胶质瘤的准确诊断越来越依赖于分子特征。但是，组织活检的显微镜检查是术中诊断信息的主要来源，但没有提供任何分子或遗传信息，包括有关异柠檬酸脱氢酶突变状态的信息。酶IDH中的突变是使用免疫组织化学确定的，直到手术后几天才可获得结果。在手术时的IDH突变状态知识可以提高手术效果，因为IDH突变的神经胶质瘤的更具侵略性的肿瘤切除与存活率增加有关。IDH突变会改变酶促途径，并导致合成代谢物2-羟基戊二酸的积累。虽然2-HG在正常组织中的浓度很小，但IDH1和IDH2突变的肿瘤中的浓度却急剧增加，达到每克肿瘤35umol的水平。此功能可用于评估在IDH突变，如已经使用磁共振光谱法和质谱法证明。
　　 MS是一种高度灵敏的技术，能够对复杂样品进行定性和定量分析。结合液相色谱或气相色谱法可以最准确地完成此应用程序，但这需要繁琐的样品制备。基质辅助激光解吸电离是一种替代方法，在组织分析中很重要。MALDI已用于检测冷冻切片中的2-HG。但是所需的样品制备和仪器使其与手术室的使用不兼容。相比之下，环境电离非常适合术中使用，因为它允许MS在大气压下通过MS获得包括基质在内的各种基质的化学信息，从而消除样品的预处理步骤，并可能在OR中进行分析。第一环境方法是解吸电喷雾电离质谱和直接分析实时。这些实验刺激许多环境电离方法的发展，包括气流辅助解吸电喷雾电离，基质辅助激光解吸电喷雾电离，液体微结表面采样，纸喷雾，MasSpecPen和快速蒸发电离MS。他们还促使对常规组织诊断进行重新检查。以前曾用DESI-MS实时测量2-HG的异常积累，以进行术中IDH突变状态的诊断。但是，这种术中应用需要昂贵的仪器。相比之下微型MS系统的占地面积小，能耗低且产生的噪音很小。它们在手术室中的使用以经济有效的方式为术中遗传学诊断提供了前景。在较早的研究中确定了一个事实，即微型质谱仪可用于确定堆积的脑组织样本中的IDH突变状态。在这种小规模临床研究13名受试者，提出一个小型质谱仪的第一应用，以确定脑胶质瘤组织的IDH突变状态术，建立在先前基于实验室的工作。
　　 萃取纳米电喷雾电离是一种以样品制备量最少为特征的方法，用于产生离子。之前已经建立了这种方法，可以通过使用堆积的组织样本测量2-HG来快速诊断IDH突变状态，因此在OR中执行类似的程序。术中从肿瘤内和切除腔壁处的外科医生限定位置收集活检组织标本。根据主治医生的医学判断确定活检的数量和位置。将活组织检查物与Whatman1滤纸薄条接触，然后将其插入预先装有20uL甲醇/水的纳米尖端中。随后将nanotip放在定制的3D打印样品架中以进行MS分析。该实验使用基于离子阱的PURSPECMiniB，这是一个不需要外部泵或气罐的独立系统。将MiniB放在铝制推车上，并在手术室中操作其所需的所有设备，请参阅电子补充材料。采用封闭的体积以最大程度地减少从仪器传输的任何材料。在每次手术之前，将仪器滚动到手术室中，并在手术期间在手术室中操作。该方法不是定量的，但是在每个手术病例前后对仪器进行了校准，以建立质量准确性。使用负离子模式的nESI，使用由天冬氨酸，谷氨酸盐，2-HG和N-乙酰天门冬氨酸组成的溶液完成该操作；它们的分子离子发现。施加电离电压，以从一次性针灸针启动nESI。用负离子模式使用GLU作为内标，对2-HG进行串联MS分析。乘积离子丰度146→128用于GLU提供了组织中2-HG浓度的相对度量。
　　 使用2-Th宽质量窗口选择前体离子。对于每个样品，至少记录了三个产物离子光谱，每个记录的光谱是三个扫描的平均值。每次扫描大约需要2s的时间，并且光谱是手动保存的，因此每个样品的总数据采集时间约为1s.1分钟，包括样品处理在内的总分析时间约3分钟在ThermoTSQ上使用提取nESI方法对相同的活组织检查进行术后分析，以确认术中IDH突变预测。使用多反应监测模式进行TSQ分析；选择的过渡是2-HG和GLU。对于每个过渡，均应用了67和69V的优化管透镜值以及12和13的标称碰撞能。获得了每位患者的身份不明的临床数据，包括患者人口统计学和放射学，手术和病理报告，以与MiniB系统产生的数据相关。在术后30s内，使用自定义程序在MiniMAT中对MiniB数据进行分析，以减去背景强度并计算IDH突变得分。该计算可以在术中完成。使用Xcalibur分析TSQ数据。计算IDH突变得分，作为校正m/z129处的13C谷氨酸片段离子的同位素贡献后，两个产物离子强度的比值。
　　 在这项初步的临床研究中，分析来自13位受试者的25次活检。根据基于免疫组织化学的术后病理报告，在这13名受试者中，有4名是IDH突变，而9名是IDH野生型。ESM中包括来自IDH野生型和IDH突变型神经胶质瘤的代表性产物离子质谱图。IDH野生型组织的IDH突变状态得分均低于0.5，而所有IDH突变体样品的得分均高于1.7。该框代表四分位数范围，中间线和晶须在±1.5标准偏差下。IDH野生型和突变体之间的清晰区分与出国看病网服务机构先前对库房组织样本的观察一致，这表明可以使用当前方法实现术中IDH突变状态的诊断。使用ThermoTSQ上的提取nESI对相同的活组织检查进行术后分析。这种更高性能的实验室系统，所有IDH野生型组织的IDH突变得分均低于0.1，所有IDH突变组织的IDH突变得分均高于5.0。ThermoTSQ的较高灵敏度导致较少的噪音，因此突变评分的绝对差值增加。可以从两组结果中得出相同的结论。对于这两种方法，对IDH突变分数在人口中位数差异均有统计学显著差异均为0.0001。两种仪器都能够产生与病理学一致的诊断信息。在该测定中，微型质谱仪的术中应用显示与常规仪器相当的性能。
　　 出国看病网服务机构已经使用MiniB上的提取nESI成功地进行了IDH突变的术中诊断。仪器经过修改，可与手术室使用兼容。凭借其占地面积小，功耗低，噪声最小以及能够近乎实时地生成可靠的IDH突变状态预测的能力，术中使用微型质谱仪代表改善胶质瘤患者治疗的进步。协议标准化和自动化将进一步进行研究，以验证这些初步发现并减少更广泛应用的障碍。