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图2：在不同的像素大小（a-c，按比例显示）对大鼠睾丸进行的分析。在25μm（a）时，组织结构不能清晰地显示，表明需要更高的分辨率。在10μm时，可见清晰形态（b）。即使在最小的像素尺寸（5μm，c-e）下，组织完整性仍被完全保留。10μm像素大小下，获取一个大型检测结果（0.4 cm2, 394,629像素）仅耗时137分钟（48像素/秒），显示了高度稳定的数据质量（f）。五只小鼠脑切片（总像素594,434）测量用时约4小时（43像素/秒），导入常规台式PC利用SCiLS Lab 2015b分析和可视化用时约2小时。这里展示的是分割图（g）以及所有图谱的主成分分析结果，显示皮质、海马体和小脑组织的分离（h）。

图3：矢状大鼠脑切片（1.36 cm²），以30μm像素大小（151,164像素）进行分析（a）。总采集时间约4h（约11像素/秒）。其中四处离子的分布具有高度区域性，可以清楚地显示出微妙的结构，如海马锥体细胞层（b）和室管膜（c）。样品由Julian Langer（马克斯·普朗克生物物理研究所，法兰克福）提供。rapifleX MALDI Tissuetyper能在一个可行的时间范围内对较大的扩散性肿瘤样本进行分析。以30μm像素大小进行的（248,825像素）人类前列腺癌（2.24 cm²）分析（d-g）。总采集时间约8h（约8.5像素/秒）。离子分布显示了纤维肌组织（蓝）、肿瘤细胞（绿）、鳃内粘液材料（红）和边缘区域（黄）。样品由Axel Walch（亥姆霍兹慕尼黑中心）提供。

图4：以30μm像素大小（180,002像素）分析感染棘球绦虫的人类肝脏组织（1.62 cm²）（a）。总采集时间约2h（约24像素/秒）。包虫囊肿明显与宿主组织（灰）分离。在较高放大倍数中的图像中（b,c），囊肿的宿主（红）和寄生虫层（蓝）清晰可见。人肺癌TMA（d）。以50μm像素大小（51,932像素）分析了99个单独的核。5个多肽m/z值的分布如图所示。TMA代表了对来自大量患者的样品进行高通量分析的一种独特可能性。在这里，我们产生的数据约为1病人/分钟。样品由Jörg Kriegsmann（Proteopath GmbH，特里尔）提供。  

肿瘤异质性分析是肿瘤学和个性化医学领域最重要的生物医学研究挑战之一。MALDI成像极其适合于获取肿瘤异质性的无偏分子视图。MALDI仪器可提供更高的速度和性能，使科学家有可能以足够高的空间分辨率对大型肿瘤标本进行分析，以获得对肿瘤异质性的全面理解。  

提高药物发现过程的效率  

MALDI仪器运用的新激光技术不仅提高了MALDI成像的速度，还能应用于药物发现过程的最初阶段。药物发现的过程包括在某种疾病的背景下，就相关的各种酶对几百万纯化合物进行测试。这种筛选十分耗时，因此，寻找进一步药物开发的先导化合物的代价十分高昂。  

质谱仪器已经用于超高通量药物发现筛选。与原先的MALDI-TOF仪器相比，融合了最新技术改进的新型MALDI-TOF质谱实现了更高的采集速度和稳健性。这将2,000,000次筛选活动的耗时缩短到大约1周（取决于，例如每个样品激光照射次数或每块靶板可容纳的样品数量（384 vs 1536 vs 6144））。在一个实例中，在使用6144靶板进行这样的二百万次筛选活动之后，无需清洗透镜组1，从而实现最高水平的通量连续性。  

达到成像性能的新高度  

质谱成像解决方案，如rapifleX MALDI-TOF质谱系统，可提供高采集速度（高达每秒50个真实像素以实现更快更好地成像）；≤10 μm的像素大小因而实现最高空间分辨率以获取生物信息；无重叠以及准正方形像素，从而在高通量和高空间分辨率下提供稳定的图像质量。3D激光器确保了像素到像素的再现性，同时作为一种全新设计的离子源，也提供了更高稳健性。  

目前先进的TOF/TOF系统已从基础开始重新设计，以满足当今对深度完整和自上而下的蛋白质表征、以及对高性能、高通量质谱成像（MSI）的最高要求。新一代系统可提供更高的速度、更高的质谱分辨率和精度，并显著提高MS/MS质量范围，以实现新的研究和常规应用。研究人员需要高速度和离子源的稳健性、更宽的动态范围、更高的特异性和分辨率，这些都有助于生物和临床相关性脂质、肽和蛋白质的详细表征。  

科学家们曾期望有这样一种系统，它能提供深度蛋白质表征及对组织、细胞培养物或其它应用领域的成像研究。而MALDI成像作为行业引领者，具有更好的易用性、稳健性和稳定性，这对于科学研究和大规模验证都至关重要。从药物发现过程的最初阶段、高通量筛选（HTS），以及药物成像——从识别潜在的候选药物到验证它们在组织中的分布和毒性，MALDI都大有可为。  

参考文献： 1. P. Marshall, M. Leveridge, C. Haslam, G. Clarke, J. Chandler, A.  Dunn, N. Hardy, M. Pemberton, S. Dikler, J. Fuchser, Ultra High  Throughput Drug Discovery Screening by MALDI-TOF Mass Spectrometry –  Exceeding One Million Samples per Week, Poster W-T-223 , 第二十一届国际质谱大会；加拿大多伦多市；2016年8月20至26日。