生物组织中的化学成分包含着生物的生理、病理发生和发展的重要信息，获取这些化学信息对生命科学研究具有重要意义。质谱成像技术无需标记即可获取目标化合物的空间分布信息，具有灵敏度高、准确可靠、分析速度快等特点，已广泛应用于生物组织分析。现有的质谱成像方法需要先将样品切片后固定在二维平台上，然后对二维平台上的样品来回扫描成像，故而成像尺寸受到平台和质谱接口尺寸的极大限制。因此，开发可灵活用于大体积生物组织的质谱成像技术具有重要的意义。 

 中国科学院成都生物研究所周燕研究员团队成功开发了基于线采样质谱的2D-1D-2D质谱成像技术，可用于大尺寸和不平整生物样品的成像分析。其技术原理为：先将线紧密缠绕为二维平面（2D），然后把生物样品印迹于线平面之上，其后将二维线平面解开为一维线（1D），再把所解开的线传输至所开发的离子化接口离子化并进行质谱分析，最后将得到的数据经分行、对齐等数据处理还原为二维图像（2D）。该质谱成像技术不再受制于平台尺寸和质谱接口，为大体积生物样本的空间成像分析提供了可能。同时它还具有分子印迹技术的优点，可以对不平整生物样品进行质谱成像分析。作为技术演示，我们利用该技术成功实现了构树幼苗的质谱成像，获得了多种具有生理意义的构树代谢物在幼苗不同部位的空间分布信息。该技术突破了现有质谱成像技术的尺寸限制，有望在植物研究、天然产物分析等领域得到进一步的应用。研究成果以论文的形式发表在Analytical Chemistry（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c04181）。论文第一作者为博士研究生王宇，通讯作者为成都生物研究所的周燕研究员和夏兵副研究员。本研究获国家自然科学基金（21772193）、中科院科研装备研制项目（YJKYYQ20170001）和中国科学院青促会项目（2019316）的支持。  

2D-1D-2D质谱成像