Summary
I denna studie presenteras en serie metoder för att förbereda DESI-MSI-prover från anläggningar, och en procedur för DESI-monteringsinstallation, MSI-datainsamling och bearbetning beskrivs i detalj. Detta protokoll kan tillämpas under flera förhållanden för att förvärva rumslig metabolominformation i växter.
Abstract
Den medicinska användningen av traditionell kinesisk medicin beror främst på dess sekundära metaboliter. Visualisering av fördelningen av dessa metaboliter har blivit ett avgörande ämne inom växtvetenskap. Masspektrometriavbildning kan extrahera stora mängder data och ge rumslig fördelningsinformation om dessa genom att analysera vävnadsskivor. Med fördelen av hög genomströmning och högre noggrannhet används desorptionselektrospray joniseringsmasspektrometriavbildning (DESI-MSI) ofta i biologisk forskning och i studien av traditionell kinesisk medicin. De förfaranden som används i denna forskning är dock komplicerade och inte överkomliga. I denna studie optimerade vi sektionering och DESI-avbildningsprocedurer och utvecklade en mer kostnadseffektiv metod för att identifiera fördelningen av metaboliter och kategorisera dessa föreningar i växtvävnader, med särskilt fokus på traditionella kinesiska läkemedel. Studien kommer att främja användningen av DESI i metabolitanalys och standardisering av traditionell kinesisk medicin / etnisk medicin för forskningsrelaterad teknik.
Introduction
Visualisering av metabolitfördelning har blivit ett avgörande ämne inom växtvetenskap, särskilt i traditionell kinesisk medicin, eftersom det avslöjar bildningsprocessen för specifika metaboliter inom växten. Med hänvisning till traditionell kinesisk medicin (TCM) ger den information om de aktiva komponenterna och styr tillämpningen av växtdelar i farmaceutiska applikationer. Normalt uppnås visualisering av metaboliter genom in situ-hybridisering, fluorescensmikroskopi eller immunhistokemi, men antalet föreningar som detekteras av dessa experiment förmedlar begränsad kemisk information. I kombination med vävnadsfärgning kan masspektrometriavbildning (MSI) ge stora mängder data och tillhandahålla rumslig fördelningsinformation för föreningar genom att skanna och analysera vävnadsskivor på mikronnivå1. MSI använder analyter för desorption och jonisering från provytan, följt av massanalys av de resulterande ångfasjonerna och tillämpning av bildprogramvara för att integrera informationen och plotta en tvådimensionell bild som registrerar ett specifikt jonöverflöd. Denna teknik kan bestämma både exogena och endogena molekyler genom att detektera den karakteristiska fördelningen av läkemedel och deras inducerade metaboliter i målvävnader och organ 2,3,4,5.
Olika MS-metoder för bildbehandling har utvecklats under de senaste decennierna; de mest framträdande bland dem är desorption elektrospray joniseringsbaserad MSI (DESI-MSI), matrisassisterad laser desorption / jonisering (MALDI) och sekundär jonmasspektrometri (SIMS) 6. DESI-MSI används ofta i biologisk forskning på grund av dess atmosfäriska drift, höga genomströmning och högre noggrannhet7. MALDI har tillämpats för att identifiera ett transkriptetinfragment som en potentiell nefrotoxisk biomarkör för gentamicin och för att analysera distributionen av den neurotoxiska metaboliten 1-metyl-4-fenylpyridinium efter hantering av 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin i mösshjärnor 8,9. MALDI och DESI har använts för att bestämma sammansättningen av läkemedelsinducerade kristallliknande strukturer i njuren hos doserade kaniner; Dessa strukturer består huvudsakligen av metaboliter som bildas på grund av demetylering och / eller oxidation av läkemedlet10. Dessutom har MSI tillämpats vid lokalisering av metabolisk distribution av läkemedelstoxicitet i målorgan. Cellerna i växtvävnad varierar dock och skiljer sig från djur och kräver speciella sektionsprocedurer.
I växter, genom att använda MALDI-avbildning, hittills har fördelningen av olika föreningar i vete (Triticum aestivum) stam, sojabönor (Glycine max), ris (Oryza sativa) frön, Arabidopsis thaliana blommor och rötter och korn (Hordeum vulgare) frön analyserats 11,12,13,14,15,16,17,18 . Nya studier har rapporterat att DESI-MSI växer fram i metabolitanalysen av naturliga droger och produkter, särskilt i TCM som Ginkgo biloba, Fuzi, och Artemisia annua L 19,20,21. I dessa studier skiljer sig protokollen för beredning av växtmaterialprover, och vissa kräver mer komplex utrustning, som en frysmikrotom. DESI-MSI har strikta krav på ytplanheten hos det detekterade provet. Vid analys av ett djurs organ eller vävnad görs provet vanligtvis genom kryosnittning22. Proceduren för kryosektionering är dock komplicerad och dyrare, och den vanliga metoden med lim optimal skärtemperatur (OCT) har en stark signal vid avbildning. Dessutom varierar de medicinska vävnaderna hos TCM; till exempel används roten av Salvia miltiorrhiza, känd som Danshen på kinesiska, medicinskt, medan i Zisu (Perilla frutescens) används bladet23,24. Därför är det nödvändigt att förbättra provberedningsförfarandena för att främja användningen av DESI i metabolitanalys för TCM.
Som en flerårig ört och en vanlig TCM registrerades S. miltiorrhiza ursprungligen i den äldsta medicinmonografin, Shennongs Classic of Materia Medica (känd som Shennong Bencao Jing på kinesiska). I denna studie optimerade vi sektionering och DESI-avbildningsprocedurer och utvecklade en mer kostnadseffektiv metod för att identifiera fördelningen och kategorisera föreningarna i vävnader av S. miltiorrhiza. Denna metod kan också övervinna nackdelarna med torra vävnader - att de vanligtvis lätt spricker under kväveslaget - och främja utvecklingen av TCM. Studien kommer att främja standardisering av TCM / etnisk medicin för forskningsrelaterad teknik.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Beredning av prov
- Samla rengjorda rötter och löv från en 2-årig Salvia miltiorrhiza-växt (figur 1A) och skiva direkt med en tvärsnittstjocklek på cirka 3-5 mm för hand. Fäst sedan provet på en vidhäftningsmikroskopglasskiva med dubbelhäftande tejp (figur 1B).
OBS: Se till att storleken på den dubbelhäftande tejpen är större än provet. Om vävnaderna torkas, blötlägg dem i vatten eller 4% paraformaldehyd över natten före skivning. - Sätt en annan mikroskopglasskiva ovanför provet och linda de två glasskivorna med en tätningsfilm som en smörgås (figur 1C). Frys smörgåsprovet vid -80 °C i minst 4 timmar och utsätt det sedan för luftvakuum i 2 timmar (figur 1D) med följande inställningsparametrar: fälltemperatur vid -75 till -82 °C och vakuummätare vid 2,5 till 3,7 Pa.
OBS: Se till att de två glasskivorna är parallella när du lindar in tätningsfilmen för att hålla provets yta intakt. Om växtvävnaderna har hög fukthalt, förläng tiden för luftvakuum till 3 h. Överstiga inte 5 timmar, annars kommer vävnaderna lätt att spricka. - Förvara smörgåsproverna vid -80 °C tills de analyseras. Ta proverna till rumstemperatur i exsickator för att undvika kondens på provytan. Utsätt sedan exemplet för matrisprogram.
2. Installation av DESI-enhet (desorption electrospray ionization)
- Implementera detektorinställning och masskalibrering av instrumentet i ESI-läge; utföra detektorinställningar med leucinenkefalin (LE) i vatten-acetonitril (1:1 v/v) lösning och utföra masskalibrering med natriumformiat (NaFA) i vatten-isopropanol (1:1 v/v) lösning.
- Ta ut ESI-källan och montera DESI-enheten på masspektrometern. AnslutN2-gastillförseln till DESI-enheten och justera gastrycket till cirka 0,5 MPa (figur 2A). Det finns inget behov av att ventilera instrumentet vid utbyte av källor.
- Fyll 5 ml sprutan med LE och myrsyra i vatten-metanollösning (1:9 v/v) och fäst sprutan på den högpresterande sprutpumpen för att ge vätska för jonisering av kemikalierna i provet (figur 2B).
- Sätt fast ett lösningsmedel som ger kapillär på sprutan och DESI-sprutan (figur 2C). Lösningsmedlet som ger kapillären är en standarddiameter på 75 μm inre och 375 μm kapillär på utsidan. den är ganska smal och blockeras lätt av föroreningar, därför bör lösningsmedel som används i skanningsprocesserna vara MS-kvalitet och filtreras före användning för att minska risken för blockering.
- Starta sprutpumpen och ställ in infusionshastigheten på 2 μl/min för att få ett konstant flöde och spray av spädningsvätskan (figur 2B). Stäng avN2-gasventilen och slå sedan på den efter cirka 15 s; En liten droppe lösningsmedel blåses ut på scenen och spray kan ses om lösningsmedelsflödet är i konstant tillstånd.
- Justera sprutans position med avseende på sprutvinkel, XYZ-axel, utskjutande och höjd (bild 2D). Använd röda och svarta markörer som referenser för att optimera masspektrometrisignalen, för att få en signalintensitet över 1 x 105 i känslighetsläge (figur 2E).
- Utsprång av sprutan är den viktigaste faktorn som påverkar signalintensiteten; justera utsprånget genom att byta N2-gasskyddet med en 5 mm skiftnyckel. Sprayriktning påverkar massbildens kvalitet; Rotera sprutan tills sprayen är rak. När utsprånget har justerats till bästa signalintensitetsläge, försök att inte ändra det när du byter källor.
- Efter alla steg ovan är installationen redo för experiment och installationen är normalt stabil i >3 veckors användbarhet, observerad efter den första installationen.
3. DESI-MS-bildinsamling
- För DESI-MSI, utför ingen provförbehandling. För prover som redan har förbehandling, minimera förbehandlingsstegen så mycket som möjligt. Till exempel kan vissa prover endast göras med monteringsmedia, så ta bort överflödigt media på objektglasen om möjligt.
- Ta en bild av exemplet på bilden (bild 3A). Vidrör inte provets yta för att undvika att föroreningar tas in.
- Placera bilden på plattans position på DESI-scenen. Scenen har två plattpositioner, A och B; Det är viktigt att komma ihåg rätt position. Använd standardglas (75 mm x 25 mm) eller en hel bild, annars passar inte bilden i läget och kan inte hållas stabilt. En hel bild (120 mm x 80 mm) rymmer upp till fyra bilder och har därmed ett mycket större område för experiment.
- Öppna högupplöst massbildbehandlingsprogram, ställ in en ny platta på fliken Hämta och välj rätt plattposition (A eller B) och platttyp. På bildvalssidan väljer du bildens fyra hörn och sedan justeras bilden automatiskt till rätt orientering (figur 3A).
- Ställ in MS-parametrarna; den vanligaste experimenttypen är DESI-MS-läge, där endast moderjonen detekteras. Instrumentet kan bara använda en polaritet i ett experiment; Välj därför polariteten som positiv eller negativ. För att få mer information om kemikalier i små mängder, använd känslighetsläget (figur 3B).
- Rita en rektangel för att definiera skanningsområdet på fliken Mönster och ställ in pixelstorleken. För DESI-MS-läge ska du i allmänhet behålla pixelns X- och Y-storlekar lika. Ställ in skanningshastigheten på högst 5x pixelstorleken (bild 3C).
- Spara projektet och exportera ett kalkylblad för programvaran för insamling av masspektrometri.
- Öppna programmet för insamling av masspektrometri, importera kalkylbladet och spara det som en ny exempellista. Tryck på Starta körning för att starta MSI-genomsökningen. Flera bilder kan läggas till i experimentkön genom att importera fler kalkylblad.
4. Bearbetning av DESI-MSI-data och visualisering
- Ladda provets datafil i massbildbehandlingsprogrammet och ställ in parametrarna för DESI-bildbehandling (figur 3D). Eftersom Leucine Enkephalin användes för intern låsmassa, och låsmassan är den enda punkten för att identifiera experimentets polaritet, är det av stor vikt att ställa in rätt låsmassa. Ställ in följande värden: för positivt läge: 556.2772; För negativt läge: 554,2620.
- Det är möjligt att bygga upp en lista över målkemikalier, varvid bearbetningsresultatet kommer att fokusera på kemikalierna i mållistan. Läs in den bearbetade datafilen för att visualisera DESI-bilden av exemplet. Klicka på knappen "Normalisering" för att normalisera data med total jonkromatografi (TIC) för att få den relativa intensiteten hos en specifik kemikalie till referensen, sedan kan olika prover jämföras med varandra (figur 3E).
- Rita en intresseregion (ROI) och kopiera flera kopior på exempelbilden; ROI kan göras över olika bilder. Välj alla ROI och exportera multivariat analys (MVA) för att extrahera MS-information från alla ROI för MVA (figur 3F).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Detta protokoll kan leda till identifiering och distribution av föreningar i växtprover. I MS-bilden av en specifik m / z representerar färgen på varje enskild pixel den relativa intensiteten hos m / z, vilket kan associeras med den naturliga fördelningen och överflödet av metabolitjonen i hela provet. Ju högre kemikaliens överflöd vid uppsamlingspositionen desto ljusare är färgen. Stapeln i bilden (figur 4A-D) visar färgernas lutning. Här valde vi två föreningar som är värdefulla vid medicinsk användning av S. miltiorrhiza. Som visas i figur 4A-D är fördelningen av målföreningar, Tanshinone IIA (m / z: 333,0893, M + H) och Rosmarinsyra (m / z: 705,1848, 2M + H-O), synlig i olika delar av roten. Under tiden detekterades föreningen Danshenol A (m / z: 297.1127, M + H; m / z: 335.0686, M + K) i bladet, som visas i figur 4E-H. Fördelningen av föreningarna kan användas för att styra användningen av växtdelen i medicinska tillämpningar; Dessutom kan exporterade MVA-data tillämpas för att ta ytterligare metabolomikanalys.
Figur 1: Metod för beredning av prover . (A) Växten (Salvia miltiorrhiza) som används i denna forskning. Den röda pilen indikerar den uppsamlade vävnaden som ett prov. (B,C) Schematisk bild av hur man gör ett smörgåsprov. d) Luftvakuum i prover. Temperaturinställningen är -83,1 ± 3 °C och vakuumområdet är 3-5 Pa. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Utrustning och apparater i DESI-MSI-enheten . A) Framifrån av DESI-enheten. (B) Sprutpump. c) Kapillär spruta. D) Ovanifrån av DESI-församlingen. (E) Optimering av signalen. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 3: Förvärv, dataanalys och visualisering av DESI-MSI. (A) Ladda bilden i massbildbehandlingsprogrammet och välj hörnen på bilden för att justera bilden till rätt orientering. (B) Ställ in MS-parametrarna, ställ in m / z-skanningsområdet och välj positivt eller negativt läge. (C) Definiera skanningsområdet, bildupplösningen och skanningshastigheten. (D) Ställ in bearbetningsparametrarna: antal målmassor, låsmassa, provfrekvens och varaktighet. (E) Ladda resultatet och normalisera data. Välj den förväntade m/z från masslistan för att visa MS-bilden av m/z. (F) Rita intressanta regioner (ROI) på MS-bilden och exportera MVA för metabolomikanalys. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 4: Masspektrometriavbildning av rot- och helbladssektioner. (AD) Bilder som visar den rumsliga fördelningen av två utvalda föreningar i roten. (E-H) Bilder som visar den rumsliga fördelningen av två utvalda föreningar i blad. Färgen på varje enskild pixel representerar den relativa intensiteten hos m / z och kan därför associeras med den naturliga fördelningen och överflödet av metabolitjonen i hela provet. Ju högre kemikaliens överflöd vid uppsamlingspositionen desto ljusare är färgen. Stapeln i bilderna visar färgernas lutning. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Framväxten av MS-teknik har öppnat en ny insikt i naturproduktforskning på molekylär nivå under de senaste åren24. MS-instrumentet, med sin höga känslighet och höga genomströmning, möjliggör riktad och oriktad analys av metaboliter i naturliga produkter, även med spårkoncentration25. Därför används MS för närvarande i stor utsträckning inom traditionell kinesisk medicin (TCM) kemi. Den kvalitativa och kvantitativa forskningen om TCM:s kemiska sammansättning kan ge information om ingredienserna i läkemedlet och dess associerade förening, vilket inte bara ger en lämplig referens för farmakologisk forskning utan också utgör grunden för konstruktionen av ett kvalitetsstandardsystem för TCM26. Dessutom, i naturliga produkter, metaboliska signaturer är vanligtvis relaterade till de morfologiska och histologiska egenskaperna27; Därför är det av stort värde att genomföra in situ-analys för att identifiera växternas mekanism och respons på olika biotiska och abiotiska stressförhållanden28. Eftersom prover för traditionell MS-analys är lösningar av extrakt från en viss naturprodukt eller dess specifika delar, får MS emellertid ingen information om den rumsliga eller tidsmässiga fördelningen av metaboliter i proverna. MSI-tekniken, en relativt ny teknik som utvecklades för bara två decennier sedan, erhåller metaboliter från naturproduktproverna, analyserar molekylär information både kvalitativt och kvantitativt och registrerar den spatiotemporala informationen. Därefter kan man med hjälp av kartläggningsverktyg simulera specifika molekylers 2D- eller 3D-koordinater29.
DESI-MSI-tekniken som används i denna studie är en ny MSI-teknik som utvecklades 2004 av Cooks grupp vid Purdue University (USA)30. Jämfört med andra tidigt använda MSI-tekniker, inklusive sekundär jonmasspektrometri (SIMS)31, matrisassisterad laserdesorptionsjonisering (MALDI)32 och laserablation elektrosprayjonisering (LAESI)33, har DESI flera fördelar. SIMS och MALDI behöver båda en högvakuummiljö för att jonisera proverna, och för MALDI måste proverna monteras på en ledande yta7. Dessutom innebär provberedningen för alla dessa tre tekniker flera komplicerade steg. DESI, som en ny ESI-teknik, är baserad på en mjuk joniseringsprincip som liknar elektrosprayjonisering (ESI) i vätskekromatografi masspektrometri (LC-MS)30. Därför är de detekterade jonerna mestadels kvasimolekylära joner, och fragmentering kan också utföras vid behov, vilket övervinner nackdelen med hård jonisering i SIMS-tekniken, vilket genererar sekundära joner som kan förolämpa förlusten av information7. DESI arbetar under omgivande förhållanden, så det behöver inte mycket tid att nå arbetsförhållandet efter att ha placerat prover i apparaten. På grund av den minimerade destruktiva joniseringsprincipen är det möjligt att utföra experiment upprepade gånger på ett prov, därför behövs inga ytterligare prover för ett andra läge (negativt eller positivt).
Denna artikel beskriver huvudsakligen en kostnadseffektiv metod för att förbereda växtprover och avbildning med DESI-MSI-tekniken. I denna metod spelar provets tvärsnittstjocklek ingen nyckelroll; Istället är provets plana yta avgörande, vilket garanteras av luftvakuumsmörgåsen. När det gäller växter kan beredningen av DESI-prover utföras på olika sätt och spela en nyckelroll vid MS-avbildning. Bladen är ofta problematiska eftersom de visar en oregelbunden, mjuk och vaxad nagelbandsyta, vilket kan resultera i en låg signal under avbildning, medan roten innehåller högt lignininnehåll och är lätt att spricka under avbildning. Tidigare arbete visade att roten till S. miltiorrhiza var kryosnittad på en kryostatmikrotom vid DESI-MSI-analys, medan bladet framställdes genom prägling34. Präglingsmetoden kan dock orsaka en förlust av signalintensitet under MSI-avbildning på grund av snabb upplösning av metaboliter som deponeras på glasytan. Med detta protokoll (steg 1.2) förblir som förväntat delarna av rot (figur 4A,B) och blad (figur 4E,F) intakta under MS-avbildningen. Dessutom är metoden för att förbereda proverna, genom cytosnittning med en kryostatmikrotom, hög kostnad på grund av den dyra maskinen.
Även om vår metod har många fördelar jämfört med andra tekniker, finns det fortfarande några begränsningar. För det första kräver handskärning av prover (steg 1.1) övning för att hålla tjockleken på tvärsnittet lämpligt. Dessutom är den rumsliga upplösningen och toppintensiteten för DESI relativt låg jämfört med MALDI. Trots bristerna gör alla fördelar DESI-tekniken till en snabb och kostnadseffektiv metod för att undersöka den spatiotemporala fördelningen av metaboliter i växter. Dessutom har DESI-MSI redan använts inom medicin, mikrobiologi och naturproduktkemi35. Med den ökande populariteten och den snabba förbättringen i flera dimensioner av denna teknik kommer den att få fler och fler tillämpningar inom alla relativa områden i framtiden7.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Detta arbete stöddes av Natural Science Foundation of Sichuan-provinsen (nr 2022NSFSC0171) och Xinglin Talent Program vid 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).
