Результати дослідження опубліковані в журналі Analytical Chemistry. Мас-спектрометрія з високою роздільною здатністю - це метод аналізу речовини, заснований на точному вимірі відносини маси до заряду (m / z) іонізованих молекул і інтенсивності відповідного сигналу від них (їх відносної кількості). Ця інформація дозволяє визначити молекулярну масу сполук, їх структуру, що допомагає ідентифікувати сполуки, наприклад, білки, ліпіди, метаболіти, пептиди, компоненти ліків та інших речовин.
Мас-спектрометричний іміджінг (МСІ) дозволяє отримати інформацію про просторовий розподіл молекул в тканинах, проводячи мас-спектрометричний аналіз іонів при локальної лазерної іонізації молекул в кожній точці досліджуваного зразка (наприклад, зрізу пухлини).
Інтерпретація даних МСІ - складне завдання. Спочатку потрібно візуалізувати розподілу іонів на поверхні зрізу тканини, тобто побудувати звичайне кольорове зображення, на якому кожній області, що має схожий іонний склад - відповідає свій колір. Від тисяч іонів в кожній точці потрібно перейти до всього лише трьох числових значень, які повинні якомога повніше відображати дані МСІ і які можна співвіднести з тривимірним колірним простором для його подальшого аналізу дослідником.
«Важливо максимізувати інформативність одержуваного зображення, необхідно враховувати особливості людського зору, зокрема, його нелінійність і якісно різну чутливість до змін яскравості і кольоровості.
І, хоча теорія сприйняття кольору досліджується досить давно (ще з першої половини XX століття), до сих пір навіть серед експертів немає загальновизнаних математичних моделей, досить добре описують всі відомі властивості людського зору », - розповідає перший автор дослідження, аспірантка Сколтеха Анастасія Саричева.
Дослідники з Центру Сколтеха з наукових і інженерних обчислювальних технологій для задач з великими масивами даних (CDISE) і Лабораторії зорових систем ІППІ РАН запропонували новий підхід до візуалізації даних МСІ, що не поступається раніше відомим методам за рівнем деталізації, але при цьому заснований на теорії людського сприйняття кольору .
Новий метод зберігає кордону і градієнти при накладенні виділених областей схожого іонного складу. В силу цього, що отримується зображення інтерпретується легше, ніж в інших підходах до візуалізації МСІ даних. Метод був перевірений як на модельних, так і на експериментальних даних, отриманих дослідниками лабораторії мас-спектрометрії Сколтеха спільно з біологами Центру нейробіології і нейрореабілітації Сколтеха.
Джерело: Naked Science