近期，浙江工商大學(xué)沈清研究員課題組在國(guó)際期刊Comprehensive Reviews in Food science and Food Safety（Q1，IF：12）發(fā)表題為“Revolutionizing Food Science with Mass Spectrometry Imaging: A Comprehensive Review of Applications and Challenges”的綜述性論文。
食品科學(xué)正面臨越來(lái)越多的復(fù)雜挑戰(zhàn)，迫切需要更高效、準(zhǔn)確和靈敏的分析技術(shù)助力領(lǐng)域革新。質(zhì)譜成像（MSI）作為一種新興分析工具，可在分子水平上提供更為豐富的原位信息。本文綜述了MSI在食品科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，首要介紹了MSI的原理和基本流程，以及基質(zhì)輔助激光解吸/電離（MALDI）、電噴霧解析電離（DESI）、二次離子質(zhì)譜（SIMS）和激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-ICP-MS）等常用的儀器和設(shè)備；突出了MSI在化學(xué)成分分析、品種鑒定、真實(shí)性評(píng)價(jià)、內(nèi)源性物質(zhì)、外源性污染物和殘留分析、食品加工儲(chǔ)藏中的質(zhì)量控制和過(guò)程監(jiān)測(cè)等食品領(lǐng)域的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了MSI在食品科學(xué)中面臨的挑戰(zhàn)，包括儀器的復(fù)雜性和高成本、樣品制備的復(fù)雜性、MSI分析能力的限制性以及食品MSI標(biāo)準(zhǔn)化不足等。通過(guò)對(duì)MSI在食品科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行綜合分析，主要得出了以下發(fā)現(xiàn)和結(jié)論：首先，MSI在食品分析中具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，可以提供更全面和準(zhǔn)確的分子結(jié)構(gòu)和空間信息；其次，MSI在食品科學(xué)中的使用仍存在挑戰(zhàn)和局限性，需要進(jìn)一步的研究和解決方案；最后，該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向主要包括成像設(shè)備的小型化、高分辨率和高通量MSI、多組學(xué)和多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，以及數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)的應(yīng)用等。這些發(fā)現(xiàn)和結(jié)論為食品科學(xué)領(lǐng)域提供了有價(jià)值的參考和見(jiàn)解，并為食品科學(xué)的進(jìn)一步研究和實(shí)踐提供了理論和方法論上的支持。
綜述亮點(diǎn)
1.MSI是食品科學(xué)領(lǐng)域的一種新興的分析工具。
2.MSI可視化了食品中分子水平的空間分布。
3.該技術(shù)提供全面準(zhǔn)確的食品分析。
4.分析大分子的能力有限，限制了MSI在食品中的應(yīng)用。
5.未來(lái)的研究可以通過(guò)整合多模式數(shù)據(jù)和人工智能來(lái)擴(kuò)展MSI的應(yīng)用場(chǎng)景。
綜述結(jié)論
MSI技術(shù)助力食品科學(xué)領(lǐng)域革新。通過(guò)該技術(shù)可以獲得全面準(zhǔn)確的食品分析結(jié)果，有助于了解食品化學(xué)成分的空間分布，并開(kāi)展品種鑒定、有害物質(zhì)研究、殘留分析、質(zhì)量控制和過(guò)程監(jiān)測(cè)等。然而，MSI在食品科學(xué)中的應(yīng)用仍然存在挑戰(zhàn)，如儀器復(fù)雜性、樣品制備復(fù)雜性、分析能力有限和缺乏標(biāo)準(zhǔn)化等。MSI設(shè)備小型化的趨勢(shì)，將極大地促進(jìn)基于實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的食品分析。高分辨率和高通量MSI的發(fā)展將提供更詳細(xì)的分析和更快的成像能力。結(jié)合小型化MSI在實(shí)時(shí)實(shí)地場(chǎng)景中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以及高分辨和高通量MSI在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)場(chǎng)景中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將加速推動(dòng)質(zhì)譜成像技術(shù)在更多場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用。此外，多組學(xué)和多模態(tài)數(shù)據(jù)的融合以及人工智能的應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)MSI在食品科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展?？傊?，MSI技術(shù)在食品科學(xué)研究和食品工業(yè)發(fā)展中具有巨大的應(yīng)用潛力。
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/1541-4337.13398
