當前,在細胞或亞細胞水平的分子分析,即無論是被選擇的分子分析或是細胞代謝物的分析,對于相關(guān)研究人員而言依然是一項挑戰(zhàn)。而為了更好地了解復(fù)雜的生物現(xiàn)象(例如:生物體系的差異性可能導(dǎo)致在不同的細胞之間,甚至是不同的亞細胞區(qū)室之間產(chǎn)生一個代謝物梯度),科學(xué)家們需要開發(fā)可以在細胞水平檢測代謝物的方法?,F(xiàn)有的一些方法雖然有其各自突出的優(yōu)勢,但也依然存在一些局限。例如:熒光顯微鏡的檢測能力依賴于所使用的分子探針,這可能會導(dǎo)致一個較低的方法特異性。此外,對一個給定分子進行熒光標記,很可能對它的位置和生物功能產(chǎn)生影響。近些年,基于質(zhì)譜技術(shù)的單細胞分析方法也開始逐漸發(fā)展起來(包括:MALDI-TOF和二次離子質(zhì)譜 SIMS),它們無需熒光標記,尤其適于未知分子的檢測。但是這兩種方法通常需要真空條件,從而很難進行活細胞檢測。此外,科學(xué)家們也在嘗試使用激光剝蝕電噴霧離子化質(zhì)譜進行單細胞分析工作。
最近,清華大學(xué)張新榮研究組開發(fā)了一種基于探針電噴霧質(zhì)譜技術(shù)(PESI-MS)的單細胞檢測方法,成功實現(xiàn)了在細胞和亞細胞水平的代謝物檢測。他們將一種針尖直徑約為1微米的鎢探針插入活細胞以富集代謝物。而被富集的代謝物從該探針的針尖上可以被直接解吸附/離子化,從而極大地改善了檢測靈敏度。較之其他需要預(yù)先洗脫被富集分析物的方法,該方法的靈敏度提升了約30倍。這一方法目前已被初步應(yīng)用于單個洋蔥細胞代謝產(chǎn)物的檢測。