U odnosu na MALDI TOF MS istraživanja malih molekula istraživanja velikih molekula poput peptida i proteina su nešto zahtjevnija, prvenstveno u pogledu pripreme uzoraka. S druge strane, istraživanja proteina daju jasnije odgovore na pitanja o mogućim uzrocima nastanka bolesti nego što je to slučaj s malim molekulama.
Slike prikazuju raspodjelu jednog peptida u presjeku tkiva karcinoma kolona i srednji spektar masa dobiven snimanjem cijelog pripravka: žuto, zeleno i crveno obojeni dijelovi preparata označavaju veću zastupljenost peptida označenog u spektru masa u malignom u odnosu na zdravo tkivo.
