报名丨2022 AIMS Virtual 原位质谱网络研讨会

Ambient Ionization Mass Spectrometry Imaging in Research of Environmental Toxicology

大气压电离质谱成像在环境毒理研究中应用

简介：蔡宗苇教授1982年毕业于厦门大学化学系，获得理学学士学位，1990年获得德国马尔堡大学博士学位。1991-1993年在美国 Nebraska 大学担任博士后，1994-1996年任研究助理教授。1996-2000年，蔡教授在 GSK 工作，领导一个质谱组，从事药物代谢和药代动力学研究。现任香港浸会大学化学系讲座教授，二噁英分析实验室主任，环境与生物分析国家重点实验室主任。

蔡宗苇教授从事质谱化学分析的基础理论及其在环境、生物、药物和痕量有机污染物的应用，目前主要研究与环境污染物相关的人体健康和疾病，已在国际学术刊物上发表论文600多篇。他的研究小组配备了一系列先进的质谱仪，用于药物代谢、蛋白质组学和代谢组学等研究。

SPMESH DART-MS: super-rapid, robust, repeatable, and quantitative analysis of volatile odorants

挥发性气味剂的超快、皮实耐用、可重复定量的增强型筛网顶空吸附富集结合 DART 原位质谱分析方法

摘要：食品和饮料行业经常对气味挥发物进行针对性的分析。例如，在某些葡萄品种中，3-异丁基-2-甲氧基吡嗪（IBMP，青椒味）可作为葡萄品质的标志；而愈创木酚和甲酚等挥发性酚类可作为葡萄生长在野火附近的“烟味”标志。

由于这些气味剂在复杂基质中以痕量水平存在（mg/kg 至 ng/kg），常规分析方法提取复杂，步骤耗时缓慢，且通量较低（单个样品需 15 分钟或更长），不适合在收获期间短时内分析大量样品。

为解决这个问题，开发了一种新优化的 SPMESH-DART-MS 方法，用于快速分析多个加州商业葡萄园的酿酒葡萄（赤霞珠，300份样品）中的 IBMP。SPMESH 方法能够达到亚 ng/L （亚 ppb）的检测限，每个样品所需的时间 < 1 分钟，并且与 SPME-GCMS 显示出良好的相关性 (R²=0.84)。目前正在进行的工作是扩大目标挥发物的检测范围（包括酚类和醛类）。

简介：Terry Bates，康奈尔大学 Gavin Sacks 博士实验室博士生，并担任系课程开发委员会、教师高管招聘委员会、康奈尔大学本科研究委员会的博士代表、以及众多本科生和硕士级实验室成员的导师。主要研究分析风味化学，致力于开发新的提取方式和高通量分析方法，对痕量挥发性气味进行法分析，包括对葡萄种群的挥发性化合物分析，鉴定新番茄品系中的异味等。在攻读博士学位之前，Terry 在丹佛大学获得了分子生物学学士学位，并在康奈尔大学获得了化学硕士学位。

Gavin Sacks 实验室关注研究收获前后的环境因素对农产品感官特性的影响（风味、颜色），特别是葡萄酒和果汁。该实验室在开发利用快速灵敏的原位质谱新技术和应用于风味化合物的表征分析方面处于领先地位。

Analysis of Gene Therapy Vectors by Charge Detection Mass Spectrometry

基因治疗载体的电荷检测质谱分析（LESA-MS）

摘要：质谱已成为表征生物大分子的最有力的分析技术。非变性电喷雾电离（Native ESI）是电离生物药的首选方法，但其对分子量特大的分析物的分析存在瓶颈和局限。因质量异质性，大多数常规质谱仪无法分辨超过100万分子量（Da）的生物大分子的电荷状态。我们提出了一种全新的基于 LESA 的电荷检测质谱（CDMS）技术。CDMS 的质量测定能力远超100万分子量（Da）。因可直接测量单个离子的质荷比及电荷数，生物大分子质量的直接测定便成为了可能。很多超出传统质谱能力的检测需求，可以通过 CDMS 来实现。本文专注于基因治疗载体和从十万到超过几百万分子量的大型寡核苷酸的分析应用。

简介：Benjamin Draper 于2018年在印第安纳大学 Martin Jarrold 的领导下完成了他的博士研究工作——电荷检测质谱（CDMS）的开发。作为博士研究工作的一部分，他简化了 CDMS 数据采集和分析，以实现100倍的加速，从而可以进行实时数据分析。这彻底改变了 CDMS，为分析包括下一代疫苗在内的各种高分子量样品打开了窗口。Benjamin 还对灵敏度的提高做出了贡献，使得 CDMS 对百万道尔顿分子量的样品能达到飞摩尔级的灵敏度，并因此大大缩短了测量所需的时间。目前 Benjamin 负责 Megadalton Solution 的分析开发，重点关注 AAV 等基因治疗载体。

Solid Phase Microextraction Hyphenated to Direct Analysis in Real Time: Robust Quantitation in Minutes

固相微萃取与实时直接分析 DART 相结合：分秒实现皮实稳定的定量

摘要：原位质谱（AIMS）尤其是 DART 技术的出现使得各个领域对更快、更皮实耐用的分析需求日增。此前，人们多着眼于它优秀的快筛定性能力，忽视了其同样卓越的定量表现。定量的主要障碍是如何提高样品均一性、减少离子化基质效应和稳定电离环境。前置固相微萃取（SPME）是规避这些问题的理想选择之一；SPME 可预浓缩分析物，可直接与 DART 源串联。利用改进型、大体积的 SPME-Arrow 和热解吸装置（TDU）对农药和药物定量，富集充分，解吸附彻底，不受现场环境干扰。样品自制备到完成 DART-MS 分析共需3.5分钟，大多数化合物的线性动态范围（LDR）为2.5 - 500 μg/L，日间重复性好（＜10%）。用于分析饮用水和鱼类组织难以降解具有生物链聚集毒性的全氟和多氟烷基（PFAS）化合物的灵敏度达到了优异的 ppt 级别。

简介：Emanuela Gionfriddo 博士，美国托莱多大学助理教授。2013年获得意大利卡拉布里大学分析化学博士学位。2014年，在加拿大滑铁卢大学 Pawliszyn 教授团队担任博士后研究员和负责工业重点分析实验室（InFAReL）气相色谱。Gionfrido 博士发表论文50多篇，1项基于 PTFE 的 SPME 涂层专利，托莱多大学 Nina McClelland 博士水化学和环境分析实验室的创始成员之一，被任命为俄亥俄州总检察长 Yost 环境顾问委员会成员。

Ronald V. Emmons，美国托莱多大学化学系 Emanuela Gionfriddo 实验室在读博士，主导多个关于 DART-MS 与 SPME 结合的研究项目，有效地预富集和定量环境污染物。研究领域：环境化学、微萃取技术、生物相容性萃取；探索开发不断出现的新型快速分析技术与质谱仪直接耦合方法及应用，使用绿色提取方法分析复杂的生物和环境样品。

SICRIT^® Exploris™ Orbitrap setup: a Smart tool for a Mass Spectrometry facility to expand its range of covered applications

新一代轨道阱质谱鼻 SICRIT-Exploris: 助力质谱中心提能增效移星换斗的智能装备

摘要：瑞士联邦理工（洛桑）（EPFL）化学科学与工程研究所（ISIC MSEAP）的质谱分析平台为瑞士的100多个实验室提供分析测试服务，涵盖了从有机小分子到生物大分子及金属的广泛应用。除最常用的电离技术（ESI、APCI、APPI、MALDI、EI/CI 和 ICP）外，冷喷雾电离（CSI）还允许分析敏感的超分子结构。电子轰击 EI 电离常搭配低分辨率 GC-MS，高分辨率质谱通常搭配电喷雾等（ESI-APCI/APPI-FTMS）；业界不太投资高分辨质谱搭配电子轰击源（EI-HRMS）。我们平台的 Orbitrap 搭配 SICRIT 在线软电离质谱鼻（Plasmion），可直接引入气味儿样品或 GC 馏分，便捷灵敏，分子离子信号完整，指征简单。使用该 SICRIT-Orbitrap 技术已完成300多个用户的样本分析测试服务，部分成果将予以示例和讨论。

简介：Laure Menin 1997年获得生物化学、微生物学和细胞生物学博士学位。曾在法国和瑞士的不同公司担任项目经理，如 Entomed SA、Geneprot 从事大规模蛋白质组学领域，Atheris 实验室从事药物发现和有毒动物毒液的肽组学分析。自2008年以来，Laure Menin 一直在管理瑞士联邦理工学院化学科学与工程研究所（ISIC MSEAP）的质谱设备。该平台配备了10套质谱，拥有自上而下蛋白质组学以及蛋白质复合物分析方面的强大专业知识，为 EPFL 研究小组、外部学者以及行业外部客户提供科学支持。

Atmospheric Pressure MALDI coupled to Orbitrap(s), principle and applications

大气压基质辅助激光解吸电离源耦合轨道阱的原理及应用

摘要：近年人们对质谱成像（MSI）的兴趣日增，其生物医学应用也在逐步开发。然而，基于真空 MALDI 的 MSI（基质辅助激光解吸电离质谱成像）在对生物分子辨别的准确性和空间分布的分辨率方面有待提升。本报告主要分享大气压基质辅助激光解吸电离源（AP-MALDI）耦合高分辨轨道阱（Orbitrap）质谱的质谱成像技术（MSI），及其在生物分子辨别的准确度和空间分布定位的分辨率方面的显著优势。

首先，AP-MALDI 源偶联最新一代轨道阱高分辨质谱仪（Orbitrap Exploris 480）与其前代相比，在灵敏度上有提升。其次，应用场景涵盖聚合物、多肽、和生物组织切片的脂质成像分布。采用了全自动基质喷涂仪（SunChrom）进行基质喷涂。使用多重软件工具实现了数据可视化与图像解析。两代轨道阱质谱仪的灵敏度确有代差；靶点空间分辨率都达到了10μm甚至更低。该技术在非靶向标志物的质谱成像应用方面，具有高灵敏度、高图像采集速度、及高空间分辨率的发展潜力。

AP-MALDI（MassTech）偶联轨道阱高分辨质谱成像技术可成为传统的 MALDI-MS 的替代方案；该项技术具备独特的几分钟内将搭载液相 LC 的轨道阱谱仪（即LC/MS 模式）快速变为为搭载原位成像源的高清高敏质谱成像（即 MSI 模式）的能力。最新一代轨道阱质谱仪性能的提升也为 MSI 技术的发展和应用打开了更加广阔的前景。

简介：Gilles Frache 博士，卢森堡科学技术研究所材料研究与技术表征平台首席工程师。化学及分子物理化学硕士、法国梅兹大学博士，博士后。自2008年起，肩负起卢森堡科学技术学院材料研究与技术表征平台的分子分析和质谱成像团队负责人。专注于利用色谱，质谱分析以及利用质谱成像技术在有机材料及生命科学领域的研究。在欧洲建立了 AP/MALDI 质谱成像演示实验室并且利用多种质谱成像技术包括 AP/MALDI-MS 和 TOF SIMS 方法应用于皮肤质谱成像。

AP-MALDI MS Histochemistry for disease biomarker discovery in patient samples archived at tissue banks

大气压基质辅助激光解析电离 AP/MALDI 组化方法用于自组织银行存档的患者样本中发现疾病生物标志物

摘要：直接运用分子成像技术（MSI）在病人或供体材料上发现高度符合医疗需求的疾病候选生物标志物。以福尔马林固定-石蜡包埋（FFPE）组织切片作为样本，在识别生物标志物的同时，标记其在组织切片上的分布位点。

类比免疫组化法，可将该成像方法称之为质谱组化法（MSHC）。借助 MSHC，我们研究了世界各地生物样本库中保存的大量的人体健康和疾病组织，其中包括现代医院病理留存样本以及世界著名研究机构的科研样本。通过绘制所有 FFPE 待检生物分子（肽、神经递质、代谢物）的指纹和分布，我们编制了《人体福尔马林固定 - 石蜡包埋生物分子图谱》。该方法优点除了 FFPE 的样品量足够大，其稳定性足够好以外，MSHC 的另一优点是它完全为非靶向和无需标记的技术，可直接将所有的现存组织病理学知识与新颖生物分子信息相关联。

所用设备为高分辨质谱（LTQ Orbitrap Velos）偶联高分辨 AP-MALDI (ng) UHR。组织切片 5μm 厚，平铺在常用显微镜载玻片上，以自动喷涂装置喷涂 MALDI 基质如二羟基苯甲酸。

利用生物样本库中的人类 "模型 "组织切片来衡量 MSHC 的性能，结果显示 MSHC 可轻松实现 10~20μm 的横向分辨率，分辨率可低至 ~5μm，对生物分子包括神经肽、生物胺和代谢产物的成像，准确度较高。借用 HistoSnap 软件及高性能质谱成像软件平台 Mozaic（瑞士 SpectroSwiss）对各种尚无生物标志物报道的疾患者的活检和尸检样本进行了高达几个 GB 的数据采集和整合，建立了人类下丘脑核神经分泌肽的单细胞分辨率的 MSHC 空间“组学”技术。热忱欢迎意向合作者加入这一“智人生物分子 FFPE 组织图谱”项目。

简介：Peter D.E.M. Verhaert，教授兼 ProteoFormiX BV 创始 CEO & CSO（强生创新中心）。1987年，比利时鲁汶大学生物学博士（比较神经生物学）；1988年，加拿大滑铁卢大学生物化学与毒理学博士后；1989-1999年，比利时鲁汶大学比较生理学系研究教授；1998年，比利时 Sabattical Innogenetics NV；2000-2004年，荷兰 Oss Organon NV 高级研究员；2005-2016年，荷兰代尔夫特理工大学生物分析技术与创新肽生物学教授；2017年至今，比利时 Proteformix BV 创始人兼首席执行官。

主要从事自上而下蛋白质组学、肽组学和质谱成像（MS 组织化学）及在神经退行性疾病和癌症中的应用，是肽组学和自上而下蛋白质组学的先驱（自2000年起）；欧洲药物蛋白质组学实验室联合创始人和前主席（2000-2005年）；EUPA Open Proteomics 主编（2013-2016）。

Probing Interspecies Microbial Metabolites via LESA-MS

通过 LESA-MS 探秘微生物代谢助力感染医学诊疗

摘要：在医疗、保健、工业和环境设施中普遍存在的多种微生物的生物膜基本已具有抗菌素耐药性。微生物通过产生群体感应信号分子（QSSM）来协调生物行为。通过液质 LC-MS 分析囊性纤维化患者的血浆，已经确定了肺感染的 QSSMs生物标志物。铜绿假单胞菌（PA）有三个群体感应（QS）系统，其中一个就是基于假单胞菌的喹诺酮信号系统（pqs），而先前已有研究证实它会受到金黄色葡萄球菌（SA）和白色念珠菌（CA）的影响。液滴萃取表面分析质谱（LESA-MS）允许快速直接的表面分析，已在 PA、SA 和分枝杆菌的蛋白质和脂类研究中得到应用，而 QSSMs 以及绿脓菌素等代谢产物以前就在唾液中被检到过。所以，本工作旨在探索 PA、SA 和 CA 生物膜中 QSSMs 扩散和分泌的差异以及它们在不同组合中的差异。

采用 LESA-MS 可直接对不同微生物的培养基采样，研究代谢产物扩散和分泌，推断出与感染相关的代谢差异，检出了从 PA 扩散而来的烷基喹诺酮（AQ）QSSMs 与主动分泌的毒力因子（绿脓菌素）。通过子离子扫描 MSMS 鉴定了 AQ 的同分异构体，研究了 SA 或 CA 或两者组合培养的 PA 的混合生物膜的外源代谢物。

本文展示了 LESA-MS 新方法；设想若代谢产物可无创自唾液获取，那么，通过代谢物的直接原位分析就能快速鉴定感染性病原体，从而快速确定相应的诊疗方案。此探索在临床医学及感染研究方面将有长远的重要意义。

简介：Rian Griffiths 2010年毕业于伯明翰大学化学系，获理学硕士学位；在 Josephine Bunch 教授的指导下继续攻读博士学位，研究通过 MALDI-MS 控制复杂生物样品中脂质复合物形成的途径，2015年获伯明翰大学分析化学博士。2014-2018年，在 Helen Cooper 教授的实验室（伯明翰大学生物科学学院），开发了液体萃取表面分析（LESA）质谱法，用于直接分析变性和折叠的完整蛋白，以及来自生物样品如干血斑和薄组织切片的非共价蛋白复合物。2019年，Rian Griffiths 在诺丁汉大学 Morgan Alexander 教授的实验室担任研究员。2019年10月，成为独立的 Anne McLaren 研究员。

Griffiths 博士拥有广泛的表面采样质谱和成像经验，包括基质辅助激光解吸/电离（MALDI）、液体萃取表面分析（LESA）、Flowprobe 和二次离子质谱（SIMS）。她的研究包括小分子代谢物、脂质、完整蛋白质和非共价蛋白质复合物的分析。

Direct analysis in real time high-resolution mass spectrometry for authenticity assessment of lamb

实时直接分析-高分辨质谱 DART-HRMS 用于羊肉真伪评估

摘要：传统的羊肉分析方法耗时、费力、繁琐。我们提出了一种新的基于原位质谱的非靶向代谢组学方法。通过实时直接分析结合四极杆飞行时间质谱（DART-QTOF）和化学计量学研究，有效区分来自不同地区的羔羊。建立了正交偏最小二乘判别分析模型，并用来自四个产地的羔羊样本进行验证。通过将羊肉的内源性分子特征与化学数据库匹配，可快速、方便地分析约 79 种潜在的生物标志物。通过线性判别分析对四组羔羊样本进行聚类，所有潜在标记的原始分类率和交叉验证率分别达到100.0%和82.5%。DART-QTOF 展现出其快速、高通量、高效、重复性和稳定性的优势，完全可以用于羊肉样品的快速真伪评估。

简介：赵燕，中国农科院质标所研究员，中国食品科学技术学会食品性与溯源分会理事，中国原子能农学会常务理事。主要从事基于同位素技术的农产品溯源与真实性研究。近年来主持国家自然科学基金、国家国际科技合作专项、国家重点研发计划子课题等。主持国家标准和国家标准样品项目10项、农业行业标准项目4项，主持国防科工局核能开发项目课题1项等。发表论文70余篇，专利授权7项，软件著作权4项，合著英文著作3部；获得省部级奖励7项，包括2021年中国分析测试协会科学技术一等奖、2021年中国农业科学院杰出科技创新奖、2020年北京分析测试科技成果二等奖、2015年中国分析测试协会科学技术青年奖等。担任多家期刊审稿人，2020年《核农学报》稳定同位素溯源专刊召集人及编委。