超实用！质谱成像切片指南，从冷冻到保存一步到位！
导读
在基质辅助激光解析电离质谱成像（MALDI-MSI）的研究中，一张薄而完整的组织切片，就像精准解析生物分子分布的“第一块拼图”。切片质量直接决定了后续质谱信号的稳定性与成像结果的可靠性——皱缩的切片会扭曲分子空间定位，破碎的样本则可能丢失关键信息。为帮大家攻克这一基础却关键的技术难点，岛津分析中心工程师结合多年实践经验，整理出从样品准备到切片保存的全流程指南，更配套了直观的视频操作演示，新手也能快速上手！
需要冷冻样品切片的制作
切片前处理设备和消耗品准备
核心设备：冷冻切片机，需提前调试温度控制系统与刀架稳定性。
专用耗材：ITO镀层导电载玻片、导电双面胶、硅胶盒、干燥器。
辅助工具：干净镊子、毛刷、离心管、液氮（或干冰）等。
包埋剂：推荐10%明胶水溶液或1-2%CMC水溶液。
样品冷冻
动物样本：优先选择新鲜组织，可使用干冰法冷冻，直接使用液氮速冻可能导致切片破裂等问题。使用液氮冻结时可以使用异戊烷等试剂进行缓冲，避免样品直接接触液氮。
植物样本：花、叶用新鲜样品；根、茎、果实、种子等根据硬度选择新鲜、干燥或冻结样品。
样品包埋及包埋剂的选择
根据样品大小与结构决定是否对样品进行包埋，核心是避免组织变形，且便于切片。尽量不包埋，减少包埋对样品的影响。
如果是结构均匀的组织，如脑、肝、肾、肿瘤等较大的实体组织，冷冻后可以直接切片，则不需要包埋。
如果是带有空腔或体积较小的样本（如血管、眼球）或不方便直接切片的，为保持形状以及便于切片则建议包埋后再切片。
包埋剂的选择：推荐使用10%明胶水溶液或1-2% CMC水溶液进行包埋，不建议使用OCT、石蜡等聚合物性质的包埋剂，可能影响质谱成像结果。
切片厚度的选择
切片厚度一般来说越薄越好，但是过小的厚度难以保持切片的完整性，且可能导致分析物总量较少。进行质谱成像时，动物组织样品切片一般在10 μm，或保持在20 μm以内有利于提高样品的成像质量。植物组织样品常见10-20 μm左右，部分样品特别是硬度较大的植物样品可考虑更厚的切片（20-30 μm，甚至40 μm），含水/多汁组织应适当提高切片厚度，如15-25 μm。
使用冷冻切片机对样品进行切片及切片的保存
切片之前，需使用乙醇擦拭冷冻切片机刀片，以除去刀片上可能残存的油脂；
切片温度根据样品需进行调整，一般使用-20℃，不同样品可能会需要进行调整才能获得均匀、平整的切片；
将冷冻样品固定在底座，转动手轮，先修块再正式切片，用洁净毛刷轻取切片，转移至ITO载玻片中央（避开边缘区域）；
剩余切片干燥后放入50 mL离心管中，置于-80℃保存。
无需冷冻样品切片的制作
花瓣、叶子、纸张等较薄且表面平整的样品无需切片可通过导电双面胶直接粘贴在载玻片上，如下图中的花瓣。表面不够平整的组织，如花蕊，可在书本中压平后粘贴。
图1. 仙人掌植物花瓣及花蕊中麦司卡林的成像分布结果[1]
不少小伙伴咨询头发样本怎么切，这里分享下岛津分析中心与司法鉴定科学研究院一起开发的方法：将头发通过双面胶粘贴在载玻片上，使用手术刀片刮开，再转移至新的载波片上，避免碎屑污染[2]。
图2. 单根头发纵向切割过程[2]
结语
工欲善其事，必先利其器。在质谱成像实验的探索中，恰当的样品制备方法和一张完整的切片，是决定成像质量与科学发现可靠性的基石。希望这份融合了关键要点与实战技巧的指南，能帮助您扫清样品制备的障碍，帮助您获得更好的质谱成像数据。从规范的操作开始，捕获更清晰、更真实的化合物空间分布图景，为您的研究发现提供坚实而可信的起点。
参考文献
[1] Jiaman Lin, et al. Natural or artificial: An example of topographic spatial distribution analysis of mescaline in cactus plants by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging [J].Frontiers in Plant Science, 2023, 14:1066595.DOI: 10.3389/fpls.2023.1066595.
[2] Jiao-Jiao Ji, et al. Estimation of the time of zolpidem intake and differentiation between consumption and external contamination using MALDI-MSI for investigations on single hair samples [J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2024, 248, 116272. DOI: 10.1016/j.jpba.2024.116272.