Imagerie haute résolution spatiale par iMScope TRIO - Imagerie de la distribution de la quercétine dans le foie de souris -

Depuis l’émergence de la technologie d’imagerie par spectrométrie de masse (MS) capable de visualiser la distribution spatiale des molécules exogènes dans les tissus, l’imagerie des médicaments sans étiquette par imagerie MS est un domaine de recherche pharmacocinétique de plus en plus croissant. Elle est avantageuse par rapport aux méthodes conventionnelles dans la mesure où la SEP peut résoudre les formes intactes et métabolisées du composé médicamenteux candidat et quantifier plusieurs cibles simultanément. iMScope TRIO est un instrument de « microscope de masse d'imagerie » qui couple la microscopie optique à la MS avec un diamètre laser minimum de 5 μm pour permettre une superposition précise d'images optiques et MS à haute résolution spatiale.
De plus, l'acquisition de données MS/MS garantit que le signal détecté provient du composé d'intérêt, tout en éliminant les bruits parasites pour obtenir une sensibilité élevée. Ces fonctionnalités conduisent l’investigation par imagerie pharmaceutique vers une percée et accélèrent le processus de développement de médicaments. Nous présentons ici un exemple d’investigation utilisant iMScope TRIO, axée sur l’imagerie de la distribution de la quercétine dans le foie de souris.
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Détection de la quercétine directement à partir du foie de souris

Décrit ci-dessous est le flux de travail d’analyse de l’expérience d’imagerie MS.
(1) Préparation de la section d'échantillon
(2) Acquisition d'image optique
(3) Dépôt de matrice MALDI
(4) Acquisition MS et MS/MS

Tout d'abord, une vaste zone d'intérêt a été sélectionnée pour rechercher la distribution de la quercétine dans l'ensemble des tissus. Une zone de 2,5 x 2,5 mm contient 10 000 pixels lorsqu'elle est acquise au pas d'acquisition de 25 μm. La résolution spatiale peut être ajustée en fonction du temps alloué (10 000 pixels prennent environ 30 minutes).
La figure 1 montre le spectre MS moyen acquis à partir de la coupe de tissu. Un seul pic de masse a été observé à m/z 269,22. La figure 2 montre l'abondance de ce signal sur une large zone de tissu hépatique. Le signal semblait provenir des tissus, même si nous ne pouvions pas relier sa distribution à l'apparence des tissus à une résolution spatiale de 25 μm.
Ensuite, nous avons acquis des données similaires en mode MS/MS et recherché des ions produits exprimés de manière différentielle.
Le résultat, présenté sur la figure 3, a démontré que la production m/z 224,97, dérivée de la quercétine, était localisée sur les tissus alors que la production m/z 226,07 était distribuée de manière aléatoire (probablement dérivée de la matrice). Le mode MS/MS élimine ainsi l'effet du bruit et améliore la spécificité du signal dérivé de la cible.

Tableau 1 Conditions analytiques

Type d'échantillon et préparation
Échantillon Quercétine administrée au foie de souris
(50 mg/kg : iv)
Matrice MALDI CHCA appliqué par sublimation
Acquisition MS
Polarité mode positif
Gamme m/z100-500
Diamètre du laser 25 μm
Emplacement d'acquisition 25 μm
Lieu d'intérêt 100 x 100 (10 000 pixels)

 

Fig. 1 Spectre de masse moyen acquis à partir de tissus hépatiques (en haut : toute la plage m/z, en bas : pic cible agrandi)

Fig.2 Imagerie MS du foie de souris, montrant la distribution spatiale de la quercétine (m/z 269,22)

Fig. 3 Spectre d'ions produits MS/MS acquis sur les tissus (en haut) et distribution des ions produits (en bas)

Microscope de masse à imagerie iMScope TRIO

L'imagerie par spectrométrie de masse est une nouvelle technologie révolutionnaire.
L'instrument est une combinaison d'un microscope optique qui permet l'observation d'images morphologiques à haute résolution, avec un spectromètre de masse qui identifie et visualise la distribution de molécules spécifiques.