报告题目：MALDI质谱成像研究

报 告 人：聂宗秀（中国科学院化学研究所研究员）

邀 请 人：刘锦斌教授

报告时间：2024年6月18日（星期二）上午10:00—12:00

报告地点：化学与化工学院逸夫工程馆105会议室

主办单位：化学与化工学院

报告人简介：

聂宗秀，中科院化学所研究员，国家杰出青年基金项目获得者。以颗粒质谱构建及小分子代谢产物质谱为主要研究方向。设计研制了多种颗粒离子化源及电荷探测器，构建了离子阱颗粒质谱装置平台，对微纳尺度颗粒进行了多参数表征；建立了基于指纹质谱的颗粒分析方法，获得了纳米颗粒的生物组织质谱成像，将质谱质量范围拓宽了8个数量级，从分子质谱的10e6 Da至颗粒的10e14Da；合成和发现了系列MALDI新基质，获得了多种动物模型下的代谢小分子质谱成像。近年来在Nature Nanotech.、Science Advance、Angew. Chem.、Chem. Soc. Rev.、Anal. Chem.等期刊发表论文130余篇。发表在Nature Nanotech.上的工作，由杂志社撰文在同期的“新闻视角”中进行了专栏评论，入选2016年Nature Nanotech.杂志10周年专刊。授权中国发明专利32项。

报告摘要：

基质辅助激光解吸电离（MALDI）质谱成为蛋白质组学、基因组学、代谢组学、醣体学、脂质组学，以及质谱成像等研究中不可或缺的工具。由于传统基质在小分子区域的严重背景干扰，阻碍了MALDI对小分子化合物(m/z < 1000)的质谱分析。近年来，我们一直致力于无背景干扰基质的研究，用于复杂生物体系中小分子代谢物的质谱分析与成像，开发合成了系列高耐盐性，低背景干扰的有机盐新基质。结合动物模型，实现了生物组织切片的质谱成像，原位检测了组织中非脂质小分子化合物和甘油磷脂的代谢变化和空间分布。此外，基于纳米材料低分子量区域的特征指纹质谱方法，获得了碳纳米材料在生物组织以及组织亚器官中的分布。研究发现，碳纳米管和碳纳米点主要分布于肾组织的外实质部分，所有材料在脾脏的红髓均有分布，碳纳米管在脾脏组织中的边缘区域浓度最高。最近，将该方法应用到纳米载药体系的药物释放，通过定量的监测纳米载药体和药物分子固有的质谱信号强度比，定量分析和可视化纳米载药体在组织中的原位释放及碳质气溶胶中有机碳和元素碳的分布差异。

参考文献：

1.S. M. Chen, C. Q. Xiong, H.-H. Liu, Q. Q. Wan, J. Hou, Q. He, A. Badu-Tawiah, and Z. X. Nie*, Nature Nanotech., 2015, 10, 176.

2.J.J. Xue, H.H. Liu, S.M. Chen*, C.Q. Xiong*, L.P. Zhan, J. Sun, and Z. X. Nie*, Science Advances, 2018, 4, eaat9039.

3.Y.M. Jiang, J. Sun*, H.H. Liu, X. Wang, C.Q. Xiong*, and Z.X. Nie*, Angew. Chem. 2021, 60, 23225.

4.J.Y. Chen, L.C. Mao, Y.M. Jiang, H.H. Liu, X. Wang, H.Y. Huang, C.Q. Xiong*, Y. Wei, and Z.X. Nie*, ACS Nano, 2023, 17, 4463.

5.X. Huang, H.H. Liu, D.W. Lu, Q. Liu*, Z.X. Nie* and G.B. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 5243.