JP7375640B2 - イメージング質量分析システム、及び、イメージング質量分析を利用した分析方法 - Google Patents
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Description
目的試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域それぞれに対して質量分析を実行してデータを収集し、該データに基いて、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得するイメージング質量分析部と、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対して、前記イメージング質量分析部による質量分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める定量分析部と、
前記定量分析部において求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記イメージング質量分析部で得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析部での信号強度と前記定量分析部での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理部と、
を備えるものである。
目的試料上の測定領域に対しイメージング質量分析を実行し、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得する第1の分析実行ステップと、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対し、前記第1の分析実行ステップによる分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める第2の分析実行ステップと、
前記第2の分析実行ステップで求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記第1の分析実行ステップで得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析での信号強度と所定の分析手法での分析での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理ステップと、
を有するものである。
図1は、本実施形態のイメージング質量分析システムの概略ブロック構成図である。また、図2は本システムに含まれるイメージング質量分析装置の要部の構成図、図3は本システムに含まれる液体クロマトグラフ質量分析装置の要部の構成図、図4は本システムに含まれるレーザマイクロダイセクション装置の要部の構成図である。
次に、上述したイメージング質量分析装置100、LMD装置200、及びLC-MS装置300のそれぞれの動作を概略的に説明する。
即ち、送液ポンプ312は移動相容器311から移動相を吸引し、略一定の流速でカラム315へと送給する。分析制御部330による制御の下でインジェクタ314は、オートサンプラ313で選択された一つの試料溶液を、所定のタイミングで移動相中に注入する。注入された試料溶液は移動相の流れに乗ってカラム315に導入され、カラム315を通過する間に試料溶液中の成分は時間方向に分離されてカラム315から溶出する。
次に、本実施形態のシステムにおける特徴的な動作の一例について、上述した各図に加えて、図7、図9を参照して説明する。図7は、本システムにおける濃度画像取得の処理手順の一例を示すフローチャートである。図9は、本システムにおけるMSイメージング画像上での小領域とLMD装置での採取部位との関係を示す図である。
上述した例では、質量分析イメージングで使用した切片試料をLC/MS分析にも使用していたが、イメージング質量分析で空間分解能を高くする場合や照射するレーザ光のレーザパワーを大きくする場合には、イメージング質量分析を終了したあとの切片試料から十分な量の目的化合物を得られない可能性がある。その場合には、LC/MS分析用試料を採取する切片試料として、質量分析イメージングで使用した目的の切片試料ではなく、生体組織をスライスする際に目的の切片試料に隣接する又は近接する切片試料(以下「連続切片試料」という)を用いるとよい。
この場合、連続切片試料上で、図9(C)に示したように試料採取部位の形状が円形状になるので、LMD装置200での試料の切り出しが容易であるという利点がある。
上記実施形態のシステムでは定量分析のためにLC/MS分析を利用していたが、一般的なイメージング質量分析に比べて高い定量精度が得られる分析手法であれば、他の分析手法を利用することができる。例えば、検出器としてフォトダイオードアレイ検出器や紫外可視検出器などを用いた液体クロマトグラフ分析、ガスクロマトグラフ分析、ガスクロマトグラフ質量分析、ラマン分光分析、赤外分光分析、蛍光分析、染色定量法などのいずれかを用いることができる。
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
目的試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域それぞれに対して質量分析を実行してデータを収集し、該データに基いて、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得するイメージング質量分析部と、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対して、前記イメージング質量分析部による質量分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める定量分析部と、
前記定量分析部において求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記イメージング質量分析部で得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析部での信号強度と前記定量分析部での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理部と、
を備えるものである。
目的試料上の測定領域に対しイメージング質量分析を実行し、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得する第1の分析実行ステップと、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対し、前記第1の分析実行ステップによる分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める第2の分析実行ステップと、
前記第2の分析実行ステップで求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記第1の分析実行ステップで得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析での信号強度と所定の分析手法での分析での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理ステップと、
を有するものである。
前記定量部位決定ステップでは、その変形後の画像を利用して定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定するものとすることができる。
110…測定部
120…イオン化室
121…試料ステージ
122…切片試料
123…レーザ照射部
124…顕微撮像部
130…真空チャンバ
131…キャピラリ管
132…イオンガイド
133…イオントラップ
134…飛行時間型質量分離器
135…イオン検出器
140…分析制御部
200…レーザマイクロダイセクション装置
201…顕微撮像部
202…試料採取部
203…試料前処理部
300…液体クロマトグラフ質量分析装置
310…液体クロマトグラフ部
311…移動相容器
312…送液ポンプ
313…オートサンプラ
314…インジェクタ
315…カラム
320…質量分析部
321…イオン化室
322…ESIプローブ
330…分析制御部
400…データ処理部
401…表示処理部
402…画像変形処理部
403…採取部位決定部
404…濃度換算情報作成部
405…濃度画像作成部
410…データ記憶部
411…イメージング画像作成部
412…光学顕微画像作成部
420…データ記憶部
421…クロマトグラム作成部
422…検量線記憶部
423…定量演算部
500…主制御部
600…入力部
700…表示部
Claims (14)
- 目的試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域それぞれに対して質量分析を実行してデータを収集し、該データに基いて、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得するイメージング質量分析部と、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対して、前記イメージング質量分析部による質量分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める定量分析部と、
前記定量分析部において求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記イメージング質量分析部で得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析部での信号強度と前記定量分析部での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理部と、
を備えるイメージング質量分析システム。 - 前記所定の分析手法は、液体クロマトグラフ分析、ガスクロマトグラフ分析、液体クロマトグラフ質量分析、ガスクロマトグラフ質量分析、マトリクス支援レーザ脱離イオン化質量分析、ラマン分光分析、赤外分光分析、紫外可視分光分析、蛍光分析、又は、染色定量のいずれかである、請求項1に記載のイメージング質量分析システム。
- 前記イメージング質量分析部で取得された特定の一つの又は複数の質量電荷比における信号強度の分布を示す質量分析イメージング画像を利用して、前記定量分析部での分析対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する定量部位決定部、をさらに備える、請求項1又は2に記載のイメージング質量分析システム。
- 前記目的試料は、塊状試料からスライス状に切り出された切片試料の一つであり、前記定量分析部での分析の対象は前記類似試料であり、該類似試料は前記目的試料に隣接する又は近接する他の切片試料である、請求項3に記載のイメージング質量分析システム。
- 前記目的試料についての質量分析イメージング画像又は観察画像と、前記類似試料における試料採取前の観察画像とに対し画像レジストレーションによる画像変形を行う画像変形処理部をさらに備え、前記定量部位決定部はその変形後の画像を利用して定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する、請求項4に記載のイメージング質量分析システム。
- 前記画像変形処理部は、前記目的試料についての質量分析イメージング画像を前記類似試料における試料採取前の観察画像に合わせて変形し、前記定量部位決定部は、その変形後の質量分析イメージング画像上で設定された領域を、前記類似試料における試料採取前の観察画像上での領域に対応付けることで、定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する、請求項5に記載のイメージング質量分析システム。
- 前記画像変形処理部による変形後の質量分析イメージング画像上で設定された領域を、前記イメージング質量分析部で収集されたデータを解析する際の関心領域に定める、請求項5又は6に記載のイメージング質量分析システム。
- 目的試料上の測定領域に対しイメージング質量分析を実行し、特定の質量電荷比又は質量電荷比範囲についての信号強度の分布を示す画像を取得する第1の分析実行ステップと、
前記目的試料、又は該目的試料とは異なるものの物質の分布が実質的に同じであるとみなせる類似試料について、前記測定領域内、又は該測定領域に対応する実質的な測定領域内の所定の部位から採取された試料に対し、前記第1の分析実行ステップによる分析よりも高い定量性を示す所定の分析手法による分析を実行し、該分析結果を利用して定量値を求める第2の分析実行ステップと、
前記第2の分析実行ステップで求まった前記所定の部位の試料に対する定量値と、前記第1の分析実行ステップで得られた信号強度分布における前記所定の部位に対応する位置の信号強度と、に基いて、前記イメージング質量分析での信号強度と所定の分析手法での分析での定量値との関係を求め、該関係を利用して前記信号強度分布内の任意の位置における定量値を推定する処理ステップと、
を有する、イメージング質量分析を用いた分析方法。 - 前記所定の分析手法は、液体クロマトグラフ分析、ガスクロマトグラフ分析、液体クロマトグラフ質量分析、ガスクロマトグラフ質量分析、マトリクス支援レーザ脱離イオン化質量分析、ラマン分光分析、赤外分光分析、紫外可視分光分析、蛍光分析、又は、染色定量のいずれかである、請求項8に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。
- 前記第1の分析実行ステップにおいて取得された特定の一つの又は複数の質量電荷比における信号強度の分布を示す質量分析イメージング画像を利用して、前記第2での分析実行ステップでの定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する定量部位決定ステップ、をさらに有する、請求項8又は9に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。
- 前記目的試料は、塊状試料からスライス状に切り出された切片試料の一つであり、前記第2の分析実行ステップでの分析の対象は前記類似試料であり、該類似試料は前記目的試料に隣接する又は近接する他の切片試料である、請求項10に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。
- 前記目的試料についての質量分析イメージング画像又は観察画像と、前記類似試料における試料採取前の観察画像とに対し画像レジストレーションによる画像変形を行う画像変形ステップをさらに有し、
前記定量部位決定ステップでは、その変形後の画像を利用して定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する、請求項11に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。 - 前記画像変形ステップでは、前記目的試料についての質量分析イメージング画像を前記類似試料における試料採取前の観察画像に合わせて変形し、前記定量部位決定ステップでは、その変形後の質量分析イメージング画像上で設定された領域を、前記類似試料における試料採取前の観察画像上での領域に対応付けることで、定量分析の対象である試料が採取される前記所定の部位を決定する、請求項12に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。
- 前記画像変形ステップにおける変形後の質量分析イメージング画像上で設定された領域を、前記第1の分析実行ステップにおいて収集されたデータを解析する際の関心領域に定める、請求項12又は13に記載のイメージング質量分析を用いた分析方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015053039A1 (ja) | 2013-10-07 | 2015-04-16 | 国立大学法人名古屋大学 | レーザーマイクロダイセクション装置、該レーザーマイクロダイセクション装置を含む分析装置及びマイクロチップの製造方法 |
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EP3505923A4 (en) * | 2016-08-26 | 2019-08-07 | Shimadzu Corporation | MASS SPECTROMETRY IMPORTER DATA PROCESSING DEVICE AND METHOD |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015053039A1 (ja) | 2013-10-07 | 2015-04-16 | 国立大学法人名古屋大学 | レーザーマイクロダイセクション装置、該レーザーマイクロダイセクション装置を含む分析装置及びマイクロチップの製造方法 |
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US20150348767A1 (en) | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Imaging Mass Spectrometry Method and Device |
JP2017122591A (ja) | 2016-01-05 | 2017-07-13 | 日本電子株式会社 | 測定方法 |
WO2018037491A1 (ja) | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社島津製作所 | イメージング質量分析装置 |
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