質譜成像技術能將基質輔助激光解吸電離質譜的離子掃描與圖像重建技術結合，直接分析生物組織切片，產生任意質荷比（m/z）化合物的二維或三維分布圖。

  質譜技術具有快速、高靈敏度、高通量等優點，已被廣泛應用于生物醫藥領域中蛋白質、糖類、代謝小分子等的檢測。

  在自然科學基金委和科學院的長期支持下，中科院化學研究所活體分析化學重點實驗室研究員聶宗秀課題組研究人員開發了用于糖異構體區分（Anal. Chem. 2018, 90, 1525）、細胞表面糖蛋白檢測（Anal. Chem. 2018, 90, 6397）、監測蛋白二硫鍵重構（Anal. Chem. 2018, 90, 10670）、胰腺癌生物標志物檢測（Chem. Comm. 2018, 54, 10726）等的質譜分析新方法，以及用于基質輔助激光解吸電離質譜成像的新基質和新技術（Anal. Chem. 2018, 90, 729;Chem. Comm. 2018, 54, 10905）和基質噴涂裝置（Anal. Chem. 2018, 90, 8309）。他們還發展了一種可以快速檢測小鼠體內碳納米材料亞器官分布的通用、免標記的直接質譜成像方法（Nature Nanotech. 2015, 10, 176）。

  zui近，該實驗室的研究人員聯合美國約翰惠普金斯醫學院的學者，發展了一種無標記激光解吸電離質譜成像技術（LDI MSI），通過監測納米載體和藥物分子固有的質譜信號強度比，實現了質譜成像定量分析納米載體在組織中的原位藥物釋放，相關結果發表于Science Advances，2018, 4, eaat9039。他們選擇過渡金屬二硫化物-MoS2納米載藥系統，使用LDI MSI技術，可以根據MoS2納米片和其負載的抗癌藥物阿霉素（DOX）在激光剝蝕下同時產生的質譜指紋峰來追蹤納米載體和藥物在體內的分布，無需任何標簽，且不受生物體內源性的分子干擾。通過原位監測納米載體和藥物的質譜指紋峰強度比值的變化得到定量測量，研究人員發現在正常和腫瘤模型小鼠中，藥物在組織間和組織內的釋放呈現組織依賴性。如在腫瘤中的釋放量zui多，肝組織中的釋放量zui小。

  無標記激光解吸電離質譜成像技術（LDI MSI）克服了納米載藥研究中傳統檢測方法正存在空間分辨率有限、貼標過程復雜、難以同時跟蹤納米載體和藥物等缺點。研究人員下一步計劃將該技術應用于已進入臨床的脂質體阿霉素的原位藥物釋放研究。