完成单位： 中国医学科学院药物研究所；中国医学科学院北京协和医院

完成人：再帕尔·阿不力孜，贺玖明，孙成龙，罗志刚，宋肖炜，李铁钢，何菁菁，黄罗娇，陈杰，毛歆歆

成果简介：

 生物组织器官具有非常复杂的结构和功能，微区异质性强，也是大多数疾病的病灶部位。其中代谢物的空间分布与变化特征与其功能、生理或病理密切相关。且其所含内源性代谢物数量多、结构类型多样、含量差异大，这对生物组织中代谢物空间分布表征提出巨大挑战。在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目等资助下，项目组在敞开式质谱成像新技术与装置（AFADESI-MSI）及成像软件的自主研发、成像代谢组学方法和生物医药应用等方面取得重要突破。

创新点及科学价值：

（1）研制出高灵敏、高覆盖的质谱成像新技术，极大地提高了检测灵敏度、分析动态范围，解决了生物组织中低含量代谢物检测、微区精准表征等技术瓶颈。

（2）发展了定量质谱成像分析新方法，实现体内药物的原位准确定量分析。

（3）整合AFADESI-MSI与代谢组学，在国际上首次提出成像代谢组学分析新方法。

（4）发现与药物作用相关的功能代谢物、一批肿瘤分子病理诊断的潜在原位标志物和食管癌异常表达的代谢酶，为候选新药作用机制、肿瘤原位标志物筛查、肿瘤代谢研究等提供创新分析手段。

社会经济效益：

（1）本成果相关工作发表论文15篇，其中SCI收录论文 13 篇，包括PNAS 1篇、Advanced Science 1篇、Anal. Chem. 3篇等国际权威期刊，以及Anal. Chim. Acta 2篇、Talanta 2篇等分析化学重要期刊（IF＞5共7篇论文）；授权专利1项、申请发明专利3项，软件著作权1项。培养了7位博士毕业生、2位硕士毕业生和多名优秀青年人才。

（2）本项目成果对国内外同行的分析研究、国家级项目实施提供了重要的分析方法与技术支撑，取得了良好的社会效益，在国内外起到了良好的引领示范作用。第一完成人再帕尔教授作为邀请报告人多次在学术会议上对AFADESI-MSI技术及质谱成像代谢组学方法进行学术交流。

（3）为6家单位包括清华大学等提供了技术服务，在10家以上单位包括中科院化学所等进行第三方推广应用，有力地支撑了上述单位的产品研发、质量提升和科学研究。AFADESI-MSI成像系统在2018中国质谱学术大会展览，受到广大专家学者的好评和肯定。MassImager Pro 1.0软件经国家软件产品质量监督检验中心（江苏）检测：19类80项功能性指标全部合格；并具有易学、易操作、易访问、可靠性良好的特点，在国内外被下载试用超过500次。

应用前景：

（1）本成果拓展了质谱成像技术的功能，发展了基于敞开式质谱成像技术的原位代谢组学方法，有望引领质谱成像技术和原位代谢组学研究领域的发展；

（2）使质谱成像技术成为一种高通量的分子原位表征与功能识别的可视化工具，为新药研发、肿瘤代谢表征、肿瘤标志物发现和分子病理诊断等提供了新视角。