使用統計分析軟體對小鼠腦部進行脂質分析

MS 影像最重要的部分，是如何有效分析由數據採集所取得的巨量數據。
Imaging MS Solution Analysis 是 iMScope 的專用影像分析軟體，可提供簡單的峰值檢測 (peak detection)、主成分分析 (Principal Component Analysis, PCA)、階層叢集分析 (Hierarchical Cluster Analysis, HCA) 及關注區域 (Region of Interest, ROI) 分析。以小鼠腦部切片的 MS 影像數據，進行峰值檢測及 PCA，得到三種不同分佈特性的脂質分類，與大腦結構相符。結果顯示，在這些脂質分佈上疊合顯微照片，可呈現局部分佈的視覺化影像。
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MS 影像及數據分析

MS 造影是使用質譜儀，針對精細雷射連續照射於組織切片二維空間，所產生的游離物質，擷取游離物質並呈現其質譜圖。依據所得數據中的 m/z、位置資訊、訊號強度，建立平面影像。

iMScope 影像質譜顯微鏡的每次數據擷取，可產生最高 250 x 250 像素的質譜，解析度達到 5 μm 最小間距，並可從極小區域擷取數據。iMScope 內建 Imaging MS Solution Analysis 專用影像分析軟體，可進行準確的數據分析。

「Imaging MS Solution Analysis」影像分析軟體

與 iMScope 影像質譜顯微鏡搭配使用的「Imaging MS Solution Analysis」影像分析軟體，可提供峰檢測、主成分分析 (PCA)、階層叢集分析 (HCA) 及關注區域 (ROI) 分析。此軟體無需對分析方法進行繁瑣的參數設定，可輕鬆完成多樣化的分析。

主成分分析 (PCA) 是從質譜圖中找出峰矩陣，分析主成分，確立影像中的特性模式。此分析會檢測有特定分佈的數值，並找尋有相似分佈的其他數值。
階層叢集分析 (HCA) 可比較各個 m/z 影像，將相似的 m/z 影像分類為叢集 (組別)。依據叢集之間的距離 (失配因子，mismatch factor)，可評估每個叢集的相似性，從樹狀圖和失配因子資訊可確認相似性。

圖 1. 數據分析軟體

進行關注區域 (ROI) 分析，以檢測單批影像數據中，多項指定 ROI 或內部和外部 ROI 之間的強度差異。虛無假設為不存在強度差異，以 p 值表示不存在離子強度差異的機率，p 值越小，存在強度差異的機率越高；也就是說，每個指定的 ROI 區域是否包含帶有特性分佈 m/z 值的分子。例如，對相同組織內的癌性及非癌性指定 ROI 區域，進行 ROI 分析，可檢測癌性區域特有的分子。

小鼠腦部切片的 MS 影像
分析條件

表 1. 目標藥物及方法性能

疊合顯微照片

圖 4 為 PCA 分析的顯微照片，與每個辨識區域中的特徵局部分子種類相疊合。
雖然此分析是在 50 μm 空間解析度下進行，但即使在具有極細微結構的區域 (例如胼胝體 (corpus callosum)及海馬迴 (hippocampus))，分子分佈與顯微照片仍有非常相符。Imaging MS Solution Analysis 軟體提供多種顯示功能，可疊合光學影像和 m/z 影像，以及疊合多個 m/z 影像，順利顯示準確的疊合影像，無需細部調整位置。相似的疊合影像功能也可用於 MS-MS 分析數據。

圖 4. 疊合光學影像

iMScope TRIO
Imaging Mass Microscope

質譜影像是一項革命性的創新技術。
此儀器附有光學顯微鏡，可觀察高解析度形態影像，而質譜儀可識別特定分子的分佈情形，呈現為視覺影像。