektrometribilleddannelse kan udtrække enorme mængder data og give rumlig distributionsinformation om disse ved at analysere vævsskiver. Med fordelen ved høj gennemstrømning og højere nøjagtighed anvendes desorptionselektrosprayionisering massespektrometribilleddannelse (DESI-MSI) ofte i biologisk forskning og i studiet af traditionel kinesisk medicin. De procedurer, der anvendes i denne forskning, er imidlertid komplicerede og ikke overkommelige. I denne undersøgelse optimerede vi sektions- og DESI-billeddannelsesprocedurer og udviklede en mere omkostningseffektiv metode til at identificere fordelingen af metabolitter og kategorisere disse forbindelser i plantevæv med særlig fokus på traditionel kinesisk medicin. Undersøgelsen vil fremme anvendelsen af DESI i metabolitanalyse og standardisering af traditionel kinesisk medicin / etnisk medicin til forskningsrelaterede teknologier.
Introduction
Visualisering af metabolitfordeling er blevet et afgørende emne inden for plantevidenskab, især i traditionel kinesisk medicin, da det afslører dannelsesprocessen af specifikke metabolitter i planten. Med henvisning til traditionel kinesisk medicin (TCM) giver den information om de aktive komponenter og styrer anvendelsen af plantedele i farmaceutiske applikationer. Normalt opnås visualisering af metabolitter ved in situ-hybridisering, fluorescensmikroskopi eller immunhistokemi, men antallet af forbindelser detekteret ved disse eksperimenter formidler begrænset kemisk information. Kombineret med vævsfarvning kan massespektrometribilleddannelse (MSI) give store mængder data og levere rumlig fordelingsinformation om forbindelser ved at scanne og analysere vævsskiver på mikronniveau1. MSI bruger analysander til desorption og ionisering fra prøveoverfladen efterfulgt af masseanalyse af de resulterende dampfaseioner og anvendelse af billeddannelsessoftware til at integrere informationen og plotte et todimensionelt billede, der registrerer en specifik ionoverflod. Denne teknologi kan bestemme både eksogene og endogene molekyler ved at detektere den karakteristiske fordeling af lægemidler og deres inducerede metabolitter i målvæv og organer 2,3,4,5.
Forskellige billeddannende MS-modaliteter er blevet udviklet i løbet af de seneste årtier; de mest fremtrædende blandt dem er desorptionselektrospray ioniseringsbaseret MSI (DESI-MSI), matrixassisteret laserdesorption / ionisering (MALDI) og sekundær ionmassespektrometri (SIMS)6. DESI-MSI bruges ofte i biologisk forskning på grund af dets atmosfæriske drift, høje gennemstrømning og højere nøjagtighed7. MALDI er blevet anvendt til at identificere et transthyretinfragment som en potentiel nefrotoksisk biomarkør for gentamicin og til at analysere fordelingen af den neurotoksiske metabolit 1-methyl-4-phenylpyridinium efter behandling af 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin i musehjerner 8,9. MALDI og DESI er blevet anvendt til at bestemme sammensætningen af lægemiddelinducerede krystallignende strukturer i nyrerne hos doserede kaniner; Disse strukturer består hovedsageligt af metabolitter dannet på grund af demethylering og/eller oxidation af lægemidlet10. Derudover er MSI blevet anvendt til lokalisering af metabolisk fordeling af lægemiddeltoksicitet i målorganer. Imidlertid varierer cellerne i plantevæv og er forskellige fra dyr og kræver særlige sektionsprocedurer.
I planter, ved hjælp af MALDI billeddannelse, indtil videre, fordelingen af forskellige forbindelser i hvede (Triticum aestivum) stamme, sojabønne (Glycine max), ris (Oryza sativa) frø, Arabidopsis thaliana blomster og rødder, og byg (Hordeum vulgare) frø er blevet analyseret 11,12,13,14,15,16,17,18 . Nylige undersøgelser har rapporteret, at DESI-MSI dukker op i metabolitanalysen af naturlige lægemidler og produkter, især i TCM'er som Ginkgo biloba, Fuzi og Artemisia annua L 19,20,21. I disse undersøgelser er protokollerne til fremstilling af plantematerialeprøver forskellige, og nogle kræver mere komplekst udstyr, som et frysemikrotom. DESI-MSI har strenge krav til overfladefladheden af den detekterede prøve. Ved analyse af et dyrs organ eller væv fremstilles prøven normalt ved kryo-sektionering22. Proceduren for kryosektionering er imidlertid kompliceret og dyrere, og den almindeligt anvendte metode til optimal klæbemiddelskæretemperatur (OCT) har et stærkt signal ved billeddannelse. Derudover varierer TCM's medicinske væv; for eksempel bruges roden til Salvia miltiorrhiza, kendt som Danshen på kinesisk, medicinsk, mens bladet i Zisu (Perilla frutescens) bruges23,24. Det er derfor nødvendigt at forbedre procedurerne for prøveforberedelse for at fremme anvendelsen af DESI i metabolitanalyse for TCM.
Som en flerårig urt og en almindeligt anvendt TCM blev S. miltiorrhiza oprindeligt optaget i den ældste medicinmonografi, Shennong's Classic of Materia Medica (kendt som Shennong Bencao Jing på kinesisk). I denne undersøgelse optimerede vi sektions- og DESI-billeddannelsesprocedurer og udviklede en mere omkostningseffektiv metode til at identificere fordelingen og kategorisere forbindelserne i væv fra S. miltiorrhiza. Denne metode kan også overvinde ulemperne forbundet med tørt væv - at de normalt let bryder under nitrogenblæsningen - og fremme udviklingen af TCM. Undersøgelsen vil fremme standardiseringen af TCM / etnisk medicin til forskningsrelaterede teknologier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Forberedelse af prøver
- Saml rensede rødder og blade fra en 2-årig Salvia miltiorrhiza-plante (figur 1A), og skær direkte i en tværsnitstykkelse på ca. 3-5 mm i hånden. Sæt derefter prøven på et vedhæftningsmikroskopglasglas ved hjælp af dobbeltklæbende tape (figur 1B).
BEMÆRK: Sørg for, at størrelsen på den dobbeltsidede tape er større end prøven. Hvis vævene tørres, blødlægges de i vand eller 4% paraformaldehyd natten over, før de skæres i skiver. - Sæt et andet mikroskopglasglas over prøven, og pakk de to glasglas med en forseglingsfilm som en sandwich (figur 1C). Sandwichprøven fryses ved -80 °C i mindst 4 timer, og udsæt den derefter for luftvakuum i 2 timer (figur 1D) med følgende indstillingsparametre: fældetemperatur ved -75 til -82 °C og vakuummåler ved 2,5 til 3,7 Pa.
BEMÆRK: Sørg for, at de to glasglas er parallelle, når du pakker forseglingsfilmen ind for at holde prøvens overflade intakt. Hvis plantevævene har et højt fugtindhold, skal du forlænge luftvakuumtiden til 3 timer. Overskrid ikke 5 timer, ellers vil vævene let bryde. - Sandwichprøverne opbevares ved -80 °C indtil analysen. Prøverne bringes til stuetemperatur i en ekssikkator for at undgå kondensering på prøveoverfladen. Udsæt derefter prøven for matrixapplikation.
2. Installation af desorptionselektrosprayioniseringsenhed (DESI)
- Implementere detektoropsætning og massekalibrering af instrumentet i ESI-tilstand; udføre detektoropsætning ved hjælp af leucin enkephalin (LE) i vand-acetonitril (1: 1 v / v) opløsning og udføre massekalibrering med natriumformiat (NaFA) i vand-isopropanol (1: 1 v / v) opløsning.
- Tag ESI-kilden ud, og monter DESI-enheden på massespektrometeret. TilslutN2-gasforsyningen til DESI-enheden, og juster gastrykket til ca. 0,5 MPa (figur 2A). Det er ikke nødvendigt at udlufte instrumentet, når der udveksles kilder.
- Fyld 5 ml sprøjten med LE og myresyre i vand-methanol (1:9 v/v) opløsning, og fastgør sprøjten til den højtydende sprøjtepumpe for at tilvejebringe solvens til ionisering af kemikalierne i prøven (figur 2B).
- Sæt en solvens, der tilfører kapillær, på sprøjten og DESI-sprøjten (figur 2C). Det opløsningsmiddel, der tilvejebringer kapillær, er en standard 75 μm indvendig diameter og 375 μm udvendig diameter kapillær; det er ret smalt og bliver let blokeret af urenheder, derfor skal opløsningsmidler, der anvendes i scanningsprocesserne, være MS-kvalitet og filtreres før brug for at reducere risikoen for blokering.
- Start sprøjtepumpen, og indstil infusionshastigheden til 2 μL/min for at få et konstant flow og sprøjt med solvensen (figur 2B). Sluk forN2-gasventilen , og tænd den derefter efter ca. 15 s; En lille dråbe opløsningsmiddel vil blive blæst ud på scenen, og spray kan ses, hvis opløsningsmiddelstrømmen er i konstant tilstand.
- Juster sprøjtens position med hensyn til sprøjtevinkel, XYZ-akse, fremspring og højde (figur 2D). Brug røde og sorte markører som referencer til at optimere massespektrometrisignalet for at få en signalintensitet over 1 x 105 i følsomhedstilstand (figur 2E).
- Fremspring af sprøjten er den mest betydningsfulde faktor, der påvirker signalintensiteten; juster fremspringet ved at skifte N2 gasskærmen med en 5 mm skruenøgle. Sprøjteretning påvirker kvaliteten af massebilledet; Drej sprøjten, indtil sprayen er lige. Når fremspringet er justeret til den bedste signalintensitetsposition, skal du prøve ikke at ændre det, når du udveksler kilder.
- Efter alle ovenstående trin er opsætningen klar til eksperimenter, og opsætningen er normalt stabil i >3 ugers brugervenlighed, observeret efter den indledende opsætning.
3. Optagelse af DESI-MS-billeder
- For DESI-MSI må der ikke udføres nogen prøveforbehandling. For prøver, der allerede har forbehandling, skal du minimere forbehandlingstrinnene så meget som muligt. For eksempel kan nogle prøver kun laves med monteringsmedier, så fjern det overskydende medie på diasene, hvis det er muligt.
- Tag et billede af eksemplet på sliden (figur 3A). Rør ikke ved prøvens overflade for at undgå indtagning af urenheder.
- Placer glideren på pladepositionen på DESI-trinnet. Scenen har to pladepositioner, A og B; Det er vigtigt at huske den rigtige position. Brug standard dias (75 mm x 25 mm) eller et fuldt dias, ellers passer diaset ikke i positionen og kan ikke holdes stabilt. Et fuldt dias (120 mm x 80 mm) kan rumme op til fire dias og har dermed et meget større område til eksperimenter.
- Åbn high-definition massebilledbehandlingssoftwaren, indstil en ny plade under fanen Anskkaffe, og vælg den rigtige pladeposition (A eller B) og pladetypen. På billedvalgssiden skal du vælge de fire hjørner af diaset, hvorefter billedet automatisk justeres til den korrekte retning (figur 3A).
- Indstil MS-parametrene; den almindeligt anvendte eksperimenttype er DESI-MS-tilstand, hvor kun moderionen detekteres. Instrumentet kan kun bruge en polaritet i et eksperiment; Vælg derfor polariteten som positiv eller negativ. For at få mere information om kemikalier i små mængder skal du anvende følsomhedstilstanden (figur 3B).
- Tegn et rektangel for at definere scanningsområdet under fanen Mønster, og indstil pixelstørrelsen. Generelt skal du holde X- og Y-størrelserne på pixel ens i DESI-MS-tilstand. Indstil scanningshastigheden til højst 5x pixelstørrelsen (figur 3C).
- Gem projektet, og eksporter et regneark til software til erhvervelse af massespektrometri.
- Åbn programmet til anskaffelse af massespektrometri, importer regnearket, og gem det som en ny eksempelliste. Tryk på Start Kør for at starte MSI-scanningen. Der kan føjes flere billeder til eksperimentkøen ved at importere flere regneark.
4. Behandling af DESI-MSI data og visualisering
- Indlæs datafilen for prøven i massebilledbehandlingssoftwaren, og indstil parametrene for DESI-billedbehandling (figur 3D). Da leucin Enkephalin blev brugt til intern låsemasse, og låsemassen er det eneste punkt til at identificere polariteten af eksperimentet, er det af stor betydning at indstille den korrekte låsemasse. Indstil følgende værdier: for positiv tilstand: 556.2772; For negativ tilstand: 554.2620.
- Det er muligt at opbygge en liste over målkemikalier, i hvilket tilfælde forarbejdningsresultatet vil fokusere på kemikalierne på mållisten. Indlæs den behandlede datafil for at visualisere DESI-billedet af prøven. Klik på knappen "Normalisering" for at normalisere dataene ved total ionkromatografi (TIC) for at få den relative intensitet af et specifikt kemikalie til referencen, så kan forskellige prøver sammenlignes med hinanden (figur 3E).
- Tegn et interesseområde (ROI), og kopier flere kopier på eksempelbilledet. ROI'er kan laves på tværs af forskellige billeder. Vælg alle ROI'er, og eksporter multivariat analyse (MVA) for at udtrække MS-oplysninger fra alle ROI'er for MVA (figur 3F).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Denne protokol kan føre til identifikation og distribution af forbindelser i planteprøver. I MS-billedet af en specifik m/z repræsenterer farven på hver enkelt pixel den relative intensitet af m/z og kan således være forbundet med den naturlige fordeling og overflod af metabolitionen i hele prøven. Jo højere kemikaliets overflod ved opsamlingspositionen er, desto lysere er farven. Bjælken på billedet (figur 4A-D) viser farveforløbet. Her valgte vi to forbindelser, der er værdifulde i den medicinske anvendelse af S. miltiorrhiza. Som vist i figur 4A-D er fordelingen af målforbindelser, Tanshinone IIA (m/z: 333,0893, M+H) og rosmarininsyre (m/z: 705,1848, 2M+H-O), synlig i forskellige områder af roden. I mellemtiden blev forbindelsen Danshenol A (m / z: 297.1127, M + H; m / z: 335.0686, M + K) påvist i bladet, som vist i figur 4E-H. Fordelingen af forbindelserne kan bruges til at styre brugen af plantedelen i medicinske applikationer; Derudover kan de eksporterede MVA-data anvendes til at foretage yderligere metabolomics-analyse.
Figur 1: Metode til prøveforberedelse . (A) Planten (Salvia miltiorrhiza), der anvendes i denne forskning. Den røde pil angiver det indsamlede væv som en prøve. (B,C) Skematisk, der viser, hvordan man laver en sandwichprøve. D) Luftvakuum af prøver. Temperatursættet er -83,1 ± 3 °C, og vakuumområdet er 3-5 Pa. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: Udstyr og apparatur i DESI-MSI-enheden . (A) Set forfra af DESI-enheden. (B) Sprøjtepumpe. C) Sprøjtekapillær. (D) Set ovenfra af DESI-enheden. (E) Optimering af signalet. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Erhvervelse, dataanalyse og visualisering af DESI-MSI. (A) Indlæs billedet i massebilledbehandlingssoftwaren, og vælg hjørnerne af diaset for at justere billedet til den rigtige retning. (B) Indstil MS-parametrene, indstil m/z-scanningsområdet, og vælg positiv eller negativ tilstand. (C) Definer scanningsområdet, billedopløsningen og scanningshastigheden. (D) Indstil behandlingsparametrene: antal målmasser, låsemasse, prøvefrekvens og varighed. (E) Indlæs resultatet og normaliser dataene. Vælg den forventede m/z fra masselisten for at få vist MS-billedet af m/z. (F) Tegn interesseområder (ROI'er) på MS-billedet, og eksporter MVA til metabolomics-analyse. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Massespektrometri billeddannelse af rod- og hele bladsektioner. (A-D) Billeder, der viser den rumlige fordeling af to udvalgte forbindelser i roden. (E-H) Billeder, der viser den rumlige fordeling af to udvalgte forbindelser i blade. Farven på hver enkelt pixel repræsenterer den relative intensitet af m / z og kan således være forbundet med den naturlige fordeling og overflod af metabolitionen gennem hele prøven. Jo højere kemikaliets overflod ved opsamlingspositionen er, desto lysere er farven. Bjælken på billederne viser farveforløbet. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Fremkomsten af MS-teknologi har åbnet en ny indsigt i naturproduktforskning på molekylært niveau i de senere år24. MS-instrumentet muliggør med sin høje følsomhed og høje kapacitet målrettet og ikke-målrettet analyse af metabolitter i naturlige produkter, selv med sporkoncentration25. Derfor er MS i øjeblikket meget udbredt inden for traditionel kinesisk medicin (TCM) kemi. Den kvalitative og kvantitative forskning i TCM's kemiske sammensætning kan give oplysninger om lægemidlets indholdsstoffer og dets tilknyttede forbindelse, hvilket ikke blot udgør en passende reference for farmakologisk forskning, men også danner grundlag for opbygningen af et kvalitetsstandardsystem for TCM26. Desuden er metaboliske signaturer i naturlige produkter normalt relateret til de morfologiske og histologiske egenskaber27; Derfor er det af stor værdi at foretage in situ-analyser for at identificere planters mekanisme og respons på forskellige biotiske og abiotiske stressforhold28. Da prøver til traditionel MS-analyse imidlertid er opløsninger af ekstrakter fra et bestemt naturprodukt eller dets specifikke dele, indhenter MS ikke oplysninger om den rumlige eller tidsmæssige fordeling af metabolitter i prøverne. MSI-teknikken, en relativt ny teknologi, der blev udviklet for kun to årtier siden, får metabolitter fra de naturlige produktprøver, analyserer den molekylære information både kvalitativt og kvantitativt og registrerer den rumlige tidsmæssige information. Derefter kan 2D- eller 3D-koordinaterne for specifikke molekyler simuleres ved hjælp af kortlægningsværktøjer29.
DESI-MSI-teknikken, der anvendes i denne undersøgelse, er en ny MSI-teknik, der blev udviklet i 2004 af Cooks' gruppe ved Purdue University (USA)30. Sammenlignet med andre tidligt anvendte MSI-teknikker, herunder sekundær ionmassespektrometri (SIMS)31, matrixassisteret laserdesorptionsionisering (MALDI)32 og laserablationselektrosprayionisering (LAESI)33, har DESI flere fordele. SIMS og MALDI har begge brug for et højvakuummiljø for at ionisere prøverne, og for MALDI, skal prøverne monteres på en ledende overflade7. Desuden involverer prøveforberedelsen til alle disse tre teknikker flere komplicerede trin. DESI, som en ny ESI-teknik, er baseret på et blødt ioniseringsprincip svarende til elektrosprayionisering (ESI) i væskekromatografimassespektrometri (LC-MS)30. Derfor er de detekterede ioner for det meste kvasimolekylære ioner, og fragmentering kan også udføres om nødvendigt, hvilket overvinder ulempen ved hård ionisering i SIMS-teknikken og genererer sekundære ioner, som kan fornærme tabet af information7. DESI fungerer under omgivende forhold, så det behøver ikke meget tid at nå arbejdstilstanden efter placering af prøver i apparatet. På grund af det minimerede destruktive ioniseringsprincip er det muligt at udføre eksperimenter gentagne gange på en prøve, derfor er der ikke behov for yderligere prøver til en anden tilstand (negativ eller positiv).
Denne artikel beskriver hovedsageligt en omkostningseffektiv metode til forberedelse af planteprøver og billeddannelse ved hjælp af DESI-MSI-teknikken. I denne metode spiller prøvens tværsnitstykkelse ingen nøglerolle; I stedet er prøvens flade overflade afgørende, hvilket garanteres af luftvakuumsandwichen. For planters vedkommende kan forberedelsen af DESI-prøver opnås på forskellige måder og spille en central rolle i MS-billeddannelsen. Blade er ofte problematiske, da de viser en uregelmæssig, blød og voks neglebåndsoverflade, hvilket kan resultere i et lavt signal under billeddannelse, mens roden indeholder højt ligninindhold og er let at bryde under billeddannelse. Tidligere arbejde viste, at roden af S. miltiorrhiza var kryosnit på et kryostatmikrotom, når det var i DESI-MSI-analyse, mens bladet blev fremstillet ved prægning34. Imidlertid kan prægningsmetoden inducere et tab af signalintensitet under MSI-billeddannelse på grund af hurtig opløsning af metabolitter deponeret på glasoverfladen. Med denne protokol (trin 1.2) forbliver sektionerne af rod (figur 4A, B) og blad (figur 4E, F) som forventet intakte under MS-billeddannelsen. Desuden er metoden til fremstilling af prøverne ved cyto-sektionering med et kryostatmikrotomt dyrt på grund af den dyre maskine.
Selvom vores metode har mange fordele sammenlignet med andre teknikker, er der stadig et par begrænsninger. For det første kræver håndskæring af prøver (trin 1.1) øvelse for at holde tværsnittets tykkelse egnet. Derudover er DESI's rumlige opløsning og maksimale intensitet relativt lav sammenlignet med MALDI. På trods af ufuldkommenheden gør alle fordelene DESI-teknikken til en hurtig og omkostningseffektiv metode til at undersøge den rumlige tidsmæssige fordeling af metabolitter i planter. Desuden er DESI-MSI allerede blevet anvendt inden for medicin, mikrobiologi og naturproduktkemi35. Med den stigende popularitet og hurtige forbedring i flere dimensioner af denne teknik vil den få flere og flere applikationer inden for alle relative felter i fremtiden7.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Dette arbejde blev støttet af Natural Science Foundation of Sichuan-provinsen (nr. 2022NSFSC0171) og Xinglin Talent Program fra Chengdu University of TCM (nr. 030058042).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2-Propanol | Fisher | CAS:67-63-0 | HPLC grade |
| Acetonitrile | Sigma-aldrich | Number-75-05-8 | LC-MS grade |
| Adhesion Microscope slides | Citotest scientific | 80312-3161 | Microscope glass slides can adhere to the sample |
| Air cooled dry vacuum pump | EYELA | FDU-2110 | Air-vaccum equipment at -80°C |
| Formic Acid | ACS | F1089 | 64-18-6 | LC-MS grade |
| LE (Leucine Enkephalin) | Waters | 186006013-1 | LC-MS grade |
| Methanol | Sigma-aldrich | Number-67-56-1 | LC-MS grade |
| Parafilm | Bemis Company | sc-200288 | Laboratory Sealing Film |
| Paraformaldehyde | Sigma-aldrich | V900894 | Reagent grade |
| Q-Tof Mass Spectrometer with DESI source | Waters | Synapt XS |
References
- Buchberger, A. R., DeLaney, K., Johnson, J., Li, L. Mass spectrometry imaging: a review of emerging advancements and future insights. Analytical Chemistry. 90 (1), 240-265 (2018).
- Karlsson, O., Hanrieder, J. Imaging mass spectrometry in drug development and toxicology. Archives of Toxicology. 91 (6), 2283-2294 (2016).
- Qiu, Z. -D., et al. Real-time toxicity prediction of Aconitum stewing system using extractive electrospray ionization mass spectrometry. Acta Pharmaceutica Sinica B. 10 (5), 903-912 (2020).
- Wang, Z., et al. In situ metabolomics in nephrotoxicity of aristolochic acids based on air flow-assisted desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging. Acta Pharmaceutica Sinica B. 10 (6), 1083-1093 (2020).
- Jiang, H., Gao, S., Hu, G., He, J., Jin, H. Innovation in drug toxicology: Application of mass spectrometry imaging technology. Toxicology. 464, 153000 (2021).
- Unsihuay, D., Mesa Sanchez, D., Laskin, J. Quantitative mass spectrometry imaging of biological systems. Annual Review of Physical Chemistry. 72, 307-329 (2021).
- Parrot, D., Papazian, S., Foil, D., Tasdemir, D. Imaging the unimaginable: desorption electrospray ionization-imaging mass spectrometry (DESI-IMS) in natural product research. Planta Medica. 84 (9-10), 584-593 (2018).
- Meistermann, H., et al. Biomarker discovery by imaging mass spectrometry: transthyretin is a biomarker for gentamicin-induced nephrotoxicity in rat. Molecular & Cellular Proteomics. 5 (10), 1876-1886 (2006).
- Kadar, H., et al. MALDI mass spectrometry imaging of 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP+) in mouse brain. Neurotoxicity Research. 25 (1), 135-145 (2014).
- Bruinen, A. L., et al. Mass spectrometry imaging of drug related crystal-like structures in formalin-fixed frozen and paraffin-embedded rabbit kidney tissue sections. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 27 (1), 117-123 (2016).
- Mullen, A. K., Clench, M. R., Crosland, S., Sharples, K. R. Determination of agrochemical compounds in soya plants by imaging matrix-assisted laser desorption/ionisation mass spectrometry. Rapid Communication in Mass Spectrometry. 19 (18), 2507-2516 (2005).
- Robinson, S., Warburton, K., Seymour, M., Clench, M., Thomas-Oates, J. Localization of water-soluble carbohydrates in wheat stems using imaging matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry. New Phytologist. 173 (2), 438-444 (2007).
- Yoshimura, Y., Zaima, N., Moriyama, T., Kawamura, Y. Different localization patterns of anthocyanin species in the pericarp of black rice revealed by imaging mass spectrometry. PLoS One. 7 (2), 31285 (2012).
- Jun, J. H., et al. High-spatial and high-mass resolution imaging of surface metabolites of Arabidopsis thaliana by laser desorption-ionization mass spectrometry using colloidal silver. Analytical Chemistry. 82 (8), 3255-3265 (2010).
- Shroff, R., Vergara, F., Muck, A., Svatos, A., Gershenzon, J. Nonuniform distribution of glucosinolates in Arabidopsis thaliana leaves has important consequences for plant defense. Proceeding of the National Academy of Sciences. 105 (16), 6196-6201 (2008).
- Vrkoslav, V., Muck, A., Cvacka, J., Svatos, A. MALDI imaging of neutral cuticular lipids in insects and plants. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 21 (2), 220-231 (2010).
- Sarsby, J., Towers, M. W., Stain, C., Cramer, R., Koroleva, O. A. Mass spectrometry imaging of glucosinolates in Arabidopsis flowers and siliques. Phytochemistry. 77, 110-118 (2012).
- Peukert, M., et al. Spatially resolved analysis of small molecules by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric imaging (MALDI-MSI). New Phytologist. 193 (3), 806-815 (2012).
- Li, B., et al. Interrogation of spatial metabolome of Ginkgo biloba with high-resolution matrix-assisted laser desorption/ionization and laser desorption/ionization mass spectrometry imaging. Plant, Cell & Environment. 41 (11), 2693-2703 (2018).
- Liu, Y., et al. Unveiling dynamic changes of chemical constituents in raw and processed Fuzi with different steaming time points using desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging combined with metabolomics. Frontiers in Pharmacology. 13, 842890 (2022).
- Liao, B., et al. Allele-aware chromosome-level genome assembly of Artemisia annua reveals the correlation between ADS expansion and artemisinin yield. Molecular Plant. 15 (8), 1310-1328 (2022).
- Jones, E. E., Gao, P., Smith, C. D., Norris, J. S., Drake, R. R. Tissue biomarkers of drug efficacy: case studies using a MALDI-MSI workflow. Bioanalysis. 7 (20), 2611-2619 (2015).
- Jia, Q., et al. Salvia miltiorrhiza in diabetes: A review of its pharmacology, phytochemistry, and safety. Phytomedicine. 58, 152871 (2019).
- Zhang, Y., et al. Incipient diploidization of the medicinal plant Perilla within 10,000 years. Nature Communication. 12 (1), 5508 (2021).
- Tong, Q., et al. Biosynthesis-based spatial metabolome of Salvia miltiorrhiza Bunge by combining metabolomics approaches with mass spectrometry-imaging. Talanta. 238 (2), 123045 (2022).
- Jarmusch, A. K., Cooks, R. G. Emerging capabilities of mass spectrometry for natural products. Natural Product Reports. 31 (6), 730-738 (2014).
- Aksenov, A. A., da Silva, R., Knight, R., Lopes, N. P., Dorrestein, P. C. Global chemical analysis of biology by mass spectrometry. Nature Reviews Chemistry. 1 (7), 1-20 (2017).
- Feng, H., Pan, G. X. Application of High Resolution Mass Spectrum in the analysis of the chemical constituents in traditional Chinese drug. Journal of Liaoning University of TCM. 14 (8), 40-42 (2012).
- Ho, Y. N., Shu, L. J., Yang, Y. L. Imaging mass spectrometry for metabolites: technical progress, multimodal imaging, and biological interactions. Wiley Interdisciplinary Reviews-Systems Biology and Medicine. 9 (5), (2017).
- Hemalatha, R. G., Pradeep, T. Understanding the molecular signatures in leaves and flowers by desorption electrospray ionization mass spectrometry (DESI-MS) imaging. Journal of Agricultural and Food chemistry. 61 (31), 7477-7487 (2013).
- Petras, D., Jarmusch, A. K., Dorrestein, P. C. From single cells to our planet-recent advances in using mass spectrometry for spatially resolved metabolomics. Current Opinion in Chemical Biology. 36, 24-31 (2017).
- Takats, Z. Mass spectrometry sampling under ambient conditions with desorption electrospray ionization. Science. 306 (5695), 471-473 (2004).
- Castaing, R., Slodzian, G.
- Caprioli, R. M., Farmer, T. B., Gile, J. Molecular imaging of biological samples: localization of peptides and proteins using MALDI-TOF MS. Analytical Chemistry. 69 (23), 4751-4760 (1997).
- Nemes, P., Vertes, A. Laser ablation electrospray ionization for atmospheric pressure, in vivo, and imaging mass spectrometry. Analytical Chemistry. 79 (21), 8098-8106 (2007).
