花粉鉴定法 研究人员开发出更可靠的花粉鉴定方法 可识别单个花粉粒

花粉是人类过敏性疾病的主要病因之一，花粉类型的鉴定在过敏性疾病的治疗中起着重要的作用。然而，即使在今天，在大多数情况下，花粉的鉴定仍然是通过对其外观(形态)的显微测量来完成的，尽管已经报道了替代的光谱方法，例如光谱和色谱。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱是这些光谱方法之一。

那么，花粉可以用MALDI-TOF MS检测吗？用这种方法可以区分不同类型的花粉吗？这种方法能在不同类型的花粉混合物中工作吗？

德国联邦材料研究与测试研究所(BAM)的研究人员给出了答案，他们使用基质辅助激光解吸电离飞行时间成像质谱(MALDI-TOF IMS)研究了三种不同物种(欧洲榛子、欧洲桤木和欧洲红松)的花粉粒混合物。相关研究结果发表在:《美国质谱学会杂志》，2018年，第29卷，第11期。

回答上面提到的三个问题。

花粉粒可用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测。花粉和所有生物材料一样，含有特定的蛋白质、肽和碳水化合物。在样品制备过程中，花粉会脱离花粉颗粒表面，在质谱分析中产生特征信号模式。研究人员逐渐将花粉粒的数量从10个以上减少到一个花粉粒。他们修改了以前应用的样品预处理方法，省略了任何其他提取步骤，并通过使用简单的导电胶带改善了花粉的固定和从花粉中提取分析物。

花粉颗粒可以通过MALDI-TOF质谱(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)来区分。从单个花粉粒中可以获得特定的花粉MALDI质谱，这是实际应用中花粉分类可靠的前提。通过比较峰型，可以区分不同类型的花粉。因此，没有必要知道提供这些信号的化合物的结构。在很多情况下，相似物种的光谱差异是肉眼看不到的(容止生物新一代宽光谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF在大范围的质量数内仍然保持较高的分辨率和灵敏度，可以使这个概率变小)。因此，使用多元统计(主成分分析)来区分这种模式。这是基于强调和加权完整数据集中的差异(方差)。

用于识别和区分花粉粒的MALDI成像质谱。资料来源:BAM，结构分析部

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱可用于检测、鉴定和计数混合物中不同类型的花粉。为此，研究人员使用了MALDI成像技术。这是基于创建一个横向分辨率图像，其中每个像素(50μm× 50μm)代表一个单一的质谱(容止生物基于新一代广谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF的质谱成像系统，分辨率在空之间，成像速率为500像素/秒)。研究人员再次使用多元统计来评估这些数据集。最终结果表明，在模型系统中可以识别和区分不同物种的单个花粉粒。

该研究组提出的方法是一种新的、更可靠的花粉鉴定方法，它是建立在科学分析的基础上，而不是个别的、明显的评价。该方法提供了通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱快速可靠地鉴定单个花粉颗粒的机会。