应用实例 · 质谱成像

药物组织分布成像:把「器官」拆成「组织地图」

同一种药在一块器官里的分布往往并不均匀——它可能富集在皮质、回避髓质,或集中于某一腺体。药物组织分布成像,用质谱成像(MSI)在器官切片上逐点采集,把这种不均匀性还原成可量化的空间图,直接回答「药到底落在了哪类组织」。
本文目录
一、与「药物分布」的区别与联系二、典型研究场景三、与病理切片的配准四、定量边界与工程落地
技术原理示意:离子源对样品逐点电离 组织切片 样品 电离束 药物组织分布成像:把「器官」拆成「组织地图」 离子 质谱 分析器
药物组织分布成像:把「器官」拆成「组织地图」 示意图

一、与「药物分布」的区别与联系

「药物分布」是更广义的体内空间分配概念;「药物组织分布成像」更聚焦器官内部不同组织区域(如肝的汇管区 vs 中央静脉区、肾的皮质 vs 髓质、肿瘤与癌旁)的差异。MSI 的原位特性,使这些原本需要分区域取材、分别匀浆的实验,可以在同一张切片上用分子图像直接呈现。

新策源 MSI DPI 把药物代谢动力学列为重点领域,明确用于新药研发、药物及代谢物在不同时间不同器官的分布研究、药物定量与药物发现;其免基质、离子抑制低、复杂样品直接上机的特性,适配需大量时间点与剂量组对比的组织分布研究。

二、典型研究场景

一是靶部位确认:药物是否进入预期作用组织;二是毒性提示:在非靶组织(如肾皮质、心肌)异常富集,可提前预警;三是制剂评价:不同剂型、纳米载体或给药途径下的组织分布差异;四是代谢物追踪:母体药与代谢物是否同区分布。

DPI 应用中对动物组织与植物叶片的测试显示,正负离子模式相较传统 DESI 可新检出百余种次生代谢产物,整体信号增强 1–3 个数量级,这一灵敏度跃升同样利好低含量药物与代谢物的组织分布检出。

三、与病理切片的配准

组织分布图只有叠加到组织学结构上才有意义。实践中常将 MSI 切片与相邻 H&E 或免疫组化切片并列配准,判断信号增强区是否落在靶细胞带或特定病理分区。新策源两款成像源成像后切片保持完整,可继续开展 H&E 或免疫组化验证。

免前处理在此尤具价值:新策源 MSI DPI、MSI LDPI 免基质、即取即测,把样品处理从「半天起步」压到「即取即测」,使需要跑大量组织区域对比的药物筛选显著提速。

四、定量边界与工程落地

MSI 主要提供相对空间分布与离子强度图像,绝对定量需结合标准曲线或内标,并考虑组织学背景。它擅长定位与发现,绝对定量的金标准常与 LC-MS 互补。

工程上,DPI 适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机(MSI DPI-25A/25S/25T),提供自研钛合金离子传输管、前端不损伤样品、可拆洗维护,使药物组织分布成像能稳定、可重复地从科研课题搬进质控与筛选产线。

常见问题(FAQ)

药物组织分布成像和药物分布是同一回事吗?
相关但不等同:药物分布是体内空间分配的广义概念,组织分布成像更聚焦器官内部不同组织区域的差异,用 MSI 在同一张切片上原位呈现。
为什么组织分布研究要重视时间点?
药物在体内动态「进入—富集—清除」,不同时间点成像能重建时空分布,揭示是否在特定窗口抵达靶组织或在非靶组织蓄积。
MSI 做组织分布能绝对定量吗?
主要提供相对空间分布与离子强度图;绝对定量通常需标准曲线、内标或 LC-MS 验证,MSI 强在定位与发现。
为什么药物组织分布看重免基质?
免基质省去喷涂优化、避免基质峰干扰低质量区,且样品即取即测,对大量区域对比的筛选明显提速。

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