术中冰冻切片常被用做肿瘤良恶性判别、切缘判定和转移情况的快速评估。但病理诊断依赖于病理医生的经验，且术中病理难以评估各类生物标志物的表达。高通量和空间分辨质谱可以原位检测组织样本上的代谢标志物，并快速识别肿瘤类型。通过制备纳米材料基板，可以在免喷涂基质的情况下实现质谱检测和成像，使操作简便易行。

TCSI法通过rGO修饰的硅纳米线阵列芯片（SiNWs@rGO）实现。如图1A所示，通过芯片与组织表面的简单接触，将组织表面的脂质分子原位转印到芯片表面，无需基质喷涂，即可用于后续的质谱分析。并且，可以选取相邻两个质谱峰的比值作为差异标志物的形式。图1B显示了同一例患者的肝癌组织（T）、癌旁组织（PT）和远端正常组织（N）在负离子模式（a, c, e）和正离子模式（b, d, f）下的质谱图，图中可显示出脂肪酸（FA）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰胆碱（PC）和甘油三酯（TG）5大类脂质的分布。

以相邻双峰比率为标志物的线性判别分析（LDA）可以清楚地将肿瘤（T）与非肿瘤（PT和N）区分开来（图2A）。与N相比，T和PT显示出不同的相邻双峰比率变化趋势（图2B）。t检验显示T和PT组之间有22个比率存在显著差异（p<0.01），PT组和N组之间不存在显著差异。基于这22个特征比率构建的ANN模型对肝癌组织的判别敏感性和特异性分别为85%-100%和95%-97.5%。在这些标志物中，C18:1、C20:3和PI38:3的上调已被证实与FA从头合成或脂肪生成密切相关，被认为是癌症的标志，而C20:4和C18:2的下调则可能于花生四烯酸（AA）和膳食亚油酸（LA）的通路异常有关，这可能是肝癌诊断的新靶点。

图2 T、PT、N三组样本的LDA散点图（A）以及T和PT相对于N的相邻双峰比率变化（B）

选择C18:1/C18:2和C20:3/C20:4两对双峰比率对肝癌和癌旁组织进行质谱成像（图3f）。使用矩形芯片按压肝癌组织表面（图3c），进行镜像转换后（图3d），芯片上的印迹（图3e）与组织切片H&E图像（图3b）完全一致，且T和PT之间显示清晰的对比度。因此，质谱成像可基于肿瘤代谢失调，使肿瘤切缘可视化，在良恶性判别方面有着良好的应用前景。