技术科普 · 质谱成像

LAESI 激光烧蚀电喷雾电离

LAESI(Laser Ablation Electrospray Ionization)以脉冲激光烧蚀组织表面产生含分子的羽流,再由电喷雾电离(ESI)将其转化为离子,是一种常压、免基质、可对活体组织与植物进行原位质谱成像的离子源。
本文目录
工作原理:烧蚀 + 电喷雾电离活体与植物成像优势成像表现与局限与其他常压源定位
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 LAESI 激光烧蚀电喷雾电离 离子 质谱 分析器
LAESI 激光烧蚀电喷雾电离 示意图

工作原理:烧蚀 + 电喷雾电离

脉冲激光聚焦于组织表面,使局部组织汽化/烧蚀成含分子的羽流,电喷雾产生的带电雾滴与该羽流交汇,通过液滴碰撞完成电离并进入分析器。烧蚀提供“取样”,电喷雾提供“电离”。

由于烧蚀在常压、免基质下进行,LAESI 避免了 MALDI 的基质喷涂,也不同于纯 DESI 的液相解吸,适合直接对表面(含水组织、植物切面)采样。

活体与植物成像优势

LAESI 可对活体动物组织、植物叶片等含水样品原位成像,且创伤小、可重复采样,适合纵向研究(同一部位多次观测)。植物因富含水分与次生代谢物,是 LAESI 的经典应用场景。

其常压特性便于在开放环境操作,配合光学定位可针对特定区域采样,支撑活体分子动力学观察。

成像表现与局限

LAESI 对代谢物、脂质与次生代谢产物成像表现好,空间分辨率受激光焦斑与电喷雾几何限制,通常处于数十微米至百微米量级。烧蚀深度控制决定采样层厚。

对亚细胞分辨率或需极致背景控制者,LAESI 不占优;对常压、活体、植物或粗分辨原位成像,它是特色鲜明的选择。

与其他常压源定位

LAESI 与 DESI、LDPI、DPI 同属常压免基质家族:DESI 以喷雾解吸,LDPI/DPI 以光化学电离,LAESI 以激光烧蚀+电喷雾。对含水活体/植物,LAESI 的烧蚀采样更直接。

选型应结合样品含水状态、是否需活体重复采样以及主机接口;新策源 LDPI/DPI 可作为免基质常压成像的替代或补充。

常见问题(FAQ)

LAESI 靠什么成像?
脉冲激光烧蚀组织表面产生含分子羽流,再由电喷雾电离采集;烧蚀取样、电喷雾电离,常压免基质。
LAESI 适合什么样品?
活体动物组织、植物叶片等含水样品的原位成像,创伤小、可重复采样,植物次生代谢物是经典场景。
LAESI 需要基质吗?
不需要 MALDI 基质,烧蚀在常压免基质下进行,属低前处理路线。
LAESI 和 LDPI/DPI/DESI 怎么选?
LAESI 以激光烧蚀+电喷雾,适合含水活体/植物;DESI 喷雾解吸、LDPI/DPI 光化学电离,按样品状态与分辨率需求选择。

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