質(zhì)譜成像技術(shù)是近年來快速發(fā)展的分子成像技術(shù)，廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)、多肽、磷脂、氨基酸、寡糖等生物分子的成像。由生物質(zhì)或化石燃料的不完全燃燒產(chǎn)生的煙塵、黑碳和柴油發(fā)動機顆粒等碳質(zhì)氣溶膠，通常是PM2.5等復(fù)雜大氣顆粒物的重要組成部分，這些大氣顆粒物嚴(yán)重影響人類的健康。因此，追蹤真實的氣溶膠粒子多種成分的體內(nèi)行為十分重要，但由于其復(fù)雜性，現(xiàn)有方法尚無法實現(xiàn)。  
　　中國科學(xué)院化學(xué)研究所活體分析化學(xué)院重點實驗室研究員聶宗秀課題組長期致力于開發(fā)生物質(zhì)譜成像新方法，對顆粒質(zhì)譜與成像開展了系統(tǒng)的探索研究。2015年，課題組利用激光解吸電離的方法（LDI-MS）實現(xiàn)了碳納米材料的免標(biāo)記體內(nèi)原位質(zhì)譜成像（Nature Nanotech. 2015, 10, 176）。進一步地，課題組將該方法擴展到納米載藥體系研究中，實現(xiàn)了包括二硫化鉬、金納米顆粒、黑磷和碳納米管等在內(nèi)的納米載藥體系在小鼠原位腫瘤的分布和藥物釋放行為研究（Science Advances, 2018, 4, eaat9039）。可以預(yù)見，基于該技術(shù)原理，未來將有更多的納米體系相關(guān)科學(xué)問題可以通過質(zhì)譜成像方法進行體內(nèi)原位分析研究，這對于了解納米顆粒的體內(nèi)行為和相互作用具有重要意義。  
　　最近，該課題組利用前期建立的納米材料質(zhì)譜成像方法，實現(xiàn)了大氣碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM2.5）在小鼠肺中的多組分成像研究，獲得了碳質(zhì)氣溶膠中有機碳（OC）和無機（或元素）碳（EC）的分布差異。定量結(jié)果顯示，OC在肺實質(zhì)中釋放更多，并且能夠比EC更快地被肺部清除。原位肺癌模型的結(jié)果顯示，OC比EC能夠更深入地進入癌組織區(qū)域。此外，科研人員還對肺外器官中EC和OC的特異分布進行了定量分析，并在原位肝癌模型中也觀察到了與肺部相似的結(jié)果。
　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，并被選為Inside back cover和Hot paper。   
　　質(zhì)譜成像揭示碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM2.5）中有機碳和元素碳在體內(nèi)特異性分布差異