应用实例 · 质谱成像

微生物菌落成像:把「一片菌落」看成化学地图

微生物从不孤立存在,它们的代谢产物、相互作用都藏在空间里。微生物菌落成像,用质谱成像(MSI)在培养基或组织上逐点采集,原位呈现菌群、单细胞及其代谢产物的空间分布,使研究者能在「不分离」的前提下读懂菌群的化学指纹。
本文目录
一、MSI 在微生物研究中的切入点二、能解决哪些微生物问题三、与单细胞、亚细胞成像的衔接四、解读边界与互补方法
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 微生物菌落成像:把「一片菌落」看成化学地图 离子 质谱 分析器
微生物菌落成像:把「一片菌落」看成化学地图 示意图

一、MSI 在微生物研究中的切入点

新策源 MSI DPI 的应用说明把细菌分析、微生物成像、微生物生态学纳入病理学诊断相关方向,也覆盖毒理学、环境化学等交叉领域。MSI 的优势是无需把菌群从基质中完全分离,即可在原位呈现其分子与代谢产物分布。

其免基质、离子抑制低、复杂样品直接上机的特性,使含培养基、组织等复杂基质的微生物样本可较直接地上机成像,减少前处理引入的偏差。

二、能解决哪些微生物问题

一是菌群空间结构:不同菌在 colony 或组织中的分布位置;二是代谢互作:哪些代谢产物在菌间或菌-宿主界面富集;三是感染定位:感染或菌群相关样本的分子分布特征;四是快速筛查:对食品、环境样本中的微生物及其产物做高通量成像。

新策源 MSI DPI 支持高通量快速分析与筛选,将中药材、血液、天然产物、药物等列为典型对象,其免前处理取向同样利好微生物样本的即取即测。

三、与单细胞、亚细胞成像的衔接

当分辨率推进到单细胞乃至亚细胞尺度,MSI 可在单个微生物细胞层面读取其化学组成。新策源 MSI LDPI 提供 2–3 μm 免标记常压成像,可进入单细胞/亚细胞尺度,与 DPI 的 20–200 μm 区间互补,支撑更精细的微生物空间研究。

工程上,DPI 适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机,提供自研钛合金离子传输管、前端不损伤样品、可拆洗维护,使微生物成像能够稳定、可重复地开展。

四、解读边界与互补方法

微生物 MSI 仍面临基质干扰、谱图注释、定量校准等挑战,结论宜结合培养、测序、色谱-质谱等互补方法交叉验证。MSI 的核心价值在于提供「菌群化学空间分布」这一维度。

从产业视角看,免前处理、即装即用、长期稳定运行的工程取向,正把这类高门槛的微生物分析逐步推向常规检测室。

常见问题(FAQ)

微生物菌落成像一定要先把菌分离吗?
不必。MSI 可在原位呈现菌群及其代谢产物的空间分布,无需把菌从基质完全分离,减少前处理偏差。
微生物 MSI 能到单细胞尺度吗?
DPI 在 20–200 μm 区间;新策源 MSI LDPI 提供 2–3 μm 免标记常压成像,可进入单细胞/亚细胞尺度。
为什么微生物成像看重免基质?
因培养基、组织等基质复杂,基质峰会干扰低质量区;DPI、LDPI 免基质,复杂样品直接上机。
微生物菌落成像能单独下结论吗?
建议与培养、测序、色谱-质谱等互补方法交叉验证;MSI 主要提供菌群化学空间维度证据。

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