合肥光源inhouse科学家中国科学技术大学国家同步辐射实验室潘洋教授、刘成园副教授课题组与合肥光源用户生命科学学院田长麟教授合作，发展了常压透射式激光解吸/后光电离（t-AP-LDI/PI）的质谱成像新方法，以实现对生物组织中多种内源性化合物的原位可视化分析。t-AP-LDI/PI技术的关键是将透射式激光解吸电离和紧凑型后紫外光电离装置结合，以实现对多种极性和非极性分子的高空间分辨率成像（4 μm），后光电离的引入可将组胺、腺苷、胆碱、腺嘌呤、维生素D3、胆固醇、谷氨酸、苏氨酸、鸟嘌呤、神经酰胺、以及多种脂质如脂肪酸、PE、PA、MAG、DG、HexCer和GalCer等的探测灵敏度提高2-3个量级。图2是小鼠海马组织的4 μm高分辨成像图，海马组织的亚区结构如齿状回、上丘臂和海马角等均可以被明显地观测到。
课题组进一步测试了t-AP-LDI/PI-MSI方法在复杂临床样本分析中的适用性（图3）。肿瘤代谢重编程被认为是各种类型癌症恶性转化的新标志。在这部分中将黑素瘤组织详细的病理学检测和分区与内源性化合物空间分布相关联，借助代谢通路分析等方法，揭示了黑素瘤微环境的代谢异质性，显示出肿瘤细胞异常增殖和侵袭的趋势，对于深入了解肿瘤发生的复杂分子机制具有很大的参考价值。
相关研究成果以“Development of Transmission Ambient Pressure Laser Desorption Ionization/ Postphotoionization Mass Spectrometry Imaging ”为题，以封面文章形式发表在分析化学领域顶级期刊《Analytical Chemistry》上，该研究成果在课题组前期基于解吸电喷雾电离/后光电离基础上（Analytical Chemistry, 2022, 94, 15108；Analytical Chemistry, 2019, 91, 6616），进一步提升了成像空间分辨率和灵敏度。
图1. 封面图和t-AP-LDI/PI-MSI装置工作原理图
图2. (A) 激光烧蚀鼠脑组织后产生的痕迹；(B) 激光烧蚀组织后产生线宽的散点图；
(C-P) 小鼠海马组织光学图及代表性化合物成像图。
图3. 黑素瘤组织的光学图及代表性化合物成像图，(A-K)正离子模式，(L-U)负离子模式。
