WO2022003890A1 - イメージング質量分析装置及びイメージング質量分析データ処理方法 - Google Patents

イメージング質量分析装置及びイメージング質量分析データ処理方法 Download PDF

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Inventor
裕介 古賀
潔 小河
龍太 松本
Original Assignee
株式会社島津製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode

Definitions

  • the present invention can acquire mass spectrometric data or intensity data of ions having a specific mass-to-charge ratio for each of a plurality of measurement points defined in a two-dimensional region on a sample.
  • the present invention relates to an imaging mass spectrometer and a method for processing imaging mass spectrometry data in the device.
  • An imaging mass spectrometer has been conventionally known as a device for investigating the distribution of compounds existing in a two-dimensional region on a sample having a certain extent such as a biological sample.
  • the imaging mass spectrometer disclosed in Patent Document 1 and the like is equipped with an ion source by a matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) method, and is equipped with an ion source by a matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) method.
  • MALDI matrix-assisted laser desorption / ionization
  • MALDI matrix-assisted laser desorption / ionization
  • MALDI imaging In an imaging mass spectrometer using such a MALDI ion source (hereinafter, the mass spectrometric imaging method using this device is referred to as "MALDI imaging" for convenience), a compound present in the vicinity of the irradiation site by directly irradiating the sample with laser light.
  • compounds other than the target compound In order to ionize the laser, compounds other than the target compound (so-called contaminants) are also ionized at the same time.
  • the contaminant is a substance that is easily ionized, there is a problem that the ionization of the target compound is suppressed by the ion suppression effect, the detection sensitivity of the target compound is lowered, or the quantification is poor.
  • LMD-LCMS imaging three-dimensional data having three dimensions of retention time, mass-to-charge ratio, and signal strength (ionic strength) can be obtained for a liquid sample corresponding to one minute region.
  • the signal strength at a specific holding time and a specific mass-to-charge ratio is extracted from the three-dimensional data in each minute region in the measurement region, and the signal strength is arranged and imaged according to the position information of each minute region.
  • MS imaging image a mass spectrometric imaging image
  • LMD-LCMS imaging when a user wants to observe a certain MS imaging image, it is necessary to set two parameters, a retention time and a mass-to-charge ratio.
  • the known mass-to-charge ratio and retention time corresponding to the target compound can be set as parameters, and the MS imaging image of the target compound can be observed.
  • the user can select an appropriate combination of retention time and mass-to-charge ratio, which is a huge number. After selecting, it is necessary to perform the work of confirming whether or not the MS imaging image corresponding to the combination is of interest on the display screen by trial and error. Such work is not only laborious and low in analysis efficiency, but also imposes a heavy burden on the operator.
  • the present invention has been made in view of these problems, and is an appropriate parameter for obtaining an MS imaging image that is interesting to the operator in a mass spectrometric imaging method having a retention time element such as LMD-LCMS imaging.
  • the main purpose is to be able to search efficiently.
  • Chromatograph mass spectrometry is performed on individual samples taken from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample, and each individual sample has dimensions of retention time, mass-to-charge ratio, and signal intensity.
  • a measuring unit that collects 3D data, Based on the three-dimensional data collected by the measuring unit for a plurality of minute regions included in the whole or a part of the measuring region, the signal strength is integrated or averaged for each combination of the holding time and the mass-to-charge ratio.
  • a heat map creation unit that creates a heat map that obtains the representative signal intensity value and shows the representative signal intensity value in shades or colors with the holding time and the mass-to-charge ratio as axes, respectively.
  • An instruction receiving unit that displays the heat map on the display screen and allows the user to specify a specific position or range on the heat map.
  • the holding time and mass-to-charge ratio according to the position or range specified by the instruction receiving unit are specified, and the data corresponding to the holding time and mass-to-charge ratio is extracted from the three-dimensional data to distribute the signal strength in two dimensions.
  • Imaging image creation unit that creates an image showing To prepare for.
  • one aspect of the imaging mass analysis data processing method according to the present invention is a chromatograph for individual samples collected from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample.
  • An imaging mass analysis data processing method that processes three-dimensional data with dimensions such as retention time, mass charge ratio, and signal intensity for each individual sample collected by performing mass analysis. Based on the three-dimensional data for a plurality of minute regions included in the whole or a part of the measurement region, the signal strength is integrated or averaged for each combination of the holding time and the mass-to-charge ratio to obtain the representative signal strength value.
  • a heat map creation step for creating a heat map showing the representative signal intensity value in shades or colors with the retention time and the mass-to-charge ratio as axes, respectively.
  • An instruction receiving step of displaying the heat map on the display screen and allowing the user to specify a specific position or range on the heat map.
  • the holding time and mass-to-charge ratio corresponding to the position or range specified in the instruction receiving step are specified, and the data corresponding to the specified holding time and mass-to-charge ratio is extracted from the three-dimensional data to obtain the signal strength 2.
  • the user confirms the range of the holding time and the mass-to-charge ratio having high signal strength as a whole on the heat map, and then adjusts the appropriate holding time and the mass-to-charge ratio by a simple operation.
  • the MS imaging image corresponding to the retention time and mass-to-charge ratio can be specified and visually recognized.
  • MS imaging images corresponding to different retention times and mass-to-charge ratios can be confirmed one after another, so a two-dimensional distribution that attracts the user's interest. It is possible to efficiently search for appropriate parameters (retention time and mass-to-charge ratio) in which is observed. As a result, it is possible to improve the efficiency of analysis and reduce the burden on the operator.
  • the schematic block block diagram of the imaging mass spectrometer which is one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic block configuration diagram of the imaging mass spectrometer of the present embodiment.
  • the imaging mass spectrometer of the present embodiment includes a sampling unit 1, a sample preparation unit 2, a measuring unit 3, a data processing unit 4, a control unit 5, an input unit 6, and a display unit 7. ..
  • the measuring unit 3 includes a liquid chromatograph unit 31 and a mass spectrometry unit 32.
  • the data processing unit 4 has, as functional blocks, a data storage unit 41, a signal intensity integrating unit 42, a holding time-m / z heat map creating unit 43, an imaging image creating unit 44, a display processing unit 45, and a holding time-m / z. Includes the designated reception unit 46.
  • the sample to be analyzed in this device is typically a biological sample such as a thin section taken from a living body such as an experimental animal.
  • the sampling unit 1 physically collects fine sample pieces (individual samples) from each minute region in which the measurement region, which is a two-dimensional region on the sample, is divided in a grid pattern.
  • the sampling method is not particularly limited, but for example, the above-mentioned LMD method (see Patent Document 2) can be used, and here, a hot melt LMD method (see Patent Document 3), which is a kind of LMD method, is used.
  • the sample preparation unit 2 prepares a liquid sample capable of LC / MS analysis for each sample piece collected by the sample collection unit 1.
  • the liquid chromatograph unit 31 is a general liquid chromatograph including a liquid feed pump, an injector, a column, and the like.
  • the mass spectrometer 32 includes a quadrupole mass spectrometer, a triple quadrupole mass spectrometer, a quadrupole-time-of-flight mass spectrometer, which is equipped with an ion source that performs atmospheric pressure ionization such as an electrospray ionization method. Ion trap time-of-flight mass spectrometer.
  • the substance of the data processing unit 4 and the control unit 5 is a personal computer, a workstation, or the like, and each of the above functional blocks is embodied by executing a dedicated computer program installed in such a computer on the computer. It can be configured.
  • the input unit 6 includes a pointing device such as a keyboard and a mouse attached to the computer
  • the display unit 7 is a monitor display of the computer.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of sampling and sample measurement in the imaging mass spectrometer of the present embodiment.
  • the sample 100 to be analyzed is, for example, a biological sample section as described above, and here, as shown in FIG. 2A, it is analyzed to examine the distribution of compounds in a predetermined measurement region 101 on the sample 100.
  • the sampling unit 1 uses a slide glass 110 to which a film 111 that melts by heat is attached in order to collect fine sample pieces from each of a large number of minute regions 102 that divide the inside of the measurement region 101 into a grid pattern. .. With the film 111 and the sample 100 in close contact with each other, the target portion (micro region 102) on the sample 100 is irradiated with near-infrared laser light.
  • the film 111 melts, and a part of the sample pieces in the target portion (and its surroundings) sticks to the melted film 111 and is collected on the film 111.
  • the sample pieces 112 are collected at distant positions on the slide glass 110 (film 111). be able to.
  • the sample preparation unit 2 receives the slide glass 110 in which the sample piece 112 has been collected from the sample collection unit 1, and prepares a liquid sample from each sample piece 112.
  • a microtiter plate (MTP) 120 having a large number of wells 121 is used, and a predetermined extract for component extraction is pre-injected into each well 121 of the MTP 120. I'll keep it.
  • the slide glass 110 is attached to the upper surface of the MTP 120 (the surface on which each well 121 is open) so that the sample piece 112 on the film 111 is located inside each well 121. In that state, for example, by turning the entire MTP 120 upside down, the sample piece 112 is immersed in the extract in each well 121 to prepare a liquid sample in which the compound contained in the sample piece 112 is dissolved.
  • the MTP 120 containing the liquid sample derived from each sample piece 112 is sent to the measuring unit 3, and the measuring unit 3 performs LC / MS analysis for each liquid sample. That is, in the liquid chromatograph unit 31, the injector injects one liquid sample into the mobile phase fed by the liquid feed pump, and various compounds in the liquid sample are temporally separated in the process of passing through the column. Is introduced into the mass analysis unit 32. The mass spectrometric unit 32 ionizes the compound in the introduced sample, and separates and detects the generated ions according to the mass-to-charge ratio.
  • mass spectrometry unit 32 repeatedly acquires mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range, but if MS n analysis (n is an integer of 2 or more) is possible, it is specific.
  • Product ion spectral data for precursor ions may be acquired repeatedly.
  • the mass spectrometric data is repeatedly obtained in the mass spectrometry unit 32, so that the predetermined measurement time elapses for the liquid sample.
  • three-dimensional data having three dimensions of time, m / z, and signal strength can be obtained.
  • This three-dimensional data is associated with the position information of the sample piece 112 that is the source of the measured liquid sample (that is, the information indicating the two-dimensional address of the minute region 102 in the measurement region 101), and the data processing is performed. It is stored in the data storage unit 41 of the unit 4.
  • the measuring unit 3 performs LC / MS analysis in the same manner for all the prepared liquid samples.
  • three-dimensional data as shown in FIG. 2C is acquired for each liquid sample and stored in the data storage unit 41. That is, the three-dimensional data corresponding to all the minute regions 102 in the measurement region 101 shown in FIG. 2A is stored in the data storage unit 41.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an operation for displaying an MS imaging image in the imaging mass spectrometer of the present embodiment.
  • the signal intensity integrating unit 42 When the analysis is started, the signal intensity integrating unit 42 appropriately reads out the three-dimensional data corresponding to each minute region from the data storage unit 41, and for each combination of the holding time and the m / z value, for all the minute regions.
  • the obtained signal strength values are integrated.
  • the time when the mass spectrum data is obtained is RT1, RT2, RT3, ...
  • the m / z value in the mass spectrum data is M1, M2, M3, ..., (R1, M1), (R1, Obtain the integrated value of the signal strength value for all the minute regions for each parameter of M2), (R1, M3), ..., (R2, M1), (R2, M2), (R2, M3), ... ..
  • the average value may be obtained instead of the integrated value.
  • the holding time-m / z heat map creating unit 43 assigns a display color corresponding to a predetermined color scale (or gray scale) to each integrated value obtained by the signal intensity integrating unit 42, and as shown in FIG. Create a heat map with the time (holding time) and m / z value as orthogonal axes.
  • the display processing unit 45 displays the created heat map on the screen of the display unit 7. The operator (user) can visually grasp the combination of the holding time and the m / z value showing high signal strength in the entire measurement area by looking at the displayed heat map.
  • the operator looks at the heat map and indicates the position on the heat map that is of interest, that is, the combination of the holding time and the m / z value in the input unit 6.
  • the positions indicated by circles are the positions designated by the operator.
  • the holding time-m / z designated receiving unit 46 receives an instruction via the input unit 6 and specifies a combination of the holding time and the m / z value corresponding to the instruction position. Now, it is assumed that this holding time is RTa and the m / z value is Ma.
  • the imaging image creation unit 44 acquires the signal strength value in each minute region corresponding to the designated holding time: RTa and m / z value: Ma from the data storage unit 41, and creates an MS imaging image.
  • the display processing unit 45 displays the created MS imaging image on the screen of the display unit 7. This allows the operator to visually recognize an MS imaging image showing the ion intensity distribution corresponding to the position designated by the operator on the heat map. When the operator indicates different positions on the heat map one after another, MS imaging images having different combinations of holding time and m / z value are sequentially displayed on the screen of the display unit 7, and an image showing an interesting distribution. Can be explored. Of course, a plurality of different MS imaging images corresponding to a plurality of positions on the heat map can be simultaneously displayed (for example, side by side) on the screen of the display unit 7.
  • the operator can specify a one-dimensional or two-dimensional area instead of a specific position (point) on the heat map.
  • the holding time-m / z designated receiving unit 46 receives the instruction via the input unit 6 and specifies the range of the combination of the holding time and the m / z value corresponding to the range of the instruction.
  • the imaging image creation unit 44 acquires a plurality of signal strength values in each minute region from the data storage unit 41 corresponding to the range of the combination of the specified holding time and the m / z value, and the plurality of signal strength values for each minute region.
  • the integrated value or the average value of the signal strength value is calculated, or a specific value such as the maximum value or the median value is selected, and the MS imaging image is created by using the calculated value or the selected value. This makes it possible, for example, to create an MS imaging image for the entire time range in which the compound is believed to be elution at a given m / z value.
  • the heat map is not based on the entire measurement region 101 on the sample 100, but only on three-dimensional data in a minute region included in a predetermined range in the measurement region 101 instructed by the operator, for example. May be created. As a result, it is possible to narrow down the area to be analyzed and perform more accurate analysis.
  • the holding time is held by a simple and visually easy-to-understand operation using a heat map showing the relationship between the holding time, the m / z value, and the signal intensity integrated value. You can select the parameters time and m / z value and check the corresponding MS imaging image.
  • the operator is made to specify a plurality of areas (partially overlapping) within the measurement area 100, and the heat map corresponding to each of the specified plurality of areas is specified. May be created and the plurality of heat maps may be displayed simultaneously on the screen of the display unit 7. This allows the operator to compare multiple heatmaps and then select the appropriate combination of retention time and m / z value. For example, when analyzing a sample such as a biological tissue section of an animal, heat maps are individually created for an area of interest, which is a lesion such as cancer, and a reference area, which is a non-lesion, and compared. This makes it possible to find ions that are specifically present in the region of interest.
  • the MS imaging image corresponding to the combination of the retention time and the m / z value selected in the heat map is not only displayed, but mainly for a plurality of MS imaging images extracted from one or a plurality of heat maps.
  • Statistical analysis processing such as component analysis and cluster analysis may be executed.
  • software as described in Non-Patent Document 1 can be used. Based on the results of such statistical analysis processing, it is possible to find a combination of retention time and m / z value showing a characteristic distribution.
  • One aspect of the imaging mass spectrometer according to the present invention is Chromatograph mass spectrometry is performed on individual samples taken from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample, and each individual sample has dimensions of retention time, mass-to-charge ratio, and signal intensity.
  • a measuring unit that collects 3D data, Based on the three-dimensional data collected by the measuring unit for a plurality of minute regions included in the whole or a part of the measuring region, the signal strength is integrated or averaged for each combination of the holding time and the mass-to-charge ratio.
  • a heat map creation unit that creates a heat map that obtains the representative signal intensity value and shows the representative signal intensity value in shades or colors with the holding time and the mass-to-charge ratio as axes, respectively.
  • An instruction receiving unit that displays the heat map on the display screen and allows the user to specify a specific position or range on the heat map.
  • the holding time and mass-to-charge ratio according to the position or range specified by the instruction receiving unit are specified, and the data corresponding to the holding time and mass-to-charge ratio is extracted from the three-dimensional data to distribute the signal strength in two dimensions.
  • Imaging image creation unit that creates an image showing To prepare for.
  • chromatograph mass analysis is performed on individual samples collected from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample.
  • This is an imaging mass analysis data processing method that processes three-dimensional data having dimensions such as retention time, mass-to-charge ratio, and signal intensity for each individual sample collected.
  • the signal strength is integrated or averaged for each combination of the holding time and the mass-to-charge ratio to obtain the representative signal strength value.
  • a heat map creation step for creating a heat map showing the representative signal intensity value in shades or colors with the holding time and the mass-to-charge ratio as axes, respectively.
  • the holding time and mass-to-charge ratio corresponding to the position or range specified in the instruction receiving step are specified, and the data corresponding to the specified holding time and mass-to-charge ratio is extracted from the three-dimensional data to obtain the signal strength 2.
  • the user confirms the range of the holding time and the mass-to-charge ratio with high signal strength as a whole on the heat map. Then, an appropriate holding time and mass-to-charge ratio can be specified by a simple operation, and the MS imaging image corresponding to the holding time and the mass-to-charge ratio can be visually recognized.
  • MS imaging images corresponding to different retention times and mass-to-charge ratios can be confirmed one after another, so a two-dimensional distribution that attracts the user's interest. It is possible to efficiently search for appropriate parameters (retention time and mass-to-charge ratio) in which is observed. As a result, it is possible to improve the efficiency of analysis and reduce the burden on the operator.
  • the measuring unit shall collect the three-dimensional data by repeatedly acquiring mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range. be able to.
  • the three-dimensional data obtains mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range for a sample whose components are separated by a chromatograph. It can be collected by repeated mass spectrometry.
  • Mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range can be obtained by scan measurement over a predetermined mass-to-charge ratio range, for example, in a quadrupole mass analyzer or a triple quadrupole mass analyzer.
  • ion trap time-of-flight mass analyzers and quadrupole-time-of-flight mass analyzers continue to detect ions over a time range from the time they are introduced into the flight space until a predetermined time elapses. By doing so, mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range can be acquired.
  • the mass spectrum data referred to here also includes product ion spectrum data obtained by MS n analysis.
  • the heat map creating unit creates a heat map corresponding to each of a plurality of small regions in the measurement region, and the created plurality of heat maps. Can be displayed on the screen of the display unit at the same time.
  • the imaging mass spectrometer according to the third item and the imaging mass spectrometry data processing method according to the eighth item for example, when the operator sets a plurality of small areas for comparative analysis or difference analysis in the measurement area, the plurality of small areas are set. Since the corresponding heat maps are displayed for each small area of, by comparing the heat maps, it is possible to find a combination of retention time and mass-to-charge ratio that is presumed to be suitable for comparative analysis and difference analysis. Can be done. Thus, according to the imaging mass spectrometer according to paragraph 3 and the imaging mass spectrometry data processing method according to paragraph 8, the operator can easily find the combination of retention time and mass-to-charge ratio of interest. be able to.
  • the above statistical analysis processing includes, for example, principal component analysis, cluster analysis, partial least squares regression, and the like.
  • statistical analysis is performed even when a human looks at a plurality of heat maps and does not know a characteristic part.
  • characteristic parts can be extracted by treatment. Thereby, for example, the combination of the holding time and the mass-to-charge ratio that affects the difference can be easily found in the difference analysis or the like.
  • a sampling unit that collects sample pieces from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample by the laser microdissection method, and a sampling unit.
  • a sample preparation unit that prepares a sample for performing chromatograph mass spectrometry for each of the sample pieces, and a sample preparation unit. Can be further provided.
  • the method A sampling step in which a sample piece is sampled from a plurality of minute regions set in the measurement region on the sample by the laser microdissection method, and a sampling step.
  • the spatial resolution (resolution) of the MS imaging image can be improved by reducing the size of the minute region on the sample. Can be enhanced.

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Abstract

本発明に係るイメージング質量分析装置の一態様は、試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてＬＣ／ＭＳ分析を実行し、その試料毎に、保持時間、m/z、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを収集する測定部（３）と、測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対し測定部で収集された３次元データに基き、保持時間とm/zとの組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間とm/zとをそれぞれ軸とし代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成部（４２、４３）と、ヒートマップを表示画面上に表示するとともに、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付部（４６）と、指定された位置又は範囲に応じた保持時間及びm/zを特定し、該保持時間及びm/zに対応するデータを３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成部（４４）と、を備える。

Description

イメージング質量分析装置及びイメージング質量分析データ処理方法
　本発明は、試料上の２次元領域内に定められた複数の測定点それぞれについて、マススペクトルデータを取得したり特定の質量電荷比を有するイオンの強度データを取得したりすることが可能であるイメージング質量分析装置、及び該装置におけるイメージング質量分析データ処理方法に関する。
　生体試料などの或る程度の広がりを有する試料上の２次元領域内に存在する化合物の分布を調べる装置として、イメージング質量分析装置が従来知られている。特許文献１等に開示されているイメージング質量分析装置は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Matrix-Asisted Laser Desorption/Ionization：ＭＡＬＤＩ）法によるイオン源を搭載しており、生体組織切片などの試料の表面の形態を光学顕微鏡によって観察しながら、その試料上の所望の２次元領域内に設定された微小領域毎に、所定の質量電荷比（厳密には斜体字の「m/z」であるが、ここでは慣用的に「質量電荷比」という）範囲に亘るマススペクトルデータを収集することができる。
　こうしたＭＡＬＤＩイオン源を用いたイメージング質量分析装置（以下、この装置による質量分析イメージング手法を便宜的に「ＭＡＬＤＩイメージング」という）では、試料に直接レーザー光を照射し、その照射部位付近に存在する化合物をイオン化するため、目的化合物以外の化合物（いわゆる夾雑物）も同時にイオン化される。その夾雑物がイオン化され易い物質である場合、イオンサプレッション効果によって目的化合物のイオン化が抑制されてしまい、目的化合物の検出感度が低下する、或いは、定量性が乏しくなる、といった問題がある。
　これに対し、別の質量分析イメージング手法として、レーザーマイクロダイセクションと液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ－ＭＳ）とを組み合わせた方法が知られている。この方法では、特許文献２、３等に開示されている、レーザーマイクロダイセクション（Laser MicroDissection：ＬＭＤ）と呼ばれる試料採取方法を利用することで、試料上の所望の２次元領域内に設定された多数の微小領域からそれぞれ試料片を物理的に切り出し、その各試料片からそれぞれ調製した液体試料をＬＣ－ＭＳに供することで、微小領域毎のマススペクトルデータを取得する。以下、この質量分析イメージング手法を便宜的に、「ＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージング」という。
　ＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージングでは、一つの微小領域に対応する液体試料に対して、保持時間、質量電荷比、信号強度（イオン強度）という三つのディメンジョンを有する３次元データが得られる。測定領域内の各微小領域における３次元データから、それぞれ特定の保持時間及び特定の質量電荷比における信号強度を抽出し、その信号強度を各微小領域の位置情報に応じて配置して画像化することで、特定の保持時間で特定の質量電荷比における質量分析イメージング画像（以下、「ＭＳイメージング画像」という）を得ることができる。
　上述したＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージングは、ＭＡＬＤＩイメージングに対して液体クロマトグラフィによる保持時間の情報が加えられており、試料に含まれる複数の化合物をカラムで分離したあとにイオンすることでイオンサプレッション効果を軽減し、目的化合物について高感度で定量性の高い質量分析イメージングが可能である。また、ＭＡＬＤＩイメージングでは、質量電荷比が同じ又はごく近いために同一ピークとして検出されてしまう複数の化合物を、ＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージングでは、保持時間の相違によって分離することができ、それによって、各化合物の正確な質量分析イメージングを行うことができる。
特開２０１３－６８５６５号公報 国際公開第２０１５／０５３０３９号 国際公開第２０２０／０４５２９１号
「MSイメージングデータ解析ソフトウェア　IMAGEREVEAL　MS Ver.1.1」、製品カタログ、株式会社島津製作所、2020年1月初版発行
　その反面、ＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージングでは、ユーザーが或る一つのＭＳイメージング画像を観察しようとする際に、保持時間と質量電荷比という二つのパラメーターを設定する必要がある。目的化合物が決まっているターゲット分析の場合には、その目的化合物に対応した既知の質量電荷比及び保持時間をパラメーターとして設定し、その目的化合物におけるＭＳイメージング画像を観察することができる。一方、目的化合物が決まっていない、又は試料に含まれる化合物が未知であるノンターゲット分析の場合には、ユーザーが膨大な数である保持時間と質量電荷比との組合せの中から適宜のものを選択したうえで、表示画面上でその組合せに対応するＭＳイメージング画像が着目するものか否か確認する、という作業を試行錯誤的に行う必要がある。こうした作業はかなり手間が掛かり、解析効率が低いのみならず、オペレーターにも大きな負担を強いることになる。
　本発明はこうした課題に鑑みて成されたものであり、ＬＭＤ－ＬＣＭＳイメージングなどの保持時間の要素を有する質量分析イメージング手法において、オペレーターの興味を引くようなＭＳイメージング画像を得るために適切なパラメーターを効率的に探索することができるようにすることを主たる目的としている。
　上記課題を解決するために成された本発明に係るイメージング質量分析装置の一態様は、
　試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行し、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを収集する測定部と、
　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対し前記測定部で収集された３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成部と、
　前記ヒートマップを表示画面上に表示するとともに、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付部と、
　前記指示受付部で指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、該保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成部と、
　を備える。
　また上記課題を解決するために成された本発明に係るイメージング質量分析データ処理方法の一態様は、試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行することで収集された、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを処理するイメージング質量分析データ処理方法であって、
　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対する３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成ステップと、
　前記ヒートマップを表示画面上に表示し、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付ステップと、
　前記指示受付ステップにおいて指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、その特定した保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成ステップと、
　を有する。
　本発明の上記態様によれば、ユーザーは、ヒートマップで全体的に信号強度が高い保持時間と質量電荷比の範囲を確認したうえで、適宜の保持時間と質量電荷比とを簡単な操作により指定し、その保持時間と質量電荷比とに対応するＭＳイメージング画像を視認することができる。表示されているヒートマップ上でユーザーが指示する位置を変えることで、異なる保持時間と質量電荷比とに対応するＭＳイメージング画像を次々と確認することができるので、ユーザーの興味を引く２次元分布が観測される適切なパラメーター（保持時間及び質量電荷比）を効率良く探索することができる。それによって、解析の効率アップとオペレーターの負担軽減を図ることができる。
本発明の一実施形態であるイメージング質量分析装置の概略ブロック構成図。 本実施形態のイメージング質量分析装置における試料採取及び試料測定の概念図。 本実施形態のイメージング質量分析装置におけるＭＳイメージング画像表示のための操作の概念図。
　以下、本発明に係るイメージング質量分析装置の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
　図１は、本実施形態のイメージング質量分析装置の概略ブロック構成図である。
　図１に示すように、本実施形態のイメージング質量分析装置は、試料採取部１、試料調製部２、測定部３、データ処理部４、制御部５、入力部６、及び表示部７を含む。
　測定部３は、液体クロマトグラフ部３１と質量分析部３２とを含む。
　データ処理部４は機能ブロックとして、データ格納部４１、信号強度積算部４２、保持時間-m/zヒートマップ作成部４３、イメージング画像作成部４４、表示処理部４５、及び保持時間-m/z指定受付部４６、を含む。
　本装置における解析対象の試料は、典型的には、例えば実験動物などの生体から採取された薄い切片などの生体試料である。
　試料採取部１は、試料上の２次元領域である測定領域内を格子状に区切った各微小領域から、それぞれ微細な試料片（個別試料）を物理的に採取するものである。試料採取の方法は特に限定されないが、例えば上述したＬＭＤ法（特許文献２参照）を利用することができ、ここでは、ＬＭＤ法の一種であるホットメルトＬＭＤ法（特許文献３参照）を用いる。試料調製部２は、試料採取部１で採取された試料片それぞれについて、ＬＣ／ＭＳ分析が可能な液体試料を調製するものである。
　液体クロマトグラフ部３１は、図示しないものの、送液ポンプ、インジェクタ、カラムなどを含む一般的な液体クロマトグラフである。質量分析部３２は、例えばエレクトロスプレーイオン化法等の大気圧イオン化を行うイオン源を備える四重極型質量分析計、トリプル四重極型質量分析計、四重極－飛行時間型質量分析計、イオントラップ飛行時間型質量分析計などである。
　一般に、データ処理部４や制御部５の実体はパーソナルコンピューターやワークステーションなどであり、そうしたコンピューターにインストールされた専用のコンピュータープログラムを該コンピューターにおいて実行することにより、上記各機能ブロックが具現化される構成とすることができる。その場合、入力部６はコンピューターに付設されたキーボードやマウスなどのポインティングデバイスを含み、表示部７はコンピューターのモニターディスプレイである。
　図１に示した本実施形態のイメージング質量分析装置における測定時の動作、つまりは試料についてのデータを取得する際の動作を、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態のイメージング質量分析装置における試料採取及び試料測定の概念図である。
　解析対象の試料１００は例えば上述したように生体試料切片であり、ここでは、図２（Ａ）に示すように、試料１００上の所定の測定領域１０１内の化合物の分布を調べることを解析の目的とする。
　試料採取部１では、測定領域１０１内を格子状に区切った多数の微小領域１０２のそれぞれから微細な試料片を採取するために、熱により溶解するフィルム１１１を貼り付けたスライドガラス１１０を使用する。このフィルム１１１と試料１００とを密着させた状態で、該試料１００上のターゲットとする部位（微小領域１０２）に近赤外レーザー光を照射する。レーザー光が照射されるとフィルム１１１が溶融し、ターゲットの部位（及びその周辺）にある一部の試料片が溶解したフィルム１１１に貼り付いて該フィルム１１１上に採取される。図２（Ａ）に示すように、試料１００上の各微小領域１０２をターゲットとし、上記の操作を繰り返すことで、スライドガラス１１０（フィルム１１１）上のそれぞれ離れた位置に試料片１１２を採取することができる。
　試料調製部２は、試料片１１２が採取された状態のスライドガラス１１０を試料採取部１から受け取り、個々の試料片１１２から液体試料を調製する。具体的には、図２（Ｂ）に示すような、多数のウェル１２１を有するマイクロタイタープレート（ＭＴＰ）１２０を用い、そのＭＴＰ１２０の各ウェル１２１に、成分抽出用の所定の抽出液を予め注入しておく。その各ウェル１２１の内側にフィルム１１１上の試料片１１２が位置するように、スライドガラス１１０をＭＴＰ１２０の上面（各ウェル１２１が開口してい側の面）に貼り付ける。その状態で、例えばＭＴＰ１２０全体を上下反転させることで、試料片１１２を各ウェル１２１中の抽出液中に浸漬させ、試料片１１２に含まれる化合物が溶解した液体試料を調製する。
　各試料片１１２に由来する液体試料が収容されたＭＴＰ１２０は測定部３に送られ、測定部３は各液体試料についてそれぞれＬＣ／ＭＳ分析を実行する。
　即ち、液体クロマトグラフ部３１において、インジェクタは送液ポンプにより送給される移動相中に一つの液体試料を注入し、該液体試料中の各種化合物はカラムを通過する過程で時間的に分離されて質量分析部３２に導入される。質量分析部３２は、導入された試料中の化合物をイオン化し、生成されたイオンを質量電荷比に応じて分離して検出する。ここでは、質量分析部３２において、所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータを繰り返し取得するものとするが、ＭＳn分析（ｎは２以上の整数）が可能である場合には、特定のプリカーサーイオンについてのプロダクトイオンスペクトルデータを繰り返し取得してもよい。
　液体クロマトグラフ部３１において液体試料が注入されてから時間が経過するに伴い、質量分析部３２ではマススペクトルデータが繰り返し得られるから、該液体試料に対し所定の測定時間が経過するまでの間に、図２（Ｃ）に示すような、時間、m/z、及び信号強度という三つのディメンジョンを有する３次元データが得られる。この３次元データが、測定された液体試料の元となった試料片１１２の位置情報（即ち、測定領域１０１内での微小領域１０２の２次元的なアドレスを示す情報）と関連付けて、データ処理部４のデータ格納部４１に保存される。測定部３は、用意された全ての液体試料について同様に、ＬＣ／ＭＳ分析を実行する。その結果、液体試料毎に図２（Ｃ）に示したような３次元データが取得されて、データ格納部４１に保存される。即ち、図２（Ａ）に示した測定領域１０１内の全ての微小領域１０２にそれぞれ対応する３次元データが、データ格納部４１に保存される。
　次に、上述したように一つの試料１００についての多数の３次元データがデータ格納部４１に保存されている状態で実施される解析処理の一例について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態のイメージング質量分析装置におけるＭＳイメージング画像表示のための操作の概念図である。
　解析が開始されると、信号強度積算部４２は、データ格納部４１から各微小領域に対応する３次元データを適宜読み出し、保持時間とm/z値との組合せ毎に、全ての微小領域について得られた信号強度値を積算する。例えば、マススペクトルデータが得られている時間をＲＴ１、ＲＴ２、ＲＴ３、…とし、マススペクトルデータにおけるm/z値をＭ１、Ｍ２、Ｍ３、…としたとき、（Ｒ１、Ｍ１）、（Ｒ１、Ｍ２）、（Ｒ１、Ｍ３）、…、（Ｒ２、Ｍ１）、（Ｒ２、Ｍ２）、（Ｒ２、Ｍ３）、…、というパラメーター毎に、全ての微小領域についての信号強度値の積算値を求める。なお、積算値の代わりに平均値を求めてもよい。
　保持時間-m/zヒートマップ作成部４３は、信号強度積算部４２で得られた各積算値に所定のカラースケール（又はグレイスケール）に応じた表示色を割り当て、図３に示すような、時間（保持時間）とm/z値をそれぞれ直交する軸とするヒートマップを作成する。表示処理部４５は、作成されたヒートマップを表示部７の画面上に表示する。オペレーター（ユーザー）は表示されたヒートマップを見て、測定領域全体として高い信号強度を示す保持時間とm/z値との組合せを視覚的に把握することができる。
　オペレーターは、ヒートマップを見て、そのヒートマップ上で興味を引かれる位置つまりは保持時間とm/z値との組合せを入力部６で指示する。図３では、丸印で示す位置がオペレーターにより指示された位置である。保持時間-m/z指定受付部４６は入力部６を介した指示を受け付け、その指示位置に対応する保持時間とm/z値との組合せを特定する。いま、この保持時間がＲＴａ、m/z値がＭａであるものとする。
　イメージング画像作成部４４は、指定された保持時間：ＲＴａ及びm/z値：Ｍａに対応する、各微小領域における信号強度値をデータ格納部４１から取得し、ＭＳイメージング画像を作成する。表示処理部４５は、作成されたＭＳイメージング画像を表示部７の画面上に表示する。これにより、オペレーターは、ヒートマップ上で自らが指示した位置に対応するイオンの強度分布を示すＭＳイメージング画像を視認することができる。オペレーターがヒートマップ上で次々と異なる位置を指示することで、保持時間及びm/z値の組合せが相違するＭＳイメージング画像を表示部７の画面上に順次表示させ、興味を引く分布を示す画像を探索することができる。もちろん、ヒートマップ上の複数の位置にそれぞれ対応する複数の異なるＭＳイメージング画像を、表示部７の画面上に同時に（例えば並べて）表示することもできる。
　また、ヒートマップ上において特定の位置（点）ではなく、１次元的な又は２次元的な領域をオペレーターが指示することもできる。その場合、保持時間-m/z指定受付部４６は入力部６を介した指示を受け付け、その指示の範囲に対応する保持時間とm/z値との組合せの範囲を特定する。イメージング画像作成部４４は、指定された保持時間とm/z値の組合せの範囲に対応する、各微小領域における複数の信号強度値をデータ格納部４１から取得し、微小領域毎にその複数の信号強度値の積算値若しくは平均値を計算し、又は、最大値若しくは中央値などの特定の値を選択し、その計算値又は選択値を利用してＭＳイメージング画像を作成する。これにより、例えば、或るm/z値において化合物が溶出していると考えられる時間範囲全体についてのＭＳイメージング画像を作成することができる。
　なお、ヒートマップを作成する際には、試料１００上の測定領域１０１全体ではなく、例えばオペレーターによって指示された測定領域１０１内の所定の範囲内に含まれる微小領域における３次元データのみからヒートマップを作成するようにしてもよい。これにより、解析対象の領域を絞って、より精度の高い解析を行うことができる。
　以上のようにして、本実施形態のイメージング質量分析装置では、保持時間、m/z値、及び信号強度積算値の関係を示すヒートマップを用いた簡便で視覚的に理解容易な操作によって、保持時間とm/z値というパラメーターを選択し、それに対応するＭＳイメージング画像を確認することができる。
　上記実施形態のイメージング質量分析装置には、さらに次に述べるような機能を付加することができる。
　上記説明では、ヒートマップは一つであるが、測定領域１００内で複数の領域（一部が重なってもよい）をオペレーターに指定させるようにし、指定された複数の領域それぞれに対応するヒートマップを作成し、それら複数のヒートマップを表示部７の画面上に同時に表示するようにしてもよい。これにより、オペレーターは複数のヒートマップを比較したうえで、適当な保持時間とm/z値との組合せを選択することができる。例えば、動物の生体組織切片などの試料を解析する際に、癌などの病変部である興味対象領域と、非病変部である参照領域とについてそれぞれ個別にヒートマップを作成し、それらを比較することで、興味対象領域に特異的に存在するイオンを見つけることが可能である。
　また、上述したように複数のヒートマップを作成する場合、作成された複数のヒートマップに対し、主成分分析、クラスター解析、部分的最小二乗回帰などの統計的解析処理を実行するようにしてもよい。こうした統計的解析処理によって、ヒートマップ上で特徴的な挙動を示す信号強度値を見つけることができ、特徴的な保持時間とm/z値の組合せを抽出することができる。
　また、ヒートマップにおいて選択された保持時間とm/z値の組合せに対応するＭＳイメージング画像を単に表示するだけではなく、１又は複数のヒートマップから抽出された複数のＭＳイメージング画像に対し、主成分分析、クラスター解析などの統計的解析処理を実行するようにしてもよい。これには例えば非特許文献１に記載のようなソフトウェアを利用することができる。こうした統計的解析処理の結果に基いて、特徴的な分布を示す保持時間とm/z値との組合せを見つけることができる。
　また、上記実施形態及び上記記載の変形例はいずれも本発明の一例にすぎない。したがって、それらに限らず、本発明の趣旨の範囲で適宜に変更、修正、追加を行っても、本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
　［種々の態様］
　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。
　（第１項）本発明に係るイメージング質量分析装置の一態様は、
　試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行し、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを収集する測定部と、
　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対し前記測定部で収集された３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成部と、
　前記ヒートマップを表示画面上に表示するとともに、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付部と、
　前記指示受付部で指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、該保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成部と、
　を備える。
　（第６項）また本発明に係るイメージング質量分析データ処理方法の一態様は、試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行することで収集された、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを処理するイメージング質量分析データ処理方法であって、
　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対する３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成ステップと、
　前記ヒートマップを表示画面上に表示し、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付ステップと、
　前記指示受付ステップにおいて指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、その特定した保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成ステップと、
　を有する。
　第１項に記載のイメージング質量分析装置及び第６項に記載のイメージング質量分析データ処理方法によれば、ユーザーは、ヒートマップで全体的に信号強度が高い保持時間と質量電荷比の範囲を確認したうえで、適宜の保持時間と質量電荷比とを簡単な操作により指定し、その保持時間と質量電荷比とに対応するＭＳイメージング画像を視認することができる。表示されているヒートマップ上でユーザーが指示する位置を変えることで、異なる保持時間と質量電荷比とに対応するＭＳイメージング画像を次々と確認することができるので、ユーザーの興味を引く２次元分布が観測される適切なパラメーター（保持時間及び質量電荷比）を効率良く探索することができる。それによって、解析の効率アップとオペレーターの負担軽減を図ることができる
　（第２項）第１項に記載のイメージング質量分析装置において、前記測定部は、所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータの取得を繰り返し行うことにより前記３次元データを収集するものとすることができる。
　（第７項）また第６項に記載のイメージング質量分析データ処理方法において、前記３次元データは、クロマトグラフにより成分分離された試料に対し所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータの取得を繰り返し行う質量分析により収集されたものとすることができる。
　所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータは、例えば四重極型質量分析計やトリプル四重極型質量分析計では、所定の質量電荷比範囲に亘るスキャン測定により取得することができる。また、イオントラップ飛行時間型質量分析計や四重極－飛行時間型質量分析計では、イオンが飛行空間に導入された時点から所定の時間が経過するまでの時間範囲に亘りイオンの検出を継続することで、所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータを取得することができる。なお、ここでいうマススペクトルデータは、ＭＳn分析により得られるプロダクトイオンスペクトルデータも含む。
　（第３項）第１項に記載のイメージング質量分析装置において、前記ヒートマップ作成部は、前記測定領域内の複数の小領域にそれぞれ対応するヒートマップを作成し、作成された複数のヒートマップを同時に表示部の画面上に表示するものとすることができる。
　（第８項）また第６項に記載のイメージング質量分析データ処理方法において、前記ヒートマップ作成ステップでは、前記測定領域内の複数の小領域にそれぞれ対応するヒートマップを作成し、作成された複数のヒートマップを同時に表示部の画面上に表示するものとすることができる。
　第３項に記載のイメージング質量分析装置及び第８項に記載のイメージング質量分析データ処理方法では、例えば、オペレーターが測定領域内で比較解析或いは差異解析を行いたい小領域を複数設定すると、それら複数の小領域にそれぞれ対応するヒートマップが表示されるから、そのヒートマップ同士を比較することで、比較解析や差異解析に適当であると推測される保持時間と質量電荷比との組合せを見つけることができる。このようにして、第３項に記載のイメージング質量分析装置及び第８項に記載のイメージング質量分析データ処理方法によれば、オペレーターが興味のある保持時間と質量電荷比との組合せを容易に見つけることができる。
　（第４項）第３項に記載のイメージング質量分析装置において、前記複数のヒートマップに対し統計的解析処理を実行し、その結果に基いて保持時間と質量電荷比との組合せを選択するものとすることができる。
　（第９項）第８項に記載のイメージング質量分析データ処理方法において、前記複数のヒートマップに対し統計的解析処理を実行し、その結果に基いて保持時間と質量電荷比との組合せを選択する解析ステップをさらに有するものとすることができる。
　上記統計的解析処理は、例えば主成分分析、クラスター解析、部分的最小二乗回帰などである。第４項に記載のイメージング質量分析装置及び第９項に記載のイメージング質量分析データ処理方法では、複数のヒートマップを人間が見て特徴的な部位が分からない場合であっても、統計的解析処理によって特徴的な部位を抽出できる場合がある。これにより、例えば、差異解析等の際に差異に影響のある保持時間と質量電荷比との組合せを容易に見つけることができる。
　（第５項）第１項に記載のイメージング質量分析装置では、
　レーザーマイクロダイセクション法により試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ試料片を採取する試料採取部と、
　前記試料片のそれぞれについてクロマトグラフ質量分析を実施するための試料を調製する試料調製部と、
　をさらに備えるものとすることができる。
　（第１０項）また第６項に記載のイメージング質量分析データ処理方法では、
　レーザーマイクロダイセクション法により試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ試料片を採取する試料採取ステップと、
　前記試料片のそれぞれについてクロマトグラフ質量分析を実施するための試料を調製する試料調製ステップと、
　前記試料調製ステップで調製された試料についてそれぞれクロマトグラフ質量分析を実行して３次元データを収集する測定ステップと、
　をさらに有するものとすることができる。
　第５項に記載のイメージング質量分析装置及び第１０項に記載のイメージング質量分析データ処理方法によれば、試料上の微小領域のサイズを小さくすることで、ＭＳイメージング画像の空間分解能（解像度）を高めることができる。
１…試料採取部
２…試料調製部
３…測定部
　３１…液体クロマトグラフ部
　３２…質量分析部
４…データ処理部
　４１…データ格納部
　４２…信号強度積算部
　４３…m/zヒートマップ作成部
　４４…イメージング画像作成部
　４５…表示処理部
　４６…m/z指定受付部
５…制御部
６…入力部
７…表示部

Claims (10)

  1. 　試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行し、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを収集する測定部と、
    　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対し前記測定部で収集された３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成部と、
    　前記ヒートマップを表示画面上に表示するとともに、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付部と、
    　前記指示受付部で指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、該保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成部と、
    　を備えるイメージング質量分析装置。
  2. 　前記測定部は、所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータの取得を繰り返し行うことにより前記３次元データを収集する、請求項１に記載のイメージング質量分析装置。
  3. 　前記ヒートマップ作成部は、前記測定領域内の複数の小領域にそれぞれ対応するヒートマップを作成し、作成された複数のヒートマップを同時に表示部の画面上に表示する、請求項１に記載のイメージング質量分析装置。
  4. 　前記複数のヒートマップに対し統計的解析処理を実行し、その結果に基いて保持時間と質量電荷比との組合せを選択する、請求項３に記載のイメージング質量分析装置。
  5. 　レーザーマイクロダイセクション法により試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ試料片を採取する試料採取部と、
    　前記試料片のそれぞれについてクロマトグラフ質量分析を実施するための試料を調製する試料調製部と、
    　をさらに備える、請求項１に記載のイメージング質量分析装置。
  6. 　試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ採取された個別試料についてクロマトグラフ質量分析を実行することで収集された、その個別試料毎に、保持時間、質量電荷比、及び信号強度というディメンジョンを有する３次元データを処理するイメージング質量分析データ処理方法であって、
    　前記測定領域の全体又はその一部に含まれる複数の微小領域に対する３次元データに基き、保持時間と質量電荷比との組合せ毎に、信号強度を積算し又は平均して代表信号強度値を求め、保持時間と質量電荷比とをそれぞれ軸とし前記代表信号強度値を濃淡又はカラーで示すヒートマップを作成するヒートマップ作成ステップと、
    　前記ヒートマップを表示画面上に表示し、該ヒートマップ上でユーザーに特定の位置又は範囲を指定させる指示受付ステップと、
    　前記指示受付ステップにおいて指定された位置又は範囲に応じた保持時間及び質量電荷比を特定し、その特定した保持時間及び質量電荷比に対応するデータを前記３次元データから抽出して信号強度の２次元分布を示す画像を作成するイメージング画像作成ステップと、
    　を有するイメージング質量分析データ処理方法。
  7. 　前記３次元データは、クロマトグラフにより成分分離された試料に対し所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータの取得を繰り返し行う質量分析により収集されたものである、請求項６に記載のイメージング質量分析データ処理方法。
  8. 　前記ヒートマップ作成ステップでは、前記測定領域内の複数の小領域にそれぞれ対応するヒートマップを作成し、作成された複数のヒートマップを同時に表示部の画面上に表示する、請求項６に記載のイメージング質量分析データ処理方法。
  9. 　前記複数のヒートマップに対し統計的解析処理を実行し、その結果に基いて保持時間と質量電荷比との組合せを選択する解析ステップをさらに有する、請求項８に記載のイメージング質量分析データ処理方法。
  10. 　レーザーマイクロダイセクション法により試料上の測定領域内に設定された複数の微小領域からそれぞれ試料片を採取する試料採取ステップと、
    　前記試料片のそれぞれについてクロマトグラフ質量分析を実施するための試料を調製する試料調製ステップと、
    　前記試料調製ステップで調製された試料についてそれぞれクロマトグラフ質量分析を実行して３次元データを収集する測定ステップと、
    　をさらに有する、請求項６に記載のイメージング質量分析データ処理方法。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007527992A (ja) * 2004-02-13 2007-10-04 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド 液体クロマトグラフィ／質量分析データ中のピークを同定し、スペクトルおよびクロマトグラムを形成するための装置および方法
JP2009053070A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Hitachi High-Technologies Corp クロマトグラフィー質量分析の分析結果表示方法及び表示装置
JP2009539067A (ja) * 2006-05-26 2009-11-12 ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン イオン検出およびｎ次元データのパラメータ推定
JP2015049055A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社島津製作所 質量分析データ処理方法及び該方法を用いた質量分析装置
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
JP2015114327A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． イオン移動度／質量分析法の多次元データを表示するためのユーザインターフェース、システム及び方法
WO2016163385A1 (ja) * 2015-04-06 2016-10-13 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、レーザーマイクロダイセクション装置を含む分析装置、試料採取方法、及レーザーマイクロダイセクション装置に用いられるデバイス
US20160313334A1 (en) * 2013-12-31 2016-10-27 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Methods for the detection of esophageal adenocarcinoma
US20170343529A1 (en) * 2015-03-25 2017-11-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Single cell analysis using secondary ion mass spectrometry
WO2018034346A1 (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 公立大学法人横浜市立大学 糖タンパク質のｎ結合型糖鎖の解析方法及び解析システム

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007527992A (ja) * 2004-02-13 2007-10-04 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド 液体クロマトグラフィ／質量分析データ中のピークを同定し、スペクトルおよびクロマトグラムを形成するための装置および方法
JP2009539067A (ja) * 2006-05-26 2009-11-12 ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン イオン検出およびｎ次元データのパラメータ推定
JP2009053070A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Hitachi High-Technologies Corp クロマトグラフィー質量分析の分析結果表示方法及び表示装置
JP2015049055A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社島津製作所 質量分析データ処理方法及び該方法を用いた質量分析装置
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
JP2015114327A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． イオン移動度／質量分析法の多次元データを表示するためのユーザインターフェース、システム及び方法
US20160313334A1 (en) * 2013-12-31 2016-10-27 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Methods for the detection of esophageal adenocarcinoma
US20170343529A1 (en) * 2015-03-25 2017-11-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Single cell analysis using secondary ion mass spectrometry
WO2016163385A1 (ja) * 2015-04-06 2016-10-13 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、レーザーマイクロダイセクション装置を含む分析装置、試料採取方法、及レーザーマイクロダイセクション装置に用いられるデバイス
WO2018034346A1 (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 公立大学法人横浜市立大学 糖タンパク質のｎ結合型糖鎖の解析方法及び解析システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUSTAFSSON OVE J.R., JAMES S EDDES, STEPHAN MEDING, SHAUN R MCCOLL, MARTIN K OEHLER, PETER HOFFMANN: "Matrix-assisted laser desorption/ionization imaging protocol for in situ characterization of tryptic peptide identity and distribution in formalin-fixed tissue", RAPID COMMUN MASS SPECTROM ., vol. 27, no. 6, 30 March 2013 (2013-03-30), pages 655 - 670, XP055897582, DOI: 10.1002/rcm.6488 *

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