代谢物、脂质与绝大多数小分子药物(m/z 多低于 1000)最适合免基质常压源(DESI、LDPI、DPI)。LDPI 以 m/z≥70 低背景、免基质呈现小分子;DPI 灵敏度较 DESI 高 1–4 数量级,负/正离子模式可新检出百余种次生代谢物。
在植物与药材成像中,DPI 已展示对茶氨酸(信号提升 14.5×)、咖啡因(61×)、黄酮、萜类等的灵敏检出,说明小分子是 MSI 最成熟的应用区间之一。
多肽、糖类、部分中等质量分子可由 MALDI 以基质辅助软电离良好呈现,也可由 ESI 衍生源(DESI)覆盖一部分。MALDI 在这类中高质量区信号稳健。
对需要同时看多肽与小分子的课题,常组合 MALDI(看多肽/蛋白)与 LDPI/DESI(看小分子),再配准到同一组织。
蛋白、多肽、核酸等大分子(m/z 数千至数万)主要由 MALDI 与 SIMS 覆盖,其中 MALDI 对完整蛋白/多肽成像最成熟,是组织蛋白组学空间化的主力。
SIMS 也能测大分子但属硬电离、易碎裂;常压免基质源(LDPI/DPI/DESI)更偏中小分子,对完整大蛋白成像能力弱。因此「想看蛋白」基本指向 MALDI。
TOF-SIMS 还能检测元素与无机离子、表面化学,是材料与生物矿化研究的独特手段,分辨率可达纳米级。这部分是 SIMS 相较其他源的独占能力。
总结:小分子/代谢/药物/脂质 → DESI/LDPI/DPI;多肽/蛋白 → MALDI;纳米级元素/脂质 → SIMS。按目标分子选源,是 MSI 方法设计的第一步。
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