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质谱进展

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质谱进展相关的资讯

  • 魏开华:近十年质谱进展之我见及质谱产业化点评
    p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 质谱进展之我见【完整版】 /strong /span /p p   无论进口还是国产,每年都会出现一些质谱新品,每年都有质谱仪器获得各种奖项。那么,质谱仪器和技术整体进展如何?各有各的角度和看法。为了避免商业嫌疑,在此不具体讨论质谱商品名称。 /p p   近十年以来,质谱主要进展是: /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 离子源: /span 国内外都开发了许多实用技术,其中部分技术国内还具有知识产权,值得进一步大力发展,这要看应用的定位。高效化、灵活化、专用化、简便化,是可以重点考虑的内容。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 分析器: /span 主要来自国外,各个质谱厂家都大力开发的,也是竞争力热点。各种技术名称很多,但技术背后的根本离不开偏转与聚焦之类的离子轨迹控制。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 整机特色化方面: /span 当前主要是小型化,专用化,移动化。下一步可能出现真正的智能化质谱仪器,知识库则是最关键的,因此,选择一个小的专门的应用来开发智能质谱,才可能成功。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 真空泵和检测器: /span 二者几乎停滞不前。技术上,本人不相信此两方面没有发展的空间,但是,成本上或许是一个障碍然后是理论问题。期待下个十年,能看到新进展 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 质谱的动态范围 /span 还远远不能满足实际应用需求,混合物检测,永远会丢失低丰度组分,这从离子化的竞争性抑制,就产生这个问题了。因此,改善离子源才是提高动态范围的根本之道。基于金属标签的免疫单细胞质谱技术为解决复杂基质中的快速准确定性和定量分析,带来了一个很有价值的启示。免疫质谱、亲和质谱等选择性分析体系或许更容易成功。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 应用软件 /span 有一些进展但是还很不尽人意。除了微生物质谱数据库和代谢物数据库有一定规模,提高未知物鉴定效率和可靠性的软件和数据库基本没有新发展。没有强大的数据库,就没有智能质谱。数据库的构建是个工作量巨大、成本巨大的事情,首先需要建立标准体系,然后需要大量人工去伪,还需要良好的算法。EBI应该成为质谱数据库建设的范例。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 新技术突破的根本是理论的突破,质谱新技术急需质谱新理论的突破。 /span 质谱基础理论研究具有深远的理论意义和实际价值,质谱每一个重大进步,都是源于理论进展,这可以从质谱相关诺贝尔奖就可以看出来。比如,非共价复合物研究是生命科学的核心问题之一,但是,质谱一直未发挥太大的贡献,最主要是质谱离子的缔合与解离,如何控制离子旋转状态,尤其是离子自旋状态,对于生命科学的发展具有重大意义,但还很少有人考虑此问题。期待我国大学有此方面的布局。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 质谱技术发展与产业化论坛点评 /strong /span /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【点评】 /span 质谱技术发展与产业化论坛精彩不断 /p p   赵晓光老师对有机和生物质谱的硬件技术进展进行了几乎完美的概括和深度点评,尤其是对Funnel技术赞赏有嘉,充分反映了赵老师深厚的质谱专业知识和丰富的质谱研究经验。赵老师对国产质谱十年历程进行了科学合理的梳理并给出了客观的评价,针对我国微生物质谱井喷式发展,提出了非常中肯的建议,希望微生物质谱研发厂家和IVD行业人士好好讨论沟通一下。 /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 【本人观点】 /span 质谱主要进展是离子源、分析器和整机特色化,真空泵和检测器几乎停滞不前。质谱的动态范围还远远不能满足实际应用需求,基于金属标签的免疫单细胞质谱技术为解决复杂基质中的快速准确定性和定量分析,带来了一个很有价值的启示。应用软件有一些进展但是还很不尽人意。除了微生物质谱数据库和代谢物数据库有一定规模,提高未知物鉴定效率和可靠性的软件和数据库基本没有新发展。新技术突破的根本是理论的突破,质谱新技术急需质谱新理论的突破。比如,如何控制离子旋转状态,尤其是离子自旋状态,对于生命科学的发展具有重大意义,但还很少有人考虑此问题。 /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 本文作者为北京蛋白质组研究中心魏开华研究员 /strong /span /p
  • MEMS质谱技术研究进展
    前言让质谱飞入寻常百姓家,相信大多从事质谱研发工作的同事都曾梦想过这样的事情。MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)质谱是最可能实现这一梦想的革命性技术。要捋清MEMS质谱技术的发展那就不得不先从质谱的小型化发展开始说起。自上世纪末开始,质谱仪器的小型化逐渐成为了一个非常热门的研究方向。到现在经过20多年的发展,基本逐个解决了质量分析器、离子源、进样技术及真空系统等在小型化过程中遇到的问题。到目前为止,大部分类型的质谱仪均在不同程度上实现了小型化,而且市场上已经存在大量离子阱、飞行时间、四极杆等较为成熟的小型质谱仪器可供选择。这些小型质谱的基本特点通常是单人可以携带或自由挪动,可依靠电池连续工作若干小时,省去了样品大部分或者所有的前处理工作,基本胜任简单场景的定性和半定量分析,等等。基于这些特点,小型质谱仪器的主要应用是在实验室之外的现场分析,比如人流枢纽的安全筛查、执法取证、环境检测、食品药品监管,甚至是医疗诊断等领域。可以说小型质谱的发展大大伸展了质谱的触角,让质谱走出实验室,走向样品成为了现实。众多国内外大学、研究机构和商业公司都在持续推动小型质谱技术的进步和商业化,相信未来10年质谱的小型化仍会是最热门的发展方向之一。但目前看来小型化质谱的进一步发展仍存在一些未解决的问题,这些问题基本可以分成两个方面,一是追求更好的分析性能,二是追求更极致的便携性。前者是为了不断向实验室仪器的性能看齐,尤其是现在的定量和重现性都是需要解决的问题;而后者是持续的小型化。目前实现质谱小型化主要有三种方式:一是逼近传统机械加工技术的极限,将核心器件按比例缩小;二是3D打印等基于增材制造的快速成型技术;三是基于MEMS微细加工技术。当前大部分小型化质谱采用的是第一种方法,仪器的综合指标与小型化之间可以实现比较好的妥协和平衡。然而此类基于传统机械加工的小型化质谱看上去已经进入了瓶颈期,尤其是受到真空泵的限制,很难再进一步降低质谱的重量、体积、功耗和成本。手持质谱基本是目前基于传统机械加工技术能实现的极限水平。图为清华大学欧阳证教授在普渡大学工作期间研制的手持式质谱mini 11图为美国公司908 devices推出的全球首台手持式质谱M908(左)和MX908(中)快速成型方法在复杂曲面结构的制造方面有很大的优势,但是仍存在很多问题,包括加工精度低、机械性能差以及可选材料受限等。其在某些特殊零件的加工上有一定优势,但是在整机集成制造上的潜力远不如MEMS技术。研究进展简单地说,基于MEMS技术进行设计和制造的质谱即为MEMS质谱。尽管其尚未发展成熟,但已经展现出了极大的想象空间。尤其是基于MEMS开发的众多nano-ESI(纳升电喷雾)芯片已经被广泛用于生物医药研发和组学研究等领域,产生了极大的应用价值。Nano-ESI之所以首当其冲,发展迅速,一方面是受到应用端对低样本量消耗、高灵敏度检测等迫切需求的驱动,另一方面则得益于ESI的灵敏度依赖于样品浓度而非样品流量的独特性质。因此,即使nano-ESI的流量下降至纳升水平其灵敏度仍不逊色于常规ESI。而且ESI芯片易于和LC(液相色谱)、CE(毛细管电泳)等各种微流控技术进行单片集成,极大提高了分析性能,简化了工作流程。所以说ESI和MEMS的结合可谓是天作之合。不过由于ESI大多情况是针对液态样品,所以当前几乎都是搭配在常规质谱仪器上使用,尚未用于MEMS质谱。Advion BioSciences公司开发的纳升喷雾芯片技术ESI ChipTM是最具代表性的纳升喷雾产品之一,集成了400个微米尺度的纳升喷雾单元,提高了分析通量和灵敏度。图为Advion公司开发的纳升喷雾芯片ESI ChipTM针对气态样品分析,有大量的MEMS离子源吸引了研究者的兴趣,而且取得了非常不错的进展,包括热致发射EI源、场致发射EI源,以及各种微等离子体电离源等。当前对MEMS离子源的研究不仅解决了工艺兼容性、单片集成以及电离效率等问题,还极大降低了功耗,非常有利于推动MEMS质谱的研制。图为带金刚石涂层的场发射硅针阵列质量分析器是质谱仪器的核心,不仅直接影响最终分析性能,还是小型化发展的主要推动力。可以说质谱的小型化进程最初就是从质量分析器的小型化开始的。质量分析器进行小型化的同时,又带动了电路和真空等子系统的小型化,因此推动了整机的小型化。尤其是离子阱质量分析器对高气压耐受性比较高,简化模型的结构非常简单,因此一直以来都是小型化研究的热点。美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Lab)基于PECVD(等离子增强化学气相沉积)和钨大马士革工艺在25mm2的芯片上制作了一百万个内径1μm的离子阱阵列。十多年前,笔者在中科大读研期间刚开始接触质谱研发工作,研究方向就是MEMS离子阱质量分析器,当时提出了平板线型离子阱结构。据我们所知,这也是国内最早开始的MEMS质谱相关技术的研究。图为桑迪亚国家实验室开发的MEMS离子阱阵列芯片到目前为止,除了orbitrap、FTICR等加工困难亦或是工作条件要求苛刻的质量分析器之外,大部分的质量分析器包括四极杆、飞行时间、磁质谱、Wien滤质器等都已经实现了MEMS化。值得一提的是上世纪末提出的一种基于MEMS的四极杆质量分析器,经过10多年的发展和完善,终于在2011年由Microsaic Systems公司商业化,用于其小型化质谱MiD系列产品,实现了和常规质谱接近的性能。然而令人遗憾的是,尽管其离子源、真空接口、质量分析器等都基于MEMS技术开发,但最终整机仍然类似当前小型质谱的形态。 图为Micosaic Systems公司推出的基于MEMS技术的MiD小型质谱真空泵是阻碍MEMS质谱真正实现最重要的因素之一。正如我们所知,在传统质谱仪器中,在体积、重量、成本、功耗等诸多方面,真空泵都是“主力担当”。而当前可以用于小型质谱的真空泵种类极为有限,在小型质谱市场未产生足够的经济规模之前,真空泵生产商几乎没有动力去推动微型真空泵的开发和推广。正所谓,巧妇难为无米之炊。真空泵已然成为了小型化质谱进一步发展的主要瓶颈。幸运地是,大量基于MEMS技术的微型真空泵取得了令人兴奋的进展。2008年,有现实版神盾局之称的美国国防部高级研究计划局(DARPA)推出了一项名为CSVMP的研发计划旨在推动芯片级微型真空泵技术的发展,该项目要求真空泵的尺寸小于1美分,在1mm3的真空腔体内实现100μP的真空度,功耗小于0.25瓦,还要求集成精确测量气压的真空规。2013年,DARPA宣布来自密歇根大学、麻省理工学院和霍尼韦尔公司的三个研究团队分别完成了三种芯片级微型真空泵的基础研究。 图中从左到右分别为密歇根大学、麻省理工大学和霍尼韦尔公司开发的MEMS真空泵除此之外,波兰的弗罗茨瓦夫理工大学(Wroclaw University of Technology)开发了一种基于MEMS的辉光放电离子吸附微型真空泵。该泵尺寸只有20mm×12mm×3.4mm,可以将25cm3的真空腔体在数分钟内从0.5Pa抽至5×10-4Pa,且可以维持此真空度几小时。目前,已经有大量基于不同原理的MEMS微泵、微真空规、微阀门、微进样器件等被开发出来,其性能不断提高的同时,多器件的单片集成技术也在持续发展中。相信在未来的MEMS质谱中,真空泵的将不会复现限制微型化发展的瓶颈地位。MEMS质谱技术不仅进一步缩小了离子光学系统、真空系统等关键部件的尺寸,还使得各部件的直接装配变得更加简单,减少了冗余设计,极大地提高了集成度。目前,离子源、质量分析器、检测器、进样技术、真空规以及真空泵在内的各关键MEMS质谱器件都已经取得了令人振奋的进展,单片集成了几乎所有离子光学器件的MEMS质谱芯片也已经被陆续开发出来。尽管当前的性能由于尺寸缩小造成灵敏度和分辨率等性能的下降,与传统质谱技术相比仍存在一定差距,但是在残余气体分析、过程监控、环境监测、POCT、极端环境原位探测、突发事件应对等领域仍表现出了极大的应用价值。图为德国汉堡工业大学研究人员开发的PIMMS质谱芯片图为哥斯达黎加大学研究人员开发的双聚焦磁质谱芯片尾声真正意义上的MEMS质谱仪器尚未问世,但各个关键技术已经在不断成熟,一个令人耳目一新的单片集成了大部分甚至所有核心组件的MEMS质谱模块/仪器不久的将来就在眼前,“飞入寻常百姓家”的梦想亦会成为现实。到那时,传统质谱仪器的内核全部都会被封装到类似集成电路芯片的质谱芯片中。和所有电路芯片一样,质谱芯片只是一种特殊的传感芯片,一个PCB基的微型质谱仪器或质谱传感器将成为现实。正如智能手机没有取代超级计算机一样,MEMS质谱亦不可能取代传统质谱,尤其是高端质谱,也难以企及传统质谱的性能,但毫无疑问其必将会开辟一片更广阔的空间。我们已经看到了智能手机、新能源汽车、数字经济、5G通信等众多产业在技术升级换代过程中产生的翻天覆地的变化。同样,MEMS质谱亦将是革命性的技术,其必将极大改变质谱行业未来的发展格局。当前正值国产质谱仪器快速发展的时机,我们应当未雨绸缪及早布局MEMS质谱技术的基础研究,在下一轮质谱技术迭代来临之前做好储备,这是一次让国产质谱不再受制于人的绝佳机会。参考资料:[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1872204021000748[2]https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac801275x[3]https://908devices.com/[4]https://www.advion.com/[5]https://www.sandia.gov/[6]https://www.microsaic.com/[7]https://newatlas.com/darpa-mems-smallest-vacuum-pumps/27883/稿件来源:中科院合肥物质科学研究院 程玉鹏作者公众号:质谱研发那些事儿
  • 魏开华:质谱进展评述专题之【质谱软件】
    p   从用户来讲,质谱软件是评价质谱系统性能指标最重要的因素之一。不同质谱公司的质谱软件差异非常大,而且目前还没有公认的统一的规范。相比而言,国外质谱软件比国内质谱的软件专业性更强、可靠性更高、投入技术和资金也更大。 /p p   灵敏度是任何一台质谱仪器的必须指标之一,但信噪比的计算方法多种多样,目前每个公司都对软件算法进行保密而计算结果都不一样,即使是第三方质谱软件公司的算法也不一样,因此,用户实际上很难通过信噪比参数来横向比较同类质谱仪器的优劣。 /p p   对于蛋白质来说,多电荷峰的去卷积算法最为关键,否则,分子量结果的准确性和可靠性难以评估。对目前主流质谱公司的去卷积软件进行比较后发现,只有个别质谱公司的去卷积计算结果有质量控制(QC),有些公司的去卷积软件甚至不是实测质谱图。质谱采集软件由于涉及较多的商业利益,鲜有人进行深层介绍和评价。 /p p   由于质谱采集卡等硬件速度和带宽的大幅度提高,实时信号的实时处理技术方案就很重要了。有些公司采用内置独立处理电脑,有的是独立采集卡,它们对实时信号的预处理技术和深度差异很大,但是无论如何,简单平滑去噪的方案是不推荐的,而应该是根据质谱硬件情况开发更先进的算法来降低点噪音和化学噪音,从而提高质谱定量分析灵敏度和动态范围。 /p p   质谱数据库方面,NIST依然处于领先地位,近些年增加了许多蛋白质ms/ms数据。通过质谱公司与科研机构合作,微生物质谱数据库和代谢物数据库规模正不断扩大,预期将对质谱应用的进一步拓展起到重要的推动作用。目前,提高未知物鉴定效率和可靠性的软件和数据库还没有令人满意的进展。没有强大的数据库,就没有智能质谱。数据库的构建是个工作量巨大、成本巨大的事情,首先需要建立标准体系,然后需要大量人工去伪,还需要良好的算法。欧洲生物信息研究院(EBI)应该成为质谱数据库建设的范例。 /p p   当质谱硬件发展到一定程度后就会出现平台期,软件和应用支持则是质谱系统的核心竞争力,因此,培养质谱软件技术人员和应用支持人员,是国内外质谱公司研发投入的着眼点,这对于国内质谱的持续发展尤为重要。 /p p style=" text-align: right " 本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员 /p
  • 2017年北京临床质谱高端论坛:临床质谱前沿应用进展
    p   2017年8月18日,由中国医学装备协会临床质谱学组、中国生物技术创新服务联盟主办,中国医师协会精准诊断与精准检测学组协办的“ABO联盟第五十期圆桌会暨2017年北京临床质谱高端论坛”在北京河南大厦召开。论坛以“临床质谱在精准医学的前沿应用进展”为主题,针对质谱临床应用进行专题讲座,内容涉及微生物、核酸、蛋白质临床鉴定等方面。会议邀请了包括北京市科学技术委员会、北京市卫计委、北京市经信委、北京市疾病预防与控制中心、北京市质检总局、药监局及北京知名医院领导和检验领域专家参会讨论。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.JPG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/7ae0cfc6-d250-4ce1-b3e5-1edf76f75050.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong /p p   北京协和医院检验科临床微生物专业组肖盟在题为《临床质谱在微生物鉴定的应用进展》的报告中,向与会者介绍了目前临床微生物检验的临床需求及北京协和医院近几年将临床质谱应用于微生物鉴定的相关工作进展,并对不经菌株培养、纯化直接进行菌种鉴定进行了探讨。国外已有文章报道使用MALDI-TOF进行血培养阳性样本的直接鉴定,94%的病人可以在24小时内得到完整得到鉴定报告,并且其治疗方案可以得到有效调整。而使用传统方法鉴定并出具完整的鉴定报告需3天以上的时间。早在2012年,该方法就已经投入临床的使用了,至今尚未全面推广的原因在于,血培养阳性瓶里面存在一些杂质蛋白会干扰鉴定,而涉及到的前处理工作较为繁琐。目前,国际上做了大量前处理方法开发工作,协和医院也在和毅新博创公司合作开展这方面的研究。此外,协和医院正在进行利用MALDI-TOF进行病原物分型的研究工作。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.JPG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/919625de-a17e-4c53-9a10-5f7e60f83848.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京协和医院检验科临床微生物专业组 肖盟 /strong /p p   中国医学科学院肿瘤医院检验科主任崔巍带来了题为《质谱循环多肽组检测在恶性肿瘤中临床应用进展》的报告。循环多肽组是血液或体液中的蛋白质所产生的具有特殊功能的活性多肽。目前很多研究已经证明,循环多肽组作为体内蛋白代谢产物或小分子蛋白,蕴含着丰富的疾病代谢及表型信息。有团队已经证明有61种具有肿瘤特征的肽状标志物,如C125肿瘤标志物对卵巢癌的重要价值。还有一些循环多肽以组分形式存在,其临床意义和来源还没有完全被鉴定,但是其潜在的意义已经出现。对于这类成分,常规的检测方法有很大局限性。综合考虑,MALDI-TOF是目前最好的方法。崔巍介绍,她和团队正在申请该课题项目,项目团队10人全部来自医科院系统,项目周期4年,经费资助达1600万。目前,该课题项目已经通过多轮答辩。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/4fe59ac7-83f0-4ec1-9c8e-b0c4cfdb11c2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国医学科学院肿瘤医院检验科主任 崔巍 /strong /p p   中国质谱学会理事马庆伟作了题为《临床质谱在精准医学的研究进展》的报告。飞行时间质谱在精准医学中有广泛地应用,如感染、肿瘤早期诊断及用药指导、优生优育、保健、心脑血管等慢性疾病治疗等。利用MALDI-TOF进行微生物鉴定正在成为一种全球的、主流的标准化技术。我国对于医用生物质谱仪的研究十分重视:2017年6月国家质检总局、国家标准委公布了《基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱鉴别微生物方法通则》 国家发改委在《“十三五”国家科技创新规划》(国发[2016]43号文)中将医用生物质谱仪列为未来重点支持的十六个领域之一 国家科技部设立“2017精准医学临床质谱专项”。临床质谱仪器在中国市场潜力巨大,预计有超过100亿的市场容量。马庆伟向与会者介绍了基于毅新质谱Clin-TOF系统开展的临床研究进展:自主采集菌株,建立了超过370属、2200种、7900株的谱库 血培养报阳直接鉴定,质谱技术能节省至少1天时间,置信度高,重复性好 此外,MALDI-TOF在药敏、溯源分析、病毒检测等方面研究均有相关论文发表。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/85c016a2-9fc4-4859-870e-42bc2b8ca443.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国质谱学会理事 马庆伟 /strong /p p   中国康复研究中心北京博爱医院检验科主任刘志忠带来了题为《H型高血压精准用药的多基因关联分析研究》的报告。H型高血压为伴有高同型半胱氨酸血症-简称高血同(homocysteine,Hcy≥10umol/L)的原发性高血压。引起同型半胱氨酸(Hcy)升高的原因之一是与遗传基因有关,研究证实MTHFRC677TTT基因型的同型半胱氨酸水平是CT/CC基因型的两倍。刘志忠课题组与毅新博创合作,正在开展利用毅新质谱Clin-TOF系统检测与降压药物相关的14个突变位点,进而制定个性化治疗方案的研究工作。目前已经完成了98例H型高血压患者上述基因位点的检测工作。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/6a1b9a08-0b10-4cdf-9b28-03a16068497e.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国康复研究中心北京博爱医院检验科主任 刘志忠 /strong /p p   中国人民解放军总医院检验科陈琛作了题为《核酸质谱专家共识》的报告。核酸质谱是基于MALDI-TOF原理,从基质、靶板、仪器参数设置、原始数据处理及结果呈现方式等多方面进行专门优化的检测核酸的质谱平台。陈琛介绍,核酸质谱主要应用方向有单核苷酸多态性检测、基因突变检测、DNA甲基化检测、基因拷贝数鉴定等。在利用核酸质谱进行基因检测时要注意,引物长度范围多为20-35bp,PCR扩增产物长度为100-200bp,GC含量以40%-60%为宜。要格外注意引物间出现互补,避免出现非特异性延伸。此外,在检测时,要选取结晶均匀的位置检测。核酸质谱较其他方法的优势有:无需采用荧光标记,直接检测核酸分子量 精准,是SNP检测的金标准 多位点检测,可检测5-200位点 单个样本检测时间小于1min 高灵敏度,可达pmol级 分析简单。 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5befc040-c331-4070-97a3-4759d7e3e3ab.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国人民解放军总医院检验科 陈琛 /strong /p p   中国人民解放军总医院临床检验科主任王成彬作了题为《质谱在临床精准医疗中的应用前景》的报告。他讲到,质谱在临床中的应用有小分子检测(如维生素、激素、药物等)、新生儿遗传代谢病筛查、蛋白质多肽检测、DNA检测等。临床实验室的许多领域可以受益于质谱的特异性和多组分分析。其中,LC-MS/MS为药物筛查和确认的金标准,可同时检测数十种药物。质谱在临床应用上的优点有临床应用范围广,如药物、蛋白质多肽、代谢产物、基因的鉴定等 特异性高 高通量,可同时检测多种分析物。质谱在临床应用上也存在一些不足:设备成本高 技术较为复杂 标准化困难 自动化程度有待提高 灵活性欠缺。 /p p style=" text-align: center " img title=" 7.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/0c1bef80-41af-4be2-b31c-551290f84deb.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国人民解放军总医院临床检验科主任 王成彬 /strong /p p   本次会议中,与会专家学者就临床质谱在精准医学的前沿应用进展展开了全面而深入的讨论,并达成广泛共识。最终,大会圆满落幕。 /p
  • 常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展
    常压敞开式离子源质谱技术(Ambient Mass Spectrometry,AMS)是近年来新兴的一种质谱分析技术。这类离子源具有无需复杂的样品前处理、操作方便、快速、实时原位、非破坏性、灵敏度及特异性好等特点,在生物体活体原位研究、反恐及环境保护领域的爆炸物检测方面具有潜在的应用价值。   2004年,Cooks等报道了电喷雾解吸离子化(DESI)技术,首次提出商业化常压敞开式离子源质谱技术的概念,为大气压下直接采样的常压离子化技术的发展起到了重要的推动作用。随后各种商业化常压敞开式离子源质谱技术相继问世,目前已经报道的有30多种。其中,2005年,Cody等研制的实时直接分析质谱离子源(DART)技术成为了第一款商品化的AMS离子源。   自商业化常压敞开式离子源质谱技术在中国市场上出现以来,越来越多的中国科学家开始尝试使用并发展该技术,并陆续取得不少研究成果。据仪器信息网了解,目前,DART在中国已售出50余台,并且有30多个DEMO用户。应用的领域也越来越多样化,如中药组学、法医、食品、疾病等。因此,我们有理由相信该技术在未来将拥有更加广阔的应用前景和市场。   目前在中国从事常压敞开式离子源质谱技术研究的课题组有清华大学张新荣课题组、东华理工大学陈焕文课题组、中国医学科学院药物研究所再帕尔· 阿不力孜课题组、北京大学刘虎威课题组、四川大学段忆翔课题组等,他们相继设计推出了一系列常压敞开式离子源质谱技术,并将该项技术应用到爆炸物分析、质谱成像、疾病诊断等多个领域。   为了向广大质谱用户及厂家集中展示国内相关课题组在常压敞开式离子源质谱技术方面的原创性成果,同时也希望搭建研究者与厂商沟通的渠道,为这些科技成果的转化提供必要的信息交流平台,仪器信息网特别策划主题为《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》的技术专题,并得到了以上各课题组的认可。   经过为期2个月的资料整理,并征集多方意见,如今《常压敞开式离子源质谱技术在中国的进展》正式上线。
  • 日程公布|临床质谱技术应用进展网络会6.13日召开
    临床检验技术的发展可谓日新月异,作为检验技术的代表之一,质谱检测平台因其快速、准确、特异的优点,受到越来越多的重视。同时,不断出台的政策也导向了LDT试点、POCT质谱、多组学、呼气检测、国产质谱仪器等关注度迅速上升,临床质谱市场热度持续,上自诊断试剂、设备厂商、仪器新秀、第三方医学检验实验室等产业多方密切关注质谱在临床更大范围应用的机会。  为了促进相关领域技术交流与合作,仪器信息网计划组织召开“临床质谱技术及应用进展”主题网络研讨会(2024年6月13日),就质谱在临床领域的最新技术进展及应用进展等大家关心的话题共同探讨,为用户、专家和厂商搭建优质、有效的交流平台。此次网络会议通过报告专家与参会者的深入交流,为参会者提供一个突破时间地域限制的免费学习、交流平台,让大家足不出户便能聆听到精彩报告。  本次大会聚焦临床质谱科学研究以及临床质谱检测技术应用进展两大主题,邀请了近10位行业专家进行精彩的报告分享。质谱在临床研究的新进展专场中,将邀请北京大学、南方科技大学、中国医学科信息学院药物研究所等专家进行“临床功能蛋白质组学”、“质谱成像空间代谢组学与临床应用”、“代谢组学与心脑血管疾病”等精彩报告内容分享,在“质谱在临床检测的新进展”专场中,将邀请华西医院、首都医科大学附属北京朝阳医院、中国医学科学院病原生物学研究所多位专家进行“儿茶酚胺及代谢物临床质谱检测及应用”“质谱技术在临床检测与临床科研工作的实践进展”以及“MALDI-TOF在感染性疾病诊断中的应用现状及前景”等精彩报告。  报告嘉宾阵容:会议日程如下:
  • 基于液相色谱-质谱技术的代谢组学分析方法新进展
    第二十届全国色谱学术会议于4月19日在西安曲江国际学术会议中心顺利召开,来自于国内外上千名的专家学者汇聚于此分享着在色谱领域中最新的研究成果和进展。在此次会议上,来自于中国科学院大连化学物理研究所的许国旺研究员向到场的嘉宾和观众介绍了液相色谱-质谱联用技术在代谢组学中的最新研究进展,并与现场嘉宾和观众进行了交流。   许国旺谈到,代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动前后代谢物谱及其动态变化来研究生物体系代谢网络的一种技术。根据研究目的不同,可以将代谢组学研究策略分为非靶向代谢组学和靶向代谢组学。通常非靶向方法主要用于代谢表型区分或差异代谢物发现的研究。从分析技术的角度来看,非靶向代谢组学是尽可能多地定性和相对定量生物体系中的代谢物, 最大程度反映总的代谢物信息。靶向代谢组学通常针对某个代谢通路或某些感兴趣的已知代谢物进行高灵敏度检测和准确定量分析,主要用于某些差异代谢物的验证等经典的靶向代谢组学LC-MS分析先由目标代谢物标样产生选择反应监测(SRM)/多反应监测( MRM) 离子对, 然后对样品中的目标代谢物进行靶向分析。 中国科学院大连化学物理研究所 许国旺研究员   近年来随着分析化学的发展,代谢组学技术也获得了蓬勃发展。核磁共振和质谱是代谢组学研究领域的最主流分析平台,与其他色谱-质谱联用技术相比,液相色谱-质谱联用技术更适合分析难挥发或热稳定性差的代谢物,同时LC既可以选择与飞行时间、四级杆-飞行时间、离子阱-飞行时间、静电轨道阱等高分辨质谱串联,以进行非靶向代谢组学分析,又可以与四级杆、三重四级杆或四级杆离子阱等质谱串联,利用选择反应监测或多反应监测检测模式进行靶向代谢组学分析。LC-MS技术的这种灵活性与普适性,使得它成为了代谢组学研究中功能最为常用的技术平台。   基于LC-MS的代谢组学技术研究近年来取得了突飞猛进的成果,但技术的发展永无止境,就基于LC-MS的代谢组学分析技术而言仍存在很多问题亟待解决,例如,生物样品中代谢物组成十分复杂,许多痕量代谢物有重要的生理功能和意义,但目前的方法难以检测或因其含量较小导致分析误差很大 代谢组学面对的是大样本分析预处理技术及分析方法的重现性和可靠性显得尤为重要 生物样本间的个体差异导致了不同的基质效应,如何在复杂生物基质条件下对代谢物进行准确的定量分析也是代谢组学面临的挑战之一。   随着各种质谱仪器灵敏度和分辨率性能的大幅度提升基于LC- MS技术的代谢组学能够获得的代谢特征也在快速增加,但是如何将这些代谢特征转变为有用的代谢信息依然是代谢组学研究工作者面临的挑战之一,可以预见未来将会有更多的新技术、新方法出现,以满足日益增长的代谢组学研究需求。
  • 魏开华:质谱进展评述专题之【质量分析器何去何从】
    p   质量分析器的进展主要来自国外科研院所,由其合作质谱厂家协同大力开发完成,是目前质谱仪器竞争力的最热点。各种技术名称很多,但技术背后的根本离不开偏转与聚焦之类的离子轨迹控制。 /p p   “轨道阱(Orbitrap)”无疑是突破性质谱分析器技术,该类质谱仪器在生命科学领域取得了巨大的成就,尽管它的原理在数10年前就已经被发明,但真正成为商品化产品,还是近些年才完成的,主要得益于与之相配套的离子传输系统(尤其是C-Trap)、电源稳定性、超高真空系统的研发取得了实质性进展。 /p p   多次反射、曲线型或螺旋型分析器显著提高了分辨率,但与多次反射线型分析器一样(如W模式),灵敏度损失也比较明显,通过延长离子路径来提高分辨率,并非一个理想化方案,或许聚焦才是根本,因此,分析器改进的方向是分辨率和灵敏度同步提高,许多宣传实现了这项要求的质谱仪器其实并未在应用中得到良好验证。 /p p   多种分析器的杂交技术是分析器重要进展,QQQ、Q-TOF、TOF/TOF、IT-TOF、Q-LIT已被证明是质谱最关键的技术进展,市场获益巨大。近期“分析器三重杂交(TriHybrid)”广受关注,在鉴定结果可靠性方面得到了大幅度改善,在功能蛋白质组学、修饰蛋白质组学、复合物蛋白质组学等生命科学等领域得到了良好的应用。目前,TriHybrid系统的三个主机布局还有改进的地方(本人亲自跟发明人进行过讨论),这个观点得到了仪器发明人的认可,具体方案和措施有待深入研究。 /p p   移动式小型IT-IT质谱已速度快、体积小、高可靠鉴定小分子和肽等方面超过了其它同类质谱产品,结合专利化的样品导入系统,预期在临床标志物快速筛查、食品安全、国防与军事等领域具有良好的前景。当国产QQQ质谱艰难推进的时候,是不是可以进攻IT-IT体系呢? /p p   离子回旋共振(ICR)分析器的重要进展是在磁场和液氦循环方面,调制系统有些局部改进。 /p p   离子淌度技术应用于质谱有了近30年历史,离子淌度部件由早期的单一型分析器转变为辅助型分析器,具体部位几经改变:“离子源内”--& gt “四极杆前”--& gt “离子源与四极杆间相对独立”,最近几年在技术缺陷改进方面取得了重要进展,如由于真空变低导致的灵敏度降低等,当然离子淌度技术最重要进展还是在软件和应用方面,已经不仅仅局限在大分子体系,也可以用于复杂混合物小分子体系了,增加了新的分离维度,检出容量比非离子淌度分离体系提高非常大,而且与质谱成像技术结合,很好的拓展了质谱的基础研究与应用的范围。 /p p   总体上来说,质量分析器虽然没有离子源那么花样繁多,但人们依然在不断努力和创新,企图实现技术上的突破,这些年来取得了一些进展,有些还是重大惊人的进展。从商业角度看,质谱分析器的价格占整机的比例与技术程度密切相关,但一般比离子源的价格比例大不少。可以预测,谁拥有核心技术的质量分析器,谁就拥有质谱发言权。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 微信图片_20180627104039.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/6fe1a4e2-5900-428e-9fd1-345b3f5e4dcd.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: right" (本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员 /p p style=" TEXT-ALIGN: right" 微信公众号:药网堂) /p
  • 从2017年无机及同位素质谱学术大会看岛津无机质谱技术新进展
    2017年8月19日,由中国质谱学会、表面物理与化学重点实验室主办2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议在四川成都隆重揭幕。来自高校、科研院所、以及相关企业的200余人参加了本次会议。组委会邀请了相关质谱领域的院士和著名学者进行大会报告,同时举行分组专题报告和墙报论文展示,交流无机质谱、同位素质谱以及相关技术的最新研究、仪器研发和应用成果。 大会现场传真 会议由本次会议组织委员会主任、北京师范大学教授谢孟峡主持开幕,中国质谱学会副理事长、核工业北京地质研究院郭冬发研究员,中国工程物理研究院机械制造工艺研究所王宝瑞所长,中国核工业建设集团公司研究员李金英致开幕词,期待本次大会能够增进质谱事业的发展以及质谱设备研发水平的提高。简短的开幕仪式后,进入大会报告环节。中国钢铁研究总院王海舟院士做了题为《中国材料与试验标准的发展》的报告,介绍了材料与试验标准体系现状,以及中国材料与试验团体标准CSTM的情况。他强调标准应该是前端的、与技术同步。随后,中国核工业建设集团公司李金英研究员做了题为《质谱技术在核工业领域应用研究新进展》的报告,核工业北京地质研究院郭冬发研究员题为《铀矿物质谱成像分析》的报告,清华大学林金明教授做了题为《微流控芯片质谱联用细胞分析方法研究》的报告,中国工程物理研究院材料研究所廖俊生研究员做了题为《核材料研究中的无机质谱应用技术》的报告,上述权威专家的大会报告中,与“核”相关的报告有3个之多,可见无机及同位素质谱技术在核工业领域的广泛应用。 中国钢铁研究总院王海舟院士做了题为《中国材料与试验标准的发展》的报告 中国核工业建设集团公司李金英研究员做了题为《质谱技术在核工业领域应用研究新进展》的报告 核工业北京地质研究院郭冬发研究员题为《铀矿物质谱成像分析》的报告 清华大学林金明教授做了题为《微流控芯片质谱联用细胞分析方法研究》的报告 中国工程物理研究院材料研究所廖俊生研究员做了题为《核材料研究中的无机质谱应用技术》的报告 岛津公司倾情赞助了本次大会并披露了在无机及同位素质谱的最新研究成果。在“无机质谱技术及应用”分会上,岛津公司分析测试仪器市场部的资深技术专家石欲容博士做报告,重点介绍了岛津无机质谱的联用技术,岛津公司可以提供LC、GC、IC、CE、LA与ICPMS联用的所有产品及技术支持。她在报告中主要介绍了岛津的LC-ICPMS做汞形态分析及地下水中硼、溴、碘形态价态的同时分析。汞的形态分析需要考虑汞的残留,岛津公司的联用系统采用全惰性的液相色谱,PEEK材质的泵头、管路、进样针、联机组件的切换阀,同时也采用了一根带PEEK内衬的C18柱,将汞的残留降低到最低,在等度的条件下将二价汞、甲基汞、乙基汞进行了很好的分离。由于硼大量的工业化应用,加上水臭氧消毒过程将水中的溴、碘氧化成具有一定毒性的衍生物,岛津公司采用离子色谱柱,在等度的条件下同时分析了硼、溴、碘形态分析,同时加标回收、重现性、检测限都得到理想的结果。此外,岛津公司分析中心的技术专家还发表了多篇代表岛津公司先进水平的墙报,引起与会者的关注。 岛津公司分析测试仪器市场部石欲容博士做报告 岛津展台传真 并排而列的岛津公司分析中心的墙报发表引起与会者的关注 岛津分析中心孙友宝与他的发表墙报《电感耦合等离子体质谱法同时测尿的液中多种元素》人体内的痕量元素可以分为必需元素(如Se、Mo、Co、Cu、Zn 等)和有毒元素(如Be、 Pb、Cd等)两大类。通过对尿液中痕量元素的监测,本文参考《SFZ JD0107017-2015 生物检材中32种元素的测定电感耦合等离子体质谱法》,采用直接稀释前处理方法,使用岛津ICPMS-2030型电感耦合等离子体质谱仪测定了尿液中的多种金属元素的含量并通过加标回收率实验对方法进行了验证。实验结果表明,各元素线性相关系数大于0.999,该方法精度在5%以内,元素检测线在0.001-0.07μg/L,尿液样品回收率在90%~110%之间。该方法操作简单,定量准确,线性范围宽,可满足人尿中多种金属元素成分分析的要求。 岛津分析中心盖荣银与他的发表墙报《ICPMS-2030测定中药材甘草中砷、镉、铜、汞、铅元素的含量》对于中药市场的检查发现,市场上的甘草存在硫熏、细菌、重金属超标等问题,达不到药用要求,甚至出现伪品,冒充甘草出售。所以对于中药材甘草中砷、镉、铜、汞和铅重金属的测定非常重要。本文使用岛津ICPMS-2030直接测定中药材甘草样品中重金属元素的含量,并进行加标回收实验。加标回收率在98.6%~101%之间。该方法具有灵敏度高,检出限低,精密度高,分析速度快,操作简单,可行性高等特点,可以完全满足药典规定的 岛津分析中心曾力与他的发表墙报《ICPMS 同时测定人发中多种金属元素的含量》人体含有多种必需的、非必需的和有害微量金属元素。准确检测这些微量元素,有利于指导人们的膳食结构,控制人体体液的离子平衡,保障身体健康。本文采用岛津新品电感耦合等离子体质谱仪 ICPMS-2030 结合微波消解前处理方法,测定了头发样品中的 23 种金属元素含量的方法。将所建立方法应用于人发标准物质中的金属含量分析,分析结果线性相关系数良好, r0.9998,实验结果与标准值吻合,方法准确、可靠。该方法具有灵敏度高,检出限低,易于操作的特点,为人发样品中的金属元素测定提供了有用的参考。 岛津分析中心钟跃汉与他的发表墙报《HPLC-ICP-MS 法测定环境水样中的形态汞》水环境中的汞及其化合物是全球性污染物,是欧美、日本、俄罗斯和中国等多个国家优先控制的污染物之一。本文建立了联用岛津高效液相色谱 LC-20Ai 和电感耦合等离子体质谱 ICPMS-2030,使用PEEK column InertSustain C18, 4.6*250mm, 5μm 色谱柱分离测定环境水样地表水和地下水中无机汞、甲基汞和乙基汞含量的方法。将所建立方法应用于环境水样地表水和地下水中的汞形态分析,分析结果线性相关系数良好,r0.9998,加标回收率在 83.1%~106.6%之间,方法准确、可靠。该方法不仅可以同时分析不同形态的汞,并且具有灵敏度高,检出限低,易于操作的特点,为环境水样品中的汞形态分析测定提供了有用的参考。 在大会举办前夜,岛津公司举办了招待晚宴,为全体与会嘉宾提供了一个轻松交流的平台。岛津公司分析测试仪器市场部胡家祥部长发表了热情洋溢的致辞。首先他对能够在魅力城市成都与各位新老朋友相聚表示非常高兴。他在致辞中指出,目前在各个领域无机质谱和同位素质谱所发挥的重要日益显著,岛津公司不断革新与挑战,开发生产具有高附加价值的产品。岛津推出的ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪具有显著优势,在推出后短短的一年中得到了包括医药、环境、疾控、农业、独立检测等领域众多客户的高度认可与好评。他在致辞的最后表示岛津公司将继续与中国用户密切合作,持续倾听客户声音,开发出真正适合用户需求的产品与应用。 岛津公司分析测试仪器市场部胡家祥部长发表致辞,表示岛津公司将继续与中国用户密切合作,持续倾听客户声音,开发出真正适合用户需求的产品与应用
  • 生命科学谱聚医疗「质谱仪器研发及临床应用新进展高峰论坛」成功
    谱聚医疗.谱聚医疗是专注于临床质谱学医学应用的高科技企业,主要从事质谱仪、质谱试剂盒研发、生产、销售的服务。盛况直击News5月19日,谱聚医疗主办的质谱仪器研发及临床应用新进展高峰论坛(简称“高峰论坛”)在杭州西子湖畔顺利召开。高峰论坛线下会议现场关于质谱自1912年英国物理学家Joseph John Thomson研制出世界上第-一台质谱仪开始已逾百年,质谱检测技术因高特异性、高灵敏性和多组分同时检测、开发灵活等优点,受到人们的广泛关注。近年来,已经成为临床实验室检测技术的重要组成部分。会议概要此次高峰论坛采用线上线下同步直播形式进行,国内多位仪器研发及临床检测领域的知名专家在线下与云端共聚一堂,基于临床质谱的研发及应用这一背景,围绕“全自主知识产权质谱研发、质谱在临床激素检测应用、临床质谱应用发展和质谱在TDM中的应用”等热点问题,展开深入交流,探讨了质谱仪器研发及临床应用的最-新进展。高峰论坛会议线上直播本次论坛邀请到了复旦大学附属中山医院、遵义医科大学、浙江大学医学院附属第-一医院、浙江大学医学院邵逸夫医院、浙江大学医学院附属杭州市第-一人民医院、上海市临床检验中心、西北大学附属第-一医院、山东大学第二医院和南昌大学第一附属医院等在内的十余个单位的专家,围绕质谱仪器研发及临床应用的最-新进展展开讨论,为大家带来了精彩纷呈的论坛内容,高峰论坛线上线下吸引超过2500人次行业内人员参与观看。会议回顾浙江大学医学院附属邵逸夫医院的张钧教授作为高峰论坛的大会主席兼主持人。高峰论坛在张教授热情洋溢的致辞中盛大开场,张钧教授说到:质谱仪应用于临床检验市场,其技术具有非常特殊的优势,未来在临床生化检验、临床免疫学检验、临床微生物检验以及临床分子生物诊断等多领域对传统诊断方法进行替代。国内对临床质谱的产业的不断加大投入,一批如谱聚医疗为代表的国内企业在一些关键技术瓶颈的逐步突破,相信质谱在临床检验领域的应用前景会越来越好。高峰论坛主席兼主持张钧教授致辞作为大会主办方专家,谱聚医疗总经理俞晓峰先生分享了目前国内全自主知识产权质谱仪器研发的最-新进展,详细介绍了谱聚医疗作为国内临床质谱仪器研发制造头部厂商的核心技术优势,并展示了谱聚医疗最-新一代产品液相色谱串联质谱检测系统 PreMed 5200。这款产品的发布是谱聚医疗实现三重四极杆串联质谱系统的国产化和产业化的重大突破,彻底打破了国外液相色谱串联质谱厂商对国内医疗行业的垄断。谱聚医疗总经理俞晓峰浙江大学医学院附属杭州市第-一人民医院副院长林能明教授的报告介绍了质谱在TDM中应用,报告中,林能明教授对TDM(治疗药物监测)进行了系统介绍,并从实际案例出发,介绍了质谱技术在TDM临床中发挥的巨大影响力。浙江大学医学院附属杭州市第-一人民医院林能明教授复旦大学附属中山医院的郭玮教授和遵义医科大学的鄢盛恺教授分别就质谱技术检测激素在临床中应用和我国临床质谱检测系统及量值溯源的现状和发展进行了精彩的报告。郭玮教授从激素检测的原理到临床质谱在激素检测的应用和优势做了详细的报告,并重点介绍了中山医院应用LC-MS检测激素的成功经验,郭教授指出:“LC-MS进入临床检验引领了21世纪的医学检验方法学革-命。”最-后郭教授总结了中山医院在LC-MS检测临床应用的挑战与实践经验。复旦大学附属中山医院郭玮教授鄢教授报告系统的回顾了临床质谱的发展历程,应用场景的现实需求和国内相关质谱制造的基本情况。深入浅出地介绍质谱技术及其临床应用、我国商品化质谱分析仪与配套检测试剂及其质量评价方法,同时对该领域的量值溯源情况(包括参考方法和参考物质)进行简要总结。最-后,鄢教授对像谱聚医疗这样以质谱仪器为核心的,国产质谱产业化单位给予了很大的期望,期望谱聚这样的企业在全自主知识产权质谱仪器的研发和制造上做出更大的突破。遵义医科大学的鄢盛恺教授高峰论坛的现场不仅有上述专家的精彩报告,还有一大批高水平点评专家的头脑风暴。上海市临床检验中心参考实验室李卿副主任、西北大学附属第-一医院赵雅教授、浙江大学医学院附属邵逸夫医院的于海涛博士、谱聚医疗资-深产品经理杨继伟高级工程师、浙江大学医学院附属第-一医院的黄鑫老师和南昌大学第-一附属医院的肖雄博士等一大批专家学者做出了精彩绝伦的点评发言,现场和线上的观众都获益匪浅。谱聚医疗作为临床质谱领域内的重-要参与者,旨在能够提供普惠大众的临床质谱技术,让人民更健康。谱聚医疗邀请众多专家共聚此次盛会,探讨临床质谱研发及应用的最新进展,期望促进国产临床质谱的繁荣发展。正如各位专家所言,在高科技领域拥有全自主知识产权的完整产业链是一件殊为不易的事,在质谱研发制造等尖-端科技领域更是更加困难,但是以谱聚医疗为代表的国内质谱厂商的出现,让我们对于拥有全自主知识产权的质谱开始报有巨大的期待,并愿意为国产质谱的发展提供最大的支持。
  • 新型质谱离子源——DART源最新研究进展学术报告会举行
    大气压电离质谱DART ® 和 ASAP ™ 最新进展学术报告会成功举办   仪器信息网讯 2010年12月6日,为进一步加强学术交流,开阔产品研发与应用视野,由华质泰科生物技术(北京)有限公司和国家生物医学分析中心主办的大气压电离质谱DART ® 和 ASAP™ 最新进展学术报告会在解放军医学图书馆胜利举办。 会议现场   会议特邀美国IonSense公司总裁兼首席执行官,Brian D. Musselman博士就DART® 技术(Direct Analysis in Real Time,实时直接分析技术)进展和应用前景进行演讲和讨论,来自军事医学科学研究院、国家质检中心、中国农科院、公安部物证中心、北京农学院、中国科学院动物研究所等单位的70余名从事质谱分析研究工作的专家学者参加了此次会议。 军事医学科学院国家生物医学分析中心 杨松成教授   杨松成教授在致辞中谈到:DART® 技术是具有革命性的质谱离子化技术,有着广泛的应用前景。近两三年来,该技术受到人们的广泛关注,在美国、欧洲、日本等地发展很快,应用普遍,但在我国该技术的应用才刚刚开始。   杨松成教授向大家介绍了Brian D. Musselman博士。他现任美国IonSense公司总裁兼首席执行官,DART® 技术就是在他的领导下发明和推出的。Brian D. Musselman 博士在质谱领域内曾获Pittcon’97 ESI-TOF质谱发明银奖,IR100’94 台式高分辨GCMate质谱发明奖等大奖。他还担任不少的学术职务,如曾任美国质谱学会ASMS(1993-1995)副理事长,2006年至今担任实验室自动化联合会(ALA)委员,2008年至今为美国生物分子资源与设施联合会ABRF主席。   随后,Brian D. Musselman博士就DART® 技术的基本原理及最新应用做了精彩的报告。并对与会人员的疑问进行了细致地解答。在现场,华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官刘春胜博士对Brian D. Musselman 博士的报告做了翻译讲解。 美国IonSense公司总裁兼首席执行官 Brian D. Musselman 博士 华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官 刘春胜博士   Brian D. Musselman 博士首先介绍DART® 技术是一种非表面接触型解析/离子化质谱分析离子源技术。其原理是在大气压条件下,中性或惰性气体(如氮气或氦气)经放电产生激发态原子,对该激发态原子进行快速加热和电场加速,使其解析并瞬间离子化待测样品表面的待测化合物,然后进行质谱或串联质谱检测,从而实现样品的实时直接分析。 美国IonSense公司DART® 源   对于DART® 技术的应用,Brian D. Musselman 博士做了详细介绍。该技术可应用于药物分析,并且与传统的液质方法并不冲突,但能节省化学溶剂、分析时间包括人力资源。应用于农药残留检测,该方法分析速度快,而且更容易筛选,如美国食品药品管理局(FDA)在海关配置DART® 源的目的就是能够快速对蔬菜水果等进行分析。据介绍,在今年的AOAC会议上,有文章介绍说利用DART® 技术,几分钟之内可以对500多种农残进行分析。另外,还可进行天然产物、活性物质检测,如分析保健饮料中的有效成分是有机合成成分还是天然萃取物。   还有一些比较新的应用领域,如公安刑侦,在纵火案现场,利用DART® 技术对现场残留物进行分析,从而判断纵火所用的物质;用于人参中人参皂甙分析,利用DART® 技术可以进行瞬间的衍生化,进行直接实时的分析。   最后,Brian D. Musselman博士总结到:三四年间,DART® 技术已经在诸多应用领域发挥重要作用,国际上对其研究也十分活跃,在一些有影响力的杂志上有关DART® 技术研究的论文数在逐步上升,相信DART® 技术将会有更好的发展前景。
  • 盘点:全球质谱技术最新七大进展(图)
    日前,国外媒体盘点出了全球质谱技术最新七大进展,或新品发布,或产品升级,或质谱合作,或软件开发等,沃特世、安捷伦、布鲁克、赛默飞、AB SCIEX等全球知名质谱制造商悉数上榜。   1、快速蒸发电离质谱(REIMS)将改变外科手术   日前,Waters宣布收购MediMass公司的快速蒸发电离质谱(REIMS)技术。REIMS是一项电离技术,可作为质谱仪直接进样分析的离子源。据悉,REIMS技术可帮助实现&ldquo 智能刀&rdquo (Intelligent Knife)或称&ldquo iKnife&rdquo &mdash &mdash 这是一种允许质谱在临床诊断研究中发挥更大作用的概念设备,未来有望应用于手术中的实时诊断。   2、全新设计的GC/MS/MS离子源实现阿克级检出限   安捷伦科技近日宣布推出7010三重四极杆气质联用系统,该系统搭载有全新设计的离子源,其与目前市场上的常规离子源相比具有根本性区别。这款全新的高效电子轰击(Electron Ionization,简称EI)电离源可达到阿克级(Attogram)的检出限&mdash &mdash 领先于市面其他EI离子源GC/MS/MS 系统。   3、超高分辨率与增强的分析性能   新型impact II系统是布鲁克独一无二的UHR-QTOF质谱产品线的最新成员,具备业界领先的50,000全灵敏度分辨率(FSR)。在蛋白质组学、生物标志物的研究、杂质的鉴定、以及残留物的筛选等领域,复杂的、高背景基质下的痕量分析是目前面临的一项巨大挑战,impact II系统能够大幅提高上述挑战的分析性能。   4、用于蛋白质组学研究的更快精确质量分析   当今蛋白质组学的研究不断追求突破,不仅要有高的扫描速度,同时仍要有高的数据质量,最新加入赛默飞具有业界领导地位的Q Exactive家族的新成员&mdash Q Exactive HF液相质谱满足了这一需求。为了创建新的Q Exactive HF系统,赛默飞在现有的Q Exactive Plus液质平台上增加了一个超高场Orbitrap质量分析器。   5、用于定量蛋白质组学分析的&ldquo 大数据&ldquo 解决方案   AB SCIEX公司今天宣布推出了配备SWATH&trade 采集技术2.0的TripleTOF® 6600系统。这款高分辨率、精确质量,并结合最新SWATH&trade 采集技术2.0的质谱系统,为先进的生物标志物发现与系统生物学领域中面临的蛋白组学数据的挑战带来了全新力量。   6、用于临床质谱的DESI技术的进步   目前沃特世公司已经与Prosolia公司签约,内容涉及DESI技术(解析电喷雾电离)在临床研究应用的独家使用权,该技术将会被用于沃特世包括SYNAPT® G2 Si和Xevo® G2-XS QTof在内的飞行时间质谱仪上。   7、为生物制药质谱用户改进数据分析流程   Genedata近日公布了Genedata Expressionist质谱软件的新版本,将有助于质谱用户在生物制药各个研发阶段的更快表征以及数据分析工作流程的自动化和标准化。 (编译:刘玉兰)
  • 我国质谱电离源研究工作取得新进展
    电离源是质谱、离子迁移谱等检测仪器的关键部件之一。近年来,以“软电离”为核心的实时监测和在线分析技术得到了越来越广泛的应用。   中科院大连化学物理研究所李海洋研究员领导的科研团队基于光强为1011光子/秒的VUV灯,研制成功了一种可以快速切换的高效的新型单光子电离(SPI)和化学电离(CI)复合电离源。将该电离源与飞行时间质谱结合,成功对痕量挥发性有机物进行了分析检测。实验结果表明,在SPI模式下,对苯、甲苯、对二甲苯的检测灵敏度为3 ppbv、4 ppbv和6 ppbv。而利用SPI和CI模式的切换,实现了较宽电离能范围的复杂混合有机物的在线监测,并成功用于长链烷烃脱氢反应过程和水中消毒副产物的在线监测。该结果已刊登在美国化学会Analytical Chemistry上。   本次发表的论文是在前期研制开发的新型双极性电离源(UVRI)基础上(Analytical Chemistry, 2010, 82 (10):4151-4157)的又一次突破性进展。近3年来,课题组已有3篇关于新型电离源研制的文章发表在Analytical Chemistry,且研制的电离源已经在产业化爆炸物、毒品检测用离子迁移谱上得到广泛应用。
  • 中国质谱产业化进展之核心部件系列活动——主题约稿函
    据调研,中国质谱市场规模已超140亿人民币。作为高端科学仪器,质谱对高精尖产业研究和创新具有基础性支撑和服务作用。近几年来,在国家政策支持下,中国质谱产业化发展之路上多点开花,四极杆、离子阱、串联四极杆、飞行时间以及电源、分子泵、气体发生器等附件装置与设备等方面不断有新的产业化技术涌现。在国产质谱技术产业化呈现复苏、国家对质谱备产业化问题高度重视背景下,仪器信息网选取质谱核心部件代表企业共同探讨中国质谱产业核心部件的机遇与挑战。“中国质谱产业化进展之核心部件”为主题约稿活动进行中:欢迎投稿,投稿文章将在专题展示并在仪器信息网相关渠道推广,投稿邮箱:wanxin@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:15611024412(同微信)。约稿提纲如下:一、关于企业发展(1) 公司的创立初衷和定位?经历怎样的发展历程?(2) 贵司为何选择质谱核心部件这一赛道?公司主营的质谱核心部件产品有哪些?(3) 公司目前发展现状?与哪些质谱品牌或科研用户密切合作?(4) 质谱核心部件企业较少,贵司的主要优势有哪些?(技术、市场)(5) 未来几年,贵司在质谱核心部件方面的发展规划?二、关于质谱核心部件产业?国产质谱核心零部件产业发展(以下问题建议从贵司具体零部件品类角度介绍,如分子泵、高压电源、气体发生器……)(国产、进口企业分提纲回复)国产企业提纲问题:(1) 您如何看待中国质谱产业发展现状和发展前景?国产质谱核心部件产业发展现状如何?(可结合具体零部件品类介绍)(2) 开展质谱核心部件产业对于发展中国质谱产业发展的重要意义?(3) 结合贵司发展历程,谈谈国产质谱核心部件企业在发展中可能面临哪些困境或困难?您有哪些发展建议?(4) 请谈谈中国质谱核心部件未来的机遇与挑战?进口企业提纲问题:(1) 您如何看待中国整个质谱行业的发展现状和发展前景?(2) 质谱核心部件产业发展现状和发展前景?(可结合具体零部件品类介绍)(3) 请谈谈质谱核心部件产业未来的机遇与挑战?(4) 贵司本土化进展及未来战略?稿件要求:观点明确,数据可靠,文字准确简练,中心思想积极向上;正文不少于1500字符,图片或照片务必清晰;请在稿件末尾注明供稿者姓名、单位、个人简介。参考样文1、力试总经理王斌谈国产力学性能试验设备的挑战与机遇https://www.instrument.com.cn/news/20210910/591167.shtml2、日立工程师谈手机镜头等光学元件如何测?紫外分光光度法应用详解https://www.instrument.com.cn/news/20210111/570112.shtml
  • 岛津:浅谈质谱在毒品检测领域的技术进展
    当下,在毒品问题全球化的大背景下,毒情形势日益严峻,芬太尼类、合成大麻素类、卡西酮类等新型毒品更新换代速度极快,毒品毒物的检测判定作为执法依据变得尤为关键,加之毒品成瘾机理领域还有很多亟待科学解答的内容,也对分析方法提出了更高要求。在此背景下,仪器信息网特别建立“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题,聚焦质谱技术在毒品检测领域的最新应用,以增强业界质谱专家和技术人员、司法公安相关机构工作者之间的信息交流,同时向仪器用户提供毒品分析领域更丰富的质谱产品、技术解决方案。本文特别邀请来自岛津企业管理(中国)有限公司分析仪器事业部的崔巍经理谈谈她对毒品检测质谱技术进展的看法。仪器信息网:据了解,仅2021-2022年发布并实施的毒品检测国家标准、行业标准已超二十项,您认为我国近两年毒品检测标准频繁颁布的背后有哪些因素在推动?我国毒品检测技术规范及标准的发展历程如何?您认为近些年该领域里程碑式的标准有哪些?崔巍:2022年毒品检测国家标准、行业标准发布进入快车道,国家对禁毒工作的关注度不断提升。技术方面最主要的目标就是对全类型精神活性物质的制造、贩运进行有效的管制。毒品检测规范的发展历程也反映了化学分析仪器的变革。1990-2009年GCMS类分析仪器成为毒品检测的主力机种产品;2010-2022年LCMSMS类分析仪器产品开始布局公安司法行业毒品检测领域;按照20年一个产业革命的周期分析,LCMSMS产品的产业布局将在2030年前结束。就行业标准而言有分为公安类检测标准和司法类检测标准。司法类检测标准对于毒品类型鉴定有更加清晰的分类,如:苯丙胺类、色胺类、合成大麻素类、芬太尼类等。公安类检测标准更加注重检测样品的类型:毛发中毒品检测、污水中毒品检测、血液、尿液等生物样品中毒品检测以及疑似物中毒品检测等。仪器信息网:您如何评价当前质谱技术在毒品检测领域的应用现状?其中质谱技术在该领域的发展将呈现怎样的趋势?贵公司针对毒品检测主推的产品有哪些?基于哪些技术?崔巍:当前质谱技术的难点有:1.痕量毒品及代谢物检测能力提升;2.未知类型毒品的筛查能力提升。这同时也预示着毒品检测将向着高灵敏度质谱技术和智能检测数据库开发这两个方向发展。下面就以岛津质谱技术为例介绍岛津在上述两个个领域的产品及应用技术成果。1.痕量毒品及代谢物检测能力提升样品中目标物浓度极低,在质谱技术灵敏度逐年提升的情况下,无限提升极限检测灵敏度势必将影响质谱仪及实验室数据的长期稳定性。在基质复杂的生物样品或污水检测中直接进样技术成熟度和仪器长期使用的稳定性均有待提升。目前较为成熟的技术是在线自动化样品富集技术,既可以最大程度的去除基质的干扰又可以提升质谱系统灵敏度,视为目前业内最稳定的系统化质谱平台:典型案例岛津AOE-LCMS-8050集在线固相萃取技术于一体化的AOE系统(岛津全自动固相萃取分析系统(Automatic Online Extraction System,简称AOE系统))客户装机实景图2.未知类型毒品的筛查能力提升中国毒品管制体系的建立,要求检测实验室具备大量的毒品及疑似物筛查检测方案。现有的检测方案虽可以满足常见策划类毒品的鉴定需求,但对于新型策划类物质的管理仍无法做到质谱筛查方案完全覆盖的能力。同分异构/同系物的出现更令众多业内专家十分头疼。智能化的数据库检索能力及可通过质谱信息预测检测化学结构的软件技术是毒品检测新技术革命的最新趋势。在传统GCMSMS平台上解决小分子类毒品的种属及结构鉴定是岛津质谱技术为毒品鉴定能力提升量身定制的解决方案。 软件平台:GCMS-TQ8050NX+卡西酮检测方法包智能化方法包检索原理排除同分异构体,1600 余种卡西酮类化合物共产生29种特征碎片离子,可进行产物离子扫描分析此外,结合质谱成像技术可以通过生物组织中毒品及代谢物的分布情况研究吸毒成瘾性及其背后的生物学原理。代表产品:iMScope QT 成像质谱显微镜产品及应用方向特点:1.带有光学显微镜的质谱仪,更加精准地融合光学显微镜图像和质谱成像图2.高空间分辨率、高速、高灵敏、高效成像分析功能3.通过拆装成像单元,使用一台仪器就能实现成像分析和LCMS分析。4.可提供从前处理到数据采集,数据分析的质谱成像整体解决方案应用案例:毛发截面样品中Methoxyphenamine(MOP)Methamphetamine(MA)在质谱显微镜下的分布图
  • 质谱流式细胞术及其在精准医学中研究进展
    质谱流式细胞术及其在精准医学中研究进展张浩1,2,3, 韩国军1,2,31北京大学跨学部生物医学工程系;2北京大学口腔医院;3 北京大学医学部医学技术研究院。质谱流式细胞术(Mass Cytometry)是近年来应用最为广泛的单细胞技术之一种。其将流式细胞技术与质谱分析技术结合在一起,用金属同位素代替荧光标记特异性抗体或探针,并利用质谱来定量同位素标签,可以在单细胞水平完成多种生物标志物的检测分析,包括核酸、蛋白质及其它小分子。其具有高通量、高灵敏度和高稳定性等优点,尤其适合于肿瘤、免疫、血液、药物和遗传学等学科的研究。当前新冠病毒COVID-19对人体免疫系统造成严重侵害,质谱流式技术能够更深入、全面的分析人体免疫系统的各种细胞亚型及其比例的变化,并预测临床病程的变化趋势,对于早期诊断、治疗与病理研究具有重要意义。 (一) 质谱流式细胞术发展历史图 1美国斯坦福大学医学院Garry Nolan 实验室中三台质谱流式仪器: CyTOF 1, CyTOF 2,CyTOF 3 (Helios)和BD公司荧光流式细胞仪LSR II。[1]质谱流式细胞术从最初的分析方法学概念到单细胞仪器装置、最终在基础生物学与临床医学中取得重要的应用,经过近二十年的发展历程。图1为2015年美国斯坦福大学医学院免疫学与微生物学系Garry Nolan教授实验室中三台不同型号CyTOF质谱流式仪与BD公司荧光流式细胞仪同时使用的照片。回顾质谱流式细胞术的发展历史,有三位重要的科学家作出了杰出的贡献。如图2中所示,首先2002年清华大学张新荣教授在学术期刊Analytical Chemistry中第一次提出元素标记策略用于电感耦合等离子体质谱的生物大分子检测的方法学研究[2];2009年加拿大多伦多大学的Scott Tanner教授在学术期刊Analytical Chemistry中首次发布质谱流式细胞仪(Cytometry for Time of Flight,CyTOF)的研究工作[3],并成立DVS Sciences公司将传统流式细胞术与电感耦合等离子体质谱相结合,推出了首台商用质谱流式分析仪器。2011年斯坦福大学Garry Nolan教授首次将质谱流式技术成功应用于临床血癌免疫性疾病的单细胞的表型与磷酸化蛋白信号通路研究[4],开创了质谱流式医学应用的新篇章。2014年,DVS Sciences公司和质谱流式技术被美国Fluidigm公司收购,随后分别于与2015年和2017年陆续推出了Helios质谱流式系统和Hyperion组织成像系统以及700多种相关抗体和预设计标记试剂盒。目前为止,全球已经安装超过200台质谱流式细胞仪,中国拥有30台以上。并且,已经有50多个临床试验使用了质谱流式细胞术,这表明高通量、高灵敏、高稳定的质谱流式时代已经来临。图2 质谱流式细胞术三位主要奠基人:图A左一为清华大学张新荣教授;图A右一为加拿大多伦多大学Scott Tanner教授; 图B第一排右一为美国斯坦福大学Garry Nolan。(二) 质谱流式细胞术原理质谱流式细胞术主要工作原理是通过重金属同位素标记抗体或探针,然后识别细胞表面或内部信号,被标记的细胞以细胞悬液形式进入雾化器,随后样品在等离子体内发生汽化,产生离子云、离子在四级杆内根据质荷比进行筛选,然后在时间飞行器中通过已知强度的电场加速后到达检测器,而其到达检测器的飞行时间与离子质量有关。最后将原子质量谱的数据转换为细胞表面或内部的信号分子数据,并通过专业计算机分析软件对获得的数据进行降维处理分析,从而得到细胞外部表型和内部信号网络的数据结果。图3 质谱流式细胞术金属稳定同位素标记探针。包括标记单克隆抗体分子的稀土同位素;标记细胞编码的贵金属同位素;标记细胞周期的卤素[1]。北京大学韩国军教授首次建立了48种稳定同位素单克隆抗体统一标记策如图3所示,并定量分析了镧系、钇、铟、钯同位素间的CyTOF质谱干扰。系统性的建立了标准方法用于同位素标记抗体定量分析、抗体活性与选择性验证、以及抗体细胞染色浓度优化等,被多个国际质谱流式实验室作为同位素抗体标记标准手册使用。与传统流式技术相比,质谱流式细胞术主要有以下优势:① 前者使用荧光基团偶联抗体或分子,后者主要通过金属同位素进行标记,因为细胞中不含或很少含有这些金属同位素,因此背景信号较低,检测数据可靠性较高;② 传统荧光流式采用激光器和光电倍增管作为检测手段,最多可同时检测通道数不足20个,而质谱流式细胞术使用ICP-MS作为检测手段,不仅提高了检测通道数,可同时检测100个左右参数,而且避免了通道信号之间的串色干扰,无补偿或补偿非常小,使方案设计更加容易。③ 除可以在单细胞水平进行自身多参数分析以外,还可以检测分析一些金属治疗药物的分布及代谢情况,比如顺铂类化疗药物等。但质谱流式细胞术当前也存在一些问题,比如样本采集速度慢,每秒最多约1000个事件;测量不同样本之间需要程序清洁,导致每个样本平均测样时间延长;由于样本被气化,所以无法进行前向散射和侧向散射测量,也不能分选回收细胞进行后续实验等。(三)质谱流式细胞术的应用3.1 细胞表型鉴定与信号通路检测质谱流式细胞术非常适合对复杂的细胞表型进行深层次分析,可以区分在疾病发展过程中发挥不同作用的相似细胞,这对疾病的个体化治疗具有重要意义。Su等人通过对结直肠癌患者血液中的T细胞群进行质谱流式分析,展示了患者个体及不同患者之间 T 细胞亚群的表型多样性[5]。此外,Lelieveldt等用HSNE进行数据分析,在免疫细胞中发现了稀有细胞群[6]。分析细胞因子可以为研究免疫激活状态提供新的视角。Vendrame 等人利用 CyTOF评估细胞因子对自然杀伤 (NK) 细胞的影响,发现白介素 (IL)-12/IL-15/ IL-18刺激可显著增加NK细胞中γ干扰素 (IFN‐γ)的表达[7]。Doyle等对丙型肝炎病毒(HCV)感染患者的肝脏和外周血中的浆细胞样树突状细胞(pDCs)进行了研究,证明肝脏pDC具有多功能性,能够在慢性HCV感染期间产生大量的IFN-γ 和其他免疫调节因子[8]。随着检测细胞因子的报道不断增多,CyTOF将可能成为免疫细胞功能研究中不可或缺的工具。细胞受外界刺激后,细胞内信号网络会做出相应反应。使用靶向磷酸化蛋白的金属螯合抗体,CyTOF能够检测单个细胞内的信号通路。Shinko等人为临床血样提供了磷酸化信号蛋白染色的优化方案[9]。厦门大学周大旺教授团队应用 CyTOF质谱流式细胞仪发现了Hippo信号通路中转录共激活因子TAZ在调节 CD4+初始T细胞分化为Th17细胞和Treg细胞的过程中发挥着关键调控作用及其重要机理[10]。 3.2细胞周期鉴定、RNA和蛋白质的共同检测细胞周期改变是肿瘤进展、生物发育和免疫调节的重要方面。Behbehani 等人开发了一种新的CyTOF方法来描绘细胞周期阶段,分别使用IdU、磷酸化视网膜母细胞瘤抗体、细胞周期蛋白 B1抗体、细胞周期蛋白 A 抗体和磷酸化组蛋白H3抗体来标记S、G0、G1、G2、和 M 期细胞[11]。并利用这种细胞周期鉴定方法,研究展示了介导急性髓性白血病化疗敏感性的细胞周期差异[12]。为了能够在单细胞分辨率下同时检测 RNA 和蛋白质,Frei 等人开发了 RNA 邻近连接技术 (PLAYR)[13]。PLAYR包括杂交、连接、滚环扩增和检测四个阶段。针对目标RNA设计两个相邻区段的探针,与目标RNA结合后再与Backbone和Insert两个探针进行杂交,随后Backbone和Insert探针连接成一个环,做为后续滚环扩增的模板,与带有金属标签的探针杂交后就可以扩增并检测了。PLAYR的优势在于可以同时兼容蛋白检测,在实验过程中,可以先用抗体对胞内外蛋白进行标记,然后在用PLAYR流程对RNA进行原位标记和扩增。我们可以根据表面Marker对细胞进行亚群分析,深入研究每个亚群中信号通路、转录因子的激活及其相关基因的表达。并且利用PLAYR监测脂多糖刺激后PBMCs中8个细胞因子mRNA和18个蛋白表位的变化,揭示了每个细胞的功能能力与其蛋白标记物表达之间的相关性。3.3 质谱流式细胞术成像Geisen 等人使用 CyTOF 对组织样本进行成像以获得蛋白质空间组学[14]。他们提出的IMC (Imaging Mass Cytometry)技术使用分辨率为 1 μm 的激光光斑进行烧蚀、雾化、电离,并通过惰性气流传送到质谱检测器。IMC 被认为是具有里程碑意义的发展,因为它在亚细胞分辨率下将细胞间相互作用和的空间信息联系在一起,并能同时分析多达50种参数。自推出以来,IMC 正迅速被应用于各个研究领域。Damond 等人使用 IMC 对4例非糖尿病患者、4例首发1型糖尿病患者和4例长期1型糖尿病患者的胰岛进行研究,描述了人类1型糖尿病的进展,并发现在发病之前β胰岛素细胞表型已经发生改变[15]。另一类元素标记的单细胞成像技术是利用二次离子质谱SIMS(Secondary Imaging Mass Spectrometry),图4为北京大学韩国军教授利用NanoSIMS 50L质谱对Hela单细胞核中新生成的DNA与RNA的时空分析[16]。图4 基于二次离子质谱的高分辨Hela细胞核成像技术与人工智能机器学习数据分析。3.4 新冠肺炎检测及治疗 Silvin等人对COVID-19 患者外周血进行单细胞CyTOF及RNA测序,发现血浆内钙结合蛋白水平和非典型单核细胞减少可以鉴别严重的COVID-19患者[17]。Schrepping等人对全血和外周血单个核细胞进行RNA测序和单细胞蛋白质组学分析,揭示了SARS-CoV-2感染后免疫系统的反应[18]。而Rendeiro等人利用质谱流式细胞术进行空间成像,研究包括SARS-CoV-2 感染在内的人类急性肺损伤的细胞组成和空间结构。从而使我们能够从结构、免疫学和临床角度提出生物学上可解释的肺病理图谱,为理解COVID-19和一般的肺损伤病理学提供了重要的基础[19]。(四)总结质谱流式细胞术相较传统荧光流式细胞技术具有可以同时检测更多参数不需补偿、方案设计简单、灵敏度高等优点。其多参数检测的特征尤其适合对细胞表型、细胞因子、信号通路等进行深层次分析,适用于肿瘤、免疫系统疾病、传染病、血液病、药物临床试验、预后评估等方面研究。但质谱流式细胞术也存在采样较慢、清洁费时、成本较高等问题,因此还需研究人员根据自己的实验目的及需求进行选择。参考文献:1. Han GJ, Spitzer MH, Bendall SC, et al. Metal‐isotope‐tagged monoclonal antibodies for high‐dimensional mass cytometry[J]. Nat Protoc, 2018 13(10):2121-2148. DOI: 10.1038/s41596-018-0016-7.2. C. Zhang, Z. Y. Zhang, B. B. Yu, J. J. Shi, X. R. Zhang. Application fo the biological conjugate between antibody and colloid Au nanoparticle as analyte to inductively coupled plasma spectrometry. Anal.Chem. 20023. Bandura DR, Baranov VI, Ornatsky OI, et al. Mass cytometry: technique for real time single cell multitarget immunoassay based on inductively coupled plasma time - of - flight masss pectrometry[J]. Anal Chem, 2009 81(16):6813-22. DOI: 10.1021/ac901049w.4. Bendall SC, Simonds EF, Qiu P, et al. Single‐cell mass cytometry of differential immune and drug responses across a human hematopoietic continuum[J]. Science, 2011 332(6030):687-96. DOI: 10.1126/science.1198704.5. Di J, Liu M, Fan Y, et al. Phenotype molding of T cells in colorectal cancer by single‐cell analysis[J]. Int J Cancer. 2020 146(8):2281‐2295. DOI:10.1002/ijc.32856.6. van Unen V, Hollt T, Pezzotti N, et al. Visual analysis of mass cytometry data by hierarchical stochastic neighbour embedding reveals rare cell types[J]. Nat Commun. 2017 8(1):1740. DOI:10.1038/s41467-017-01689-9.7. Vendrame E, Fukuyama J, Strauss‐Albee DM, et al. Mass cytometry analytical approaches reveal cytokine‐induced changes in natural killer cells[J]. Cytometry B Clin Cytom. 2017 92(1):57‐67. DOI:10.1002/cyto.b.21500.8. Doyle EH, Rahman A, Aloman C, et al. Individual liver plasmacytoid dendritic cells are capable of producing IFNalpha and multiple additional cytokines during chronic HCV infection[J]. PLoS Pathog. 2019 15(7):e1007935. DOI:10.1371/journal.ppat.1007935.9. Shinko D, Ashhurst TM, McGuire HM, et al. Staining of phosphorylated signalling markers protocol for mass cytometry[J]. Methods Mol Biol. 2019 1989:139‐146. DOI:10.1007/978-1-4939-9454-0_10.10. Geng J, Yu S, Zhao H, et al. 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DOI:10.1038/s41586-021-03475-6. 【作者简介】张浩 博士 2020级北京大学口腔医学技术专业科研型博士,导师韩国军教授。硕士就读于山东大学口腔医院(导师刘少华教授),从事血管瘤临床治疗及泡沫硬化剂的改良研究,发表SCI论文4篇。目前师从韩国军教授,主要从事口腔鳞癌单细胞质谱研究及质谱病理诊断新方法研究。韩国军 研究员北京大学跨学部生物医学工程系研究员、博士生导师,北京大学口腔医院双聘博士生导师。2013年毕业于清华大学化学系(导师张新荣教授),2013至2020年在美国斯坦福大学医学院Mass Cytometry创始人Garry Nolan课题组从事新一代质谱流式相关技术与临床医学应用研究。曾获教育部自然科学一等奖,并在Nature Communications、Nature Protocols、Cell Reports、Angew Chem、Anal Chem、Cytometry等发表论文20余篇。目前主要从事质谱新技术在临床医学中应用研究,与北京大学口腔医院、北京大学第三医院、北京大学第一医院开展单细胞质谱流式临床精准医学研究。点击查看流式细胞仪专场Webinar预告(点击报名)专家约稿招募:若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通邮箱:liuld@instrument.com.cn微信/电话:13683372576扫码关注【3i生仪社】,解锁生命科学行业资讯!
  • 高空间分辨率质谱成像技术研究 厦大团队获重要进展
    近日,厦门大学化学化工学院杭纬教授课题组与斯坦福大学Richard N. Zare教授课题组合作,在高空间分辨率质谱成像技术研究上取得进展,有望在单细胞化学、药物代谢以及纳米材料等多个领域发挥重要作用。  激光作为最常用的采样工具之一,被广泛应用于多种质谱成像技术,并形成了成熟的商品化仪器,如MALDI-MS(基质辅助激光解吸质谱)、LA-ICP-MS(激光溅射电感耦合等离子体质谱)、LA-ESI-MS(激光采样电喷雾电离质谱)等。但由于光学衍射极限、透镜像差以及需要较长的光学聚焦距离等限制,使用激光采样的质谱成像的空间分辨率始终局限在微米级别,这使得激光质谱很难在微纳米级样品的分析中发挥作用。  “现在少有的高空间分辨激光质谱成像技术,大多依赖于复杂且昂贵的光束整形设备或近场光学技术,很难形成普适性的方法并推广至更多的激光质谱成像平台。”杭纬说。  在国家自然科学基金重大科研仪器研制项目的支持下,课题组在2020年首次研发出了基于微透镜光纤的激光采样技术,最优空间分辨率可达300纳米,并与实验室自行搭建的质谱平台相结合,成功获取了抗癌药物在单细胞内的分布和转移过程。  “后来,我们将微透镜光纤激光采样技术运用于LA-ICP-MS,其空间分辨率提高至400纳米,相比于现有的技术提高了至少一个数量级,并进行了单细胞和小鼠小肠组织中药物分布成像分析。”杭纬说。  不仅如此,通过引入157纳米的后电离激光和基于嵌入式聚苯乙烯微球的三维定位方法,微透镜光纤激光质谱带来的高空间分辨能力可用于准确重构药物在单细胞内的三维分布,空间分辨率可达500纳米。  “之后,斯坦福大学的Richard N. Zare教授课题组将微透镜光纤激光与商品化质谱仪器平台相结合,又将现有的LA-ESI-MS成像分辨率提高了近一个数量级。”杭纬说。  据了解,相比于现有的成像方法,课题组提出的微透镜光纤技术是一种通用性、普适性强、经济可靠的高空间分辨质谱成像新手段,可以与现有的激光质谱成像平台相结合,大大提升成像的分辨率和精确性。该成像方法就像一台化学显微镜,无须标记且无通道数量限制,有望在单细胞化学、药物代谢以及纳米材料等多个领域发挥重要作用。
  • 杭纬团队合作成果:高空间分辨率质谱成像技术获重要进展
    近日,厦门大学化学化工学院杭纬教授课题组与斯坦福大学Richard N. Zare教授课题组合作,在高空间分辨率质谱成像技术研究上取得进展,有望在单细胞化学、药物代谢以及纳米材料等多个领域发挥重要作用。  激光作为最常用的采样工具之一,被广泛应用于多种质谱成像技术,并形成了成熟的商品化仪器,如MALDI-MS(基质辅助激光解吸质谱)、LA-ICP-MS(激光溅射电感耦合等离子体质谱)、LA-ESI-MS(激光采样电喷雾电离质谱)等。但由于光学衍射极限、透镜像差以及需要较长的光学聚焦距离等限制,使用激光采样的质谱成像的空间分辨率始终局限在微米级别,这使得激光质谱很难在微纳米级样品的分析中发挥作用。  “现在少有的高空间分辨激光质谱成像技术,大多依赖于复杂且昂贵的光束整形设备或近场光学技术,很难形成普适性的方法并推广至更多的激光质谱成像平台。”杭纬说。  在国家自然科学基金重大科研仪器研制项目的支持下,课题组在2020年首次研发出了基于微透镜光纤的激光采样技术,最优空间分辨率可达300纳米,并与实验室自行搭建的质谱平台相结合,成功获取了抗癌药物在单细胞内的分布和转移过程。  “后来,我们将微透镜光纤激光采样技术运用于LA-ICP-MS,其空间分辨率提高至400纳米,相比于现有的技术提高了至少一个数量级,并进行了单细胞和小鼠小肠组织中药物分布成像分析。”杭纬说。  不仅如此,通过引入157纳米的后电离激光和基于嵌入式聚苯乙烯微球的三维定位方法,微透镜光纤激光质谱带来的高空间分辨能力可用于准确重构药物在单细胞内的三维分布,空间分辨率可达500纳米。  “之后,斯坦福大学的Richard N. Zare教授课题组将微透镜光纤激光与商品化质谱仪器平台相结合,又将现有的LA-ESI-MS成像分辨率提高了近一个数量级。”杭纬说。  据了解,相比于现有的成像方法,课题组提出的微透镜光纤技术是一种通用性、普适性强、经济可靠的高空间分辨质谱成像新手段,可以与现有的激光质谱成像平台相结合,大大提升成像的分辨率和精确性。该成像方法就像一台化学显微镜,无须标记且无通道数量限制,有望在单细胞化学、药物代谢以及纳米材料等多个领域发挥重要作用。
  • 仪器信息网“离子淌度质谱技术及应用进展”——主题约稿函
    近几十年来,离子淌度(ion mobility spectrometry,IMS)技术快速发展,离子淌度质谱联用技术使得质谱分析能力从相对简单的质荷比拓展到复杂的三维结构, 从简单的异构体区分发展到复杂的构象解析,因此离子淌度质谱联用技术也得到了广泛应用。  在此背景下,仪器信息网特别建立“离子淌度质谱技术及应用进展”话题,聚焦离子淌度质谱技术的发展历史、技术进展以及最新的应用情况,以增强业界质谱专家和技术人员、相关质谱工作者之间的信息交流,同时向仪器用户提供离子淌度质谱产品介绍、技术解决方案,仪器信息网特向质谱企业及业内专家发出邀请,邀您参与投稿。一、约稿提纲:  问题1:请介绍下贵公司的离子淌度质谱技术,并回顾该技术在贵司的发展历程。当前公司主推的产品和技术?(可提供公司离子淌度质谱产品线发展历程图片)  问题2:贵公司在离子淌度质谱方面有哪些独具优势的技术?(可提供相关专利技术介绍)  问题3:目前贵公司基于离子淌度质谱产品最优势的应用领域及其原因?(可另附1-2个最新的解决方案)  问题4:从整个行业的角度,对于目前的离子淌度质谱技术,您比较看好哪些?该技术还有哪些问题亟待解决?未来离子淌度质谱技术的发展趋势如何?  问题5:从整个行业的角度,您如何评价目前离子淌度质谱的应用情况?应用过程中还有哪些亟待解决的问题?未来有哪些重点应用发展方向?  二、回稿要求:  您可以根据上述问题进行稿件撰写,也可以由此展开相关话题。  稿件字符数不少于1200字,欢迎多提供图片,图片像素应不低于300DPI   稿件无抄袭、署名排序无争议,文责自负,请勿一稿多投   投稿须为Word文档,本网编辑有权对文稿进行修改,如不同意请注明。  回稿时间:2022年10月31日前  投稿邮箱:wanxin@instrument.com.cn  三、展示规则:  1、编辑会将回稿单独整理成文,通过仪器信息网全网渠道进行推送。  2、仪器信息网将制作“离子淌度质谱技术及应用进展”话题,所有回稿将收录至该活动话题中。
  • 赛默飞顺利举办2014生物制药质谱分析技术进展研讨会
    2014年12月15日,上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)于12月15日在上海张江举办了2014生物制药质谱分析技术进展研讨会。会议共有来自相关行业的60多位客户参加。通过多个质谱技术应用报告,与会者系统而简明地了解了质谱在蛋白类药物质量分析中的基本应用和最新进展。 2014年10月29日, 国家食品药品监督管理总局药品审评中心发布《生物类似药研发与评价技术指导原则(征求意见稿)》。这份文件标志着国家生物大分子药物产业即将进入全新阶段。在此份文件中,首次明确了对生物类似药物序列、修饰及其它结构信息分析的必须性,高分辨质谱已经成为不可或缺的分析手段。基于此本次研讨会通过“蛋白类药物质谱表征的一般分析流程”、“高分辨质谱用于大、小分子药物定量”、“蛋白类药物质谱分析的难点及应对方法”三个主题,由面到点地介绍了Orbitrap在蛋白类药物完整分子量测定、肽图、电荷异质性、寡糖、二硫键、代谢定量、高级结构分析方面的基本应用及最新进展。此外,会议还就2014年最新进展——如何使用HDX(氢氘交换技术)进行ADC(Antibody Drug Conjugates)药物结构变化研究进行了讲解。研讨会精炼并具有时效的报告内容获得了参会嘉宾的一直好评。此外,在此次研讨会中,通过与多位的质量分析主管的深入讨论,赛默飞质谱应用团队初步确定了将在2015年与业内领先的企业及研究单位深度合作,开展包括ADC、HCP等多个难点分析项目的应用技术开发。 应用专家介绍高分辨质谱用于大、小分子药物定量分析 会议期间的抽奖活动 ------------------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
  • 赛默飞顺利举办2014生物制药质谱分析技术进展研讨会
    2014年11月21日,上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)于12月15日在上海张江举办了2014生物制药质谱分析技术进展研讨会。会议共有来自相关行业的60多位客户参加。通过多个质谱技术应用报告,与会者系统而简明地了解了质谱在蛋白类药物质量分析中的基本应用和最新进展。 2014年10月29日, 国家食品药品监督管理总局药品审评中心发布《生物类似药研发与评价技术指导原则(征求意见稿)》。这份文件标志着国家生物大分子药物产业即将进入全新阶段。在此份文件中,首次明确了对生物类似药物序列、修饰及其它结构信息分析的必须性,高分辨质谱已经成为不可或缺的分析手段。基于此本次研讨会通过“蛋白类药物质谱表征的一般分析流程”、“高分辨质谱用于大、小分子药物定量”、“蛋白类药物质谱分析的难点及应对方法”三个主题,由面到点地介绍了Orbitrap在蛋白类药物完整分子量测定、肽图、电荷异质性、寡糖、二硫键、代谢定量、高级结构分析方面的基本应用及最新进展。此外,会议还就2014年最新进展——如何使用HDX(氢氘交换技术)进行ADC(Antibody Drug Conjugates)药物结构变化研究进行了讲解。研讨会精炼并具有时效的报告内容获得了参会嘉宾的一直好评。此外,在此次研讨会中,通过与多位的质量分析主管的深入讨论,赛默飞质谱应用团队初步确定了将在2015年与业内领先的企业及研究单位深度合作,开展包括ADC、HCP等多个难点分析项目的应用技术开发。 应用专家介绍高分辨质谱用于大、小分子药物定量分析 ----------------------------------------------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
  • 北京检验检疫局高分辨质谱“双谱库”技术取得重大进展
    近日,记者在北京检验检疫局“高分辨质谱在检验检疫食品安全中的应用研究”专题研讨会上获悉,该局在高分辨质谱“‘双谱库’技术在食品安全领域的应用”和“兽药残留快速筛查前处理方法研究”均取得重大进展,已建立了13000种有毒有害化合物筛查谱库和106种重点监测化合物的HCD高能质谱裂解谱库,实际应用效果良好。   目前,两个谱库主要用于食品中有毒有害化合物的筛查与确证工作 针对食品中未知污染物的鉴定,建立了涵盖80万种化合物的数据库,可用于未知化合物的鉴定工作 同时,北京检验检疫局博士后工作站还建立了动物源食品中多残留检测的通用型前处理技术,为有毒有害化合物的筛查与确证提供了技术支持。   据北京检验检疫局技术中心博士后工作站在站博士刘鑫、严华介绍,现阶段该局高分辨质谱已经从前期的谱库建立和前处理方法摸索转入实际应用能力的提高阶段。“双谱库”技术应用于实际样品检测,已经从“一滴香”中检出了增塑剂,从市售猪肉中检出了抗生素,从蜂蜡中检出了润滑剂成分 使用未知物筛查谱库鉴定了干扰猪肉中强力霉素和西马特罗检测的假阳性成分,并为多个阳性样品提供了高分辨质谱确证。   会上,北京检验检疫局王大路副局长对项目研究取得的成果表示满意。杨金良总顾问指出,高分辨质谱在检验检疫食品安全中的应用研究意义重大,不仅是提升北京口岸对食品中未知物质筛查的检测能力,项目取得的科研成果将有利于政府在决策中掌握主动权,扭转食品安全工作的被动局面,提升政府监管部门对食品安全有效的认知能力,为政府部门决策提供科学依据。这既是国家对外贸易发展的需要,更是我国食品安全、人民健康的保证。
  • 大连化物所在多维液相色谱-质谱技术用于代谢组深度覆盖研究中获进展
    style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p   近日,中国科学院大连化学物理研究所高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)在利用多维液相色谱-质谱技术用于代谢组深度覆盖研究中取得新进展,相关研究结果被 em Analytical Chemistry /em 杂志收录。 /p p   酰基辅酶A是一类重要的代谢物,在许多生物过程中发挥作用。由于其性质差异较大,很难用一种方法同时分析它们。为此,该课题组建立了一种同时覆盖短链、中链和长链酰基辅酶A的在线二维液相色谱-质谱轮廓分析方法。首先通过第一维分析将具有不同链长的酰基辅酶A分离成性质不同的两个馏分,并在线转移至分别针对短链酰基辅酶A和中链、长链酰基辅酶A的平行柱分析系统,实现一次进样同时有效的分离短链、中链和长链酰基辅酶A。利用该方法从肝组织提取物中鉴定到90种酰基辅酶A,是迄今为止最大肝组织酰基辅酶A数据集。该方法具有覆盖度广、通量高、重复性好等优势,适用于组织、细胞等生物样品分析。 /p p   在另一个研究中,针对传统方法对代谢物分析覆盖度不足的问题,该团队发展了同时分析代谢组和脂质组的新型二维液相色谱—质谱仪器,实现一个方法对代谢组和脂质组组分的全覆盖。与传统方法两次分析相比,该方法尤其适合于少量样品的大规模代谢组学研究。进一步地,该研究组利用自主设计的新型停留接口技术实现第一维馏分预分离和全二维液相色谱分离的串联,构建了新型的在线三维液相色谱-质谱系统并用于非靶向代谢组学分析。 /p p   此项工作对改善代谢物分析的覆盖度有促进作用。研究工作得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划的资助。 /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171214416709546337.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/uepic/b59d5fef-e7a6-44ec-8c29-b9859898f2a4.jpg" uploadpic=" W020171214416709546337.jpg" / /p p style=" text-align: center " 大连化物所在多维液相色谱-质谱技术用于代谢组深度覆盖研究中获进展 /p
  • “AB Sciex质谱技术及在应用分析领域中的进展”技术讲座圆满落幕
    第27期论坛技术讲座: “AB Sciex 质谱技术及在应用分析领域中的进展”圆满落幕 主讲人:AB Sciex 公司市场部产品经理 赵贵平先生   仪器信息网讯 6月1日晚, AB Sciex公司市场部产品经理赵贵平先生作客仪器信息网线上讲座栏目,进行了“AB Sciex质谱技术及在应用分析领域中的进展”的主题讲座。本次讲座采取“网络讲堂直播服务”形式,来自仪器信息网论坛的60多位网友同时在线进行了热烈的交流和讨论。   本期线上讲座首先从液质技术中四极杆质谱技术特点及其定量、定性特征和MRM-IDA-EPI扫描方式同时定量定性分析等方面切入,进行了详细的讲解;其次,赵贵平经理介绍了AB Sciex公司的最新食品安全分析技术——可立快(CliquidTM)在食品安全分析、环境检测、临床分析和毒物分析等领域的应用情况;再次,讲座针对欧盟396/2005/EC法规对农药兽药残留分析的一些具体要求进行了分析说明;最后,赵贵平经理通过几个实例为各位网友介绍了LC/MS/MS在分析测试领域的具体应用。   整个讲座活动持续了将近三个小时,赵经理针对各位网友在讲座过程中所感兴趣的和最关注的问题进行了耐心而细致的讲解,并得到了很多版友的一致好评。此外,为了更好地满足广大网友的需求,我们将与AB Sciex公司继续推出质谱系列技术讲座,请大家积极关注仪器信息网线上讲座栏目!   赵贵平经理简介:   赵贵平经理从事质谱技术相关工作20余年,完成数十种高难液质联用方法和标准的开发,涉及食品安全、环境分析、药物研究、天然产物分析等诸多领域。2007年任美国AB Sciex中国公司市场部产品经理,从事液相色谱串联质谱客户培训、方法开发的工作。   更多详情,敬请关注第27期线上讲座:   “AB Sciex 质谱技术及在应用分析领域中的进展”   线上讲座介绍   线上讲座是论坛主推的栏目之一,主要是邀请业界专家就某一技术领域以图文的形式进行系统讲解,同时回答用户的提问,进行互动交流。线上讲座深受用户欢迎,截至目前为止,已经成功举办27期,每期线上讲座都有几千人次的浏览量,已成为论坛的热门品牌活动。   更多线上讲座,敬请关注:   http://bbs.instrument.com.cn/jz/
  • 仪器信息网“临床质谱技术及应用进展”——主题约稿函
    临床检验技术发展可谓日新月异,作为新兴技术代表之一,质谱检测平台因其快速、准确、特异等优点,受到越来越多的重视。如今,质谱分析技术由科研逐渐走向临床诊断,业界很多专家认为其和基因测序技术有许多共同点,也意味着质谱很有可能复制基因测序的发展,拥有很大的发展潜力,而目前处于快速发展阶段。根据不同的离子源及质量分析器搭配的不同,质谱分成多种类型,其分析特性亦不同,适用于不同的临床领域。比如液相色谱串联质谱(LC-MS)适用于小分子定量分析,包括新生儿筛查、微生物检测、药物浓度监测等;基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)常用于微生物鉴定;电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)适用于微量元素检测等。随着精准医学的发展、多组学研究上的突破,临床质谱迎来了新的发展机会。仪器信息网特别组织策划“临床质谱技术及应用进展”专题,聚焦临床质谱新产品新技术及相关临床领域的最新应用,以增强业界相关人员之间的信息交流,同时提供更丰富的临床诊断质谱产品、技术解决方案。仪器信息网特向广大临床质谱企业发出邀请,邀您参与投稿。一、约稿提纲:问题1: 请回顾贵公司临床质谱业务线或产品技术的发展历程,有哪些优势或专利技术?问题2: 目前国内开展的质谱检测项目有哪些?贵公司重点关注哪些项目?问题3: 关于贵公司重点关注的临床质谱检测项目,您如何评价目前应用在该项目的临床质谱技术?未来该检测项目的技术发展将呈现怎样的趋势?问题4: 目前中国与发达国家的临床质谱检测项目仍存在差距,您如何评价目前国内质谱检测项目的普及情况?普及过程中还有哪些亟待解决的问题?您对未来临床质谱检测项目的拓展应用有哪些期待? 问题5: 近两年资本市场尤其关注临床质谱领域,您认为临床质谱行业和贵公司发生了哪些变化?问题6:与国际相比,国内临床质谱行业目前在什么样的水平?您如何看待临床质谱的市场前景?对此,贵公司有何进一步的规划?二、回稿要求:您可以根据上述问题进行稿件撰写,也可以由此展开相关话题。稿件字符数不少于1200字,欢迎多提供图片,图片像素应不低于300DPI 稿件无抄袭、署名排序无争议,文责自负,请勿一稿多投 投稿须为Word文档,本网编辑有权对文稿进行修改,如不同意请注明。回稿时间:2022年6月17日前投稿邮箱:wanxin@instrument.com.cn三、展示规则:1、编辑会将回稿单独整理成文,通过仪器信息网全网渠道进行推送。2、仪器信息网将制作“临床质谱技术与应用进展”专题,所有回稿将收录至该专题中。
  • 仪器信息网“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”——主题约稿活动
    当下,在毒品问题全球化的大背景下,毒情形势日益严峻,芬太尼类、合成大麻素类、卡西酮类等新型毒品更新换代速度极快,毒品毒物的检测判定作为执法依据变得尤为关键,加之毒品成瘾机理领域还有很多亟待科学解答的内容,也对分析方法提出了更高要求。质谱有着快速、微量、准确测量物质相对分子量的特点,是用来进行微量物证鉴定的主要手段。当前,气相色谱质谱、液相色谱质谱、实时直接分析质谱以及质谱成像技术等在毒品检测、毒品成瘾机理研究领域得到广泛应用。在此背景下,仪器信息网特别建立“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题,聚焦质谱技术在毒品检测领域的最新应用,以增强业界质谱专家和技术人员、司法公安相关机构工作者之间的信息交流,同时向仪器用户提供毒品分析领域更丰富的质谱产品、技术解决方案,仪器信息网特向特向广大仪器企业发出邀请,邀您参与投稿。一、约稿提纲:问题1:据了解,仅2021-2022年发布并实施的毒品检测国家标准、行业标准已超二十项,您认为我国近两年毒品检测标准频繁颁布的背后有哪些因素在推动?问题2:我国毒品检测技术规范及标准的发展历程如何?您认为近些年该领域里程碑式的标准有哪些?问题3:目前贵公司重点关注哪些标准?公司针对毒品检测主推的产品有哪些?主要基于哪些技术?问题4:您如何评价当前质谱技术在毒品检测领域的应用现状?其中质谱技术在该领域的发展将呈现怎样的趋势?问题5:在司法刑侦的应用场景下,毒品的实时检测需求对质谱技术提出了哪些要求?有哪些困难点?贵公司对此做了哪些工作?问题6: 除现场检测的应用外,当前毒品与人体健康相关的研究内容也引起广泛关注,您认为该领域的研究现状如何?未来将如何发展?其中质谱技术将发挥怎样的作用?二、回稿要求:您可以根据上述问题进行稿件撰写,也可以由此展开相关话题。稿件字符数不少于1200字,欢迎多提供图片,图片像素应不低于300DPI 稿件无抄袭、署名排序无争议,文责自负,请勿一稿多投 投稿须为Word文档,本网编辑有权对文稿进行修改,如不同意请注明。回稿时间:2022年7月20日前投稿邮箱:wanxin@instrument.com.cn三、展示规则:1、编辑会将回稿单独整理成文,通过仪器信息网全网渠道进行推送。2、仪器信息网将制作“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题,所有回稿将收录至该专题中。
  • 赛默飞世尔宴请质谱学者 分享Orbitrap新进展
    仪器信息网讯 2011年8月5日,值“2011年第31届中国质谱学会年会”举办之际,赛默飞世尔在西安举办了“赛默飞世尔Orbitrap 研讨会”及开幕式晚宴,约300名参会人员参加上述活动。研讨会聚焦赛默飞世尔轨道阱(Orbitrap)质谱的最新技术进展,以及该技术在食品安全、蛋白质组学研究方面的应用。 开幕式晚宴现场   赛默飞世尔色谱质谱部市场经理王勇为先生首先介绍了Orbitrap质谱的发展历程及最新技术进展。据其介绍,Orbitrap的原理基础是1923年Kingdon教授提出的 1999年Dallas证明了Orbitrap质谱原理;此后赛默飞世尔的科学家对Orbitrap进行了改进,将两个电极改成纺锤形,使得离子在Orbitrap中既旋转又来回振荡;2005年赛默飞世尔推出了第一代Orbitrap质谱仪LTQ-Orbitrap。此后,每年赛默飞世尔都推出LTQ-Orbitrap新产品,如2006年推出LTQ-Orbitrap XL、LTQ-Orbitrap Discovery;2007年推出LTQ-Orbitrap XL/ETD、MALDI LTQ-Orbitrap 2008年推出Exactive Benchtop Orbitrap FTMS;2009年推出LTQ-Orbitrap Velos。 赛默飞世尔色谱质谱部市场经理王勇为先生   今年,赛默飞世尔在2011ASMS上推出了三款Orbitrap新产品,分别是Q-Exactive、Orbitrap Velos Pro、Orbitrap Elite。Q Exactive首次将四极杆和Orbitrap相结合的商业化仪器,旨在提供高度可靠的定量和定性(quan/qual)工作流程 新一代Orbitrap Velos Pro 在定量方面有很大提高,动态范围达6个数量级,扫描速度高达66,000 Da/sec,同时兼容最快速的U-HPLC系统 而Orbitrap Elite组合式质谱仪整合了更快更灵敏的离子阱系统Velos Pro,能提供高达240,000的杰出的分辨能力,为蛋白质组学、代谢组学、脂类组学等最为复杂和挑战性的应用研究提供帮助。 赛默飞世尔James Chang先生   赛默飞世尔James Chang先生介绍了食品中目标物分析和未知物筛查的策略与方法。其研究发现,对于目标物分析,三重四极质谱可以满足检测需求 但是对于已知的未知物筛查,特别是未知的未知物筛查则要求质谱的分辨率至少在50000以上。James Chang先生还介绍了很多食品中未知物筛查的案例。 赛默飞世尔Vald Zabrouskov博士   赛默飞世尔Vald Zabrouskov博士则介绍目前Orbitrap最新产品为蛋白质组学研究方面带来的新的可能性及应用实例。   在2011年8月6日开幕式晚宴上,中国物理学会质谱分会李金英理事长和赛默飞世尔色谱质谱中国商务运营总监裴立文先生,一同上台祝酒。 中国物理学会质谱分会李金英理事长   李金英理事长首先对赛默飞世尔对本次会议的大力赞助表示感谢,希望与国内外质谱公司一起加强国内外质谱工作者的学术交流和合,其还宣布2012年第31届中国质谱学会年会暨第四届华人质谱大会计划明年8月在春城昆明召开,欢迎质谱学者积极参与。 赛默飞世尔色谱质谱中国商务运营总监裴立文先生   裴立文先生在致辞中欢迎各位质谱专家和学者的到来,预祝本次会议圆满成功,并表示赛默飞世而将会一如既往的支持中国质谱学会年会。 李金英理事长和裴立文先生祝酒   此外,赛默飞世尔还为参会者准备了精彩的杂技、魔术、歌舞等节目。 文艺表演   相关新闻:第31届中国质谱学会年会在古都西安开幕
  • 质谱技术在肝脏疾病检测中的研究进展
    p   肝脏疾病是严重危害人类健康的疾病,其病因复杂多样,既包括感染、肿瘤等常见因素,也包括自身免疫性、先天性疾病等特殊因素。临床最常见的慢性肝病为乙型肝炎病毒(hepatitisB virus,HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染所致,在世界范围内分别有3.7亿和1.3亿患者 慢性肝炎通常缓慢进展为肝纤维化和肝硬化,最终可能发展为肝细胞肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC),肝细胞癌死亡率很高,据世卫组织报道,每年全世界死于HCC的患者约为600 000人,而其中一半死亡病例发生在中国[1]。除了病毒感染外,药物和毒物的损害,营养不良和嗜酒,以及代谢异常等因素也是肝脏疾病的主要原因。 p   慢性肝病的诊断对疾病的治疗和预后具有重要的意义,目前对肝炎病毒感染的诊断,通常采用免疫学或分子生物学技术检测病毒的特异性抗原、抗体或核酸片段,而肿瘤标志物及影像学技术对HCC的诊断也有广泛的临床应用。近几年,随着技术的发展和革新,质谱技术也开始广泛应用于各个医学诊断领域,如肿瘤标志物筛选、细菌鉴定、耐药分析以及病毒检测等,成为很多临床实验室的常规检测技术[2]。 /p p   一、质谱分析技术发展状况 /p p   虽然,世界上第一台质谱仪在20世纪早期就已研制成功,但直到20世纪80年代,随着基质辅助激光解析(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization,MALDI)和电喷雾电离(Electrosprayionization,ESI)等& quot 软电离& quot 技术的发展才使得质谱技术在生物医学领域得到广泛的应用。随后,液质联用技术,如LC–MS/MS的出现,则极大地推动了质谱技术在医学检验领域的发展。目前应用较广泛的质谱技术包括表面增强激光解析电离飞行时间质谱(surface–enhancedlaser desorption/ionization–time of flight,SELDI–TOF–MS)和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix–AssistedLaser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry,MALDI–TOF–MS)等,它们是新型的蛋白质组学研究技术,具有高通量和高速度的优势,目前主要用于肿瘤及其他疾病标志物的筛选。但二者的灵敏度和重复性存在一定缺陷,严重制约了它们在临床检测中的应用。而且上述技术只能对目的蛋白或疾病标志物进行定性检测,无法反映疾病的严重程度并对疾病进行预后判断。近年新发展起来的包括核素标记定量(isobarictags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)技术可对样品进行蛋白质绝对和相对定量研究,具有分离能力强,分析范围广的特点,但是,对样本要求高,样本处理过程复杂及高试剂成本是该技术的主要缺陷。基于气相色谱–质谱(GasChromatography–Mass Spectrometer,GC/MS)和液相色谱–质谱联用(LiquidChromatography –Mass Spectrometry,LC/MS)技术是目前常用的检测方式,尤其是该技术在代谢组学中的研究价值受到学者的广泛关注,代谢组学的研究对象大都是相对分子质量1 000以内的内源性小分子物质,通常采用核磁共振(nuclearmagnetic resonance,NMR),色谱(high performanceliquid chromatography,HPLC)等技术分离并检测人体尿液或血浆等生物样本中的代谢物谱图,再结合模式识别方法,可以判断出生物体的病理、生理状态,并找出与之相关的生物标志物。相比较蛋白质组研究,代谢物分子检测更加容易,并且种类少,更适合作为疾病的标志物。 /p p   二、质谱技术在病毒性肝炎检测中的应用 /p p   HBV及HCV感染严重威胁着人类健康,目前临床实验室主要采用化学发光和核酸扩增技术进行病毒抗原、抗体和核酸的检测。MassARRAY是基于MALDI–TOF–MS的核酸分析技术,已有学者将该技术用于HBV与HCV的血清分型,该方法的主要优势是快速、廉价。另外,该技术可以检测病毒的变异,区分野生株和突变株,指导临床用药,但缺点是只能用于HBV的B和C型[3]。 /p p   HBV突变可导致拉米夫定耐药,目前主要检测方法是测序,但耗时长,不适合大样本量的检测。Hong SP等采用MALDI–TOF–MS方法进行变异位点的检测,具有更高的灵敏度和特异性,并且可以对HBV感染患者抗病毒药物治疗效果进行监测[4]。另外,对HCV分型的MALDI–TOF–MS方法也有不少文献报道[5,6,7]。MALDI–TOF–MS技术也可用于其他抗病毒药物耐药的检测[8]。 /p p   三、质谱技术在肝纤维化及肝硬化检测中的应用 /p p   肝脏活组织检查是诊断肝纤维化的金标准,但该方法是有创性检查,患者依从性差,因此临床迫切需要寻找简单且易推广的无创性诊断指标用于评估肝纤维化。目前对肝纤维化的无创性诊断方法主要包括影像学和血清学指标,而质谱技术在寻找新的无创性诊断指标中发挥了很大的作用。Poon的研究组应用SELDI–TOF MS技术寻找与肝纤维化分期相关的蛋白指纹峰,并利用差异蛋白峰建立了神经网络(ArtificialNeural Network,ANN)诊断模型,发现了5个蛋白峰(m/z为5905, 5928, 5948,3162,3267)与Ishak纤维化评分显著相关,ANN模型指数与纤维化评分呈显著相关性(r=0.831),并且其对肝硬化的预测正确率可到达89%,对Ishak& gt 4的纤维化患者预测灵敏度可达100%[9]。Marfà 等最近报道采用色谱和SELDI–TOFMS技术发现了一个5.9KDa的多肽具有肝脏早期纤维化的诊断价值,随后证实为纤维蛋白原α链的C末端片段。 /p p   四、质谱技术在酒精性肝病检测中的应用 /p p   酒精性肝病(alcoholicliver disease,ALD)是由于长期大量饮酒所导致的肝脏疾病。ALD的诊断是基于综合临床特征的,包括明确的饮酒史、肝病临床证据和血清异常指标的支持。但常用的实验室检测指标在ALD诊断中的灵敏度和特异度均不能满足临床的需求,因此研究ALD的特异性诊断指标具有重要的现实意义。然而,由于酒精性肝病与其他类型肝病在患者机体生理变化上极其相似,所以寻找ALD特异性的标志物非常困难。Nomura的研究组早在2004年就采用质谱技术进行了这方面的探索,他们的思路是通过对酒精依赖症患者血清中的差异蛋白进行分析,试图找到具有诊断价值的ALD标志物,他们发现在慢性酒精依赖患者血清中纤维蛋白原aE片段和Apo AII以及色素上皮衍生因子(PEDF)都可能成为酒精依赖的特异性标志物]。另一个研究思路是通过对成人酒精摄入前后血清中蛋白质的变化来寻找酒精代谢的标志物,如Liangpunsakul等[13]采用MALDI–TOF–MS技术对16例志愿者饮酒前后的血清蛋白质谱进行比较,发现一个59 000的蛋白质在饮酒后发生了显著改变,经鉴定该差异蛋白为α–纤维蛋白原,并认为该蛋白可以作为ALD的特异性标志物。 /p p   另外,部分学者通过建立酒精依赖的动物模型,通过质谱检测发现了部分具有ALD诊断价值的蛋白质或代谢物分子,如Zhang L等采用蛋白质组学技术对酒精诱导的小鼠模型进行蛋白差异分析,他们提取了肝细胞的胞浆膜,并用双向技术和iTRAQ技术分别进行检测,结果共有15个不同的蛋白被检测出来,其中,角蛋白–8被在两种不同的方法中均被检测出有意义,他们认为该分子可能在酒精对肝脏的损害中发挥一定的作用[14,15,16]。 /p p   五、质谱技术在肝细胞癌检测中的应用 /p p   HCC是常见且致死率高的恶性肿瘤,目前临床使用的甲胎蛋白(alpha–fetalprotein,AFP)一直是HCC诊断的重要指标,但AFP诊断HCC的灵敏度只有39%~65%,无法满足早期诊断和预后判断的要求,因此研究新的血清学标志物具有重要的意义。 /p p   2003年Poon的研究组采用SELDI–TOF–MS技术比较慢性肝病组(chronic liver disease,CLD)和HCC患者的血清蛋白指纹图谱,并根据差异蛋白建立了神经网络预测模型。他们发现m/z为8944和8811的蛋白峰在两组之间具有显著性表达差异,并且与肿瘤转移有关,ANN模型可到达90%的特异性和92%的灵敏度[17]。Liu C等采用MALDI–TOF–MS技术对60例HCC患者,36例其他肝病患者和46名性别年龄匹配的正常人的血清蛋白质谱进行比较,他们发现4471、8936、11670和13752 m/z的蛋白峰具有HCC鉴定的特异性,采用决策树建立诊断模型,其AUC可达到0.927[18]。Xiao等[19]采用超高效亲水性液相色谱与电喷雾四极杆飞行时间串联质谱联用法(PerformanceLiquid Chromatography–Quadrupole Time of Flight–Mass Spectrometry,UPLC–QTOF–MS)技术对HCC患者和肝硬化患者血清小分子代谢产物差异进行比较,最终,甘氨胆酸(glycocholicacid,GCA),甘氨脱氧胆酸(glycodeoxy–cholicacid,GDCA)等代谢产物被发现在HCC组和肝硬化组有显著差异性,有望成为新的HCC诊断标志物。 /p p   六、展 望 /p p   生物质谱技术具有高通量、快速等特点,因此在生物大分子研究领域得到了广泛应用,目前很多具备条件的临床实验室也开始引进质谱仪用于临床样本的检测[20],例如MALDI–TOF–MS已成功进入临床微生物实验室,成为细菌鉴定领域突破性的技术。在肝病的诊断中,生物质谱技术具有很好地发展前景,通过质谱技术有可能发现一些灵敏度高和特异度好的肝病分子标志物,可极大地提高目前的肝病诊断水平。 /p p   (参考文献:略) /p p br/ /p /p
  • 基于质谱的血浆蛋白质组学领域新进展
    6月美国质谱学会年会(ASMS)上发布的最新数据表明,新的仪器和工作流程极大地提高了基于质谱的血浆蛋白组学实验的覆盖深度和通量。这些进步可使质谱成为各应用领域中更有用的工具,包括血浆蛋白生物标志物的开发以及迄今由Olink和SomaLogic等亲和性平台主导的大规模人群研究。  血浆是一种易于获取和常用的样本来源,尤其是在临床工作和人群研究中。然而,由于血浆含有大量丰度较高的蛋白质和较宽的动态范围,传统的质谱蛋白质组学分析能力不足。对于细胞裂解物的分析,质谱工作流程可测量8000到12000个蛋白质,但对血浆,类似的工作流程只能测量500到1000个蛋白质。虽然可通过去除丰度较高的蛋白质或进行粗分离来改善这一情况,但这也会牺牲通量。  去年,瑞士蛋白质组学公司Biognosys在Journal of Proteome Research杂志上发表了一项研究,他们使用赛默飞的Orbitrap Exploris 480质谱仪,通过两小时的液相色谱梯度测量了180个去除了高丰度蛋白的血浆样品中的2732个蛋白质,这是未进行血浆分离处理情况下最高深度的血浆蛋白质组分析。  最近,蛋白质组学公司Seer推出了一种新的血浆蛋白组学解决方案。该公司的Proteograph系统使用一组纳米颗粒来富集血浆蛋白质,然后可以使用质谱等技术对其进行鉴定和定量分析。与传统的血浆蛋白组学方法相比,Seer系统在覆盖深度和通量上都有所提升。在一份发表于四月BioRxiv 预印本的研究中,威尔康奈尔医学院-卡塔尔团队使用该系统分析了345个血浆样本,测量了大约3000种蛋白质,在其液相色谱-质谱法的运行时间下每天可分析大约10个样本。  根据以上数据,Biognosys分析和Seer系统的覆盖深度都接近于Olink的Explore平台,后者可以在血浆中测量大约3000种蛋白质,但它们仍远远落后于SomaLogic的SomaScan平台,后者可以在血浆中测量大约7000种蛋白质。在每周约70个样本的处理量上,Biognosys和Seer系统的通量仍然落后于Olink和SomaLogic平台,后者每周分别可以处理多达1000个和340个样本。  ASMS年会上,赛默飞展示了使用Seer最新发布的Proteograph XT试剂盒在其新的Orbitrap Astral仪器上测量大约6000种蛋白质的数据,每天处理大约30个血浆样本。这些数据标志着血浆蛋白组学工作流程的重大进展,并表明在大规模血浆研究方面,结合Seer Proteograph等血浆富集技术的质谱法与基于亲和性的平台现在可能成为竞争对手。  剑桥大学临床医学院MRC流行病学单位的生物信息学家Maik Pietzner表示:“坦白说,我们没有预见到这么大的飞跃。”他和他的同事在大规模蛋白质基因组学研究中使用了SomaLogic的SomaScan和Olink的Explore。他指出,根据ASMS展示的数据,“看起来现在似乎变得可行了”,因为他们的研究需要1000个或更大的样本队列。  华盛顿大学基因科学教授Michael MacCoss还表示,质谱技术具备的覆盖深度和通量使其成为大规模人群研究的有用工具。他说:“像英国生物库(UK Biobank)或弗雷明汉心脏研究(Framingham Heart Study)这样的大型队列……这些样本的价值是巨大的,研究人员希望能够以最少的资源获取最多的信息,很多实验都使用了Olink或SomaLogic。”  如果质谱技术能够可靠地提供ASMS演示中展示的覆盖深度和通量,它可能成为亲和性平台的有力补充和竞争对手。许多蛋白质存在多种形式,或称为蛋白质变体,其变异包括氨基酸变异、截断或翻译后修饰等,这些变化会影响它们的功能,在亲和性平台上往往不清楚或不确定测量的是蛋白质的哪种变体。质谱方法更适合分析这些不同的蛋白质变体。  Olink总裁Carl Raimond表示,他认为质谱和亲和性平台是“绝对互补的”,并补充说“看到蛋白质分析领域有创新是非常好的”。然而,他表示在Olink占据领先地位的大规模人群研究中质谱技术近期可能无法成为竞争对手,他同时也质疑ASMS展示的令人印象深刻的数据在广泛应用时是否能够经受考验。他说:“细节决定成败。提出要求很容易,但真正能够实现或提出关于这一要求背后的问题则是完全不同的事情。”Raimond补充说,虽然质谱技术不断改进,但亲和性平台也将不断进步。Olink正在将其Explore平台扩展到约5,000种蛋白质靶点,而SomaLogic计划在今年年底前将SomaScan平台扩展到覆盖约10,000种蛋白质。Pietzner同样表示,虽然在ASMS上发布的数据令人兴奋,但他和他的同事们期待看到更广泛的数据,包括总体的蛋白质覆盖范围,不同蛋白质和肽段在样本中检出的一致性和重复性。他说,“亲和性方法已经应用于规模大于50,000的人群队列中,并带来了惊人的发现。我们需要进行头对头的比较以评估这些新的质谱技术是否能够实现类似的扩展。”  MacCoss表示,使用质谱进行此类研究的公司或研究人员需要提供数据,证明他们能够在每个样本中一致且可重复地测量一组核心蛋白。他说:“当人们使用Olink时会有一个清单,上面列出了每次都会测到的蛋白质。我们仍然需要这样做。我们仍然需要说,这是每次实验都会返回定量值的蛋白质列表……以及测量中获得高质量分析数值的蛋白。”  Pietzner表示,他和他的同事目前正在努力扩展他们的蛋白质基因组学研究以包括质谱技术。强生和强生制药公司的神经科学数据科学主管,以及英国生物库药物蛋白质组学项目(PPP)主席Christopher Whelan表示,目前一个规模最大的蛋白质基因组学人群研究项目正在实施基于质谱的蛋白质组学。  Seer本月宣布推出Seer技术访问中心,该中心将组合其XT试剂盒与Orbitrap Astral质谱仪,为没有质谱仪的用户提供蛋白质组学服务。  尽管到目前为止很难全面评估赛默飞的Orbitrap Astral和Seer的Proteograph XT的性能,但一些早期用户表示其产生的结果很出色。  Cedars-Sinai精准生物标志物实验室主任Jennifer Van Eyk一直在使用Orbitrap Astral进行血浆蛋白质分析,在这方面它比先前的仪器有更强的能力。Van Eyk表示,在每天运行60个样本时,新仪器可测得的蛋白质数量是相同工作流程下使用Thermo Fisher的Exploris 480仪器的2到2.5倍。  她说:“我们不仅可以检测到更多蛋白质,而且可以定量更多蛋白质,并且这些蛋白质是可重复的,也就是说,如果我们运行一个样本五次,我们确实会五次都观察到同样的蛋白。这是一个很大的飞跃。”这台仪器最出色的或许是其高通量,Van Eyk表示,她和她的同事们每天可以运行多达180个的未去除高丰度蛋白的血浆样本并获得良好的数据和深度的覆盖。她说,“在每天运行180个样本的情况下,突然间你可以开始讨论运行10,000个样本,然后它就成为一个人群研究了。”Van Eyk和她的同事目前正在试验Seer Proteograph系统,以“充分测试”其性能,并评估是否要将其作为血浆蛋白质组学工作流程的一部分。  威斯康星大学麦迪逊分校的生物分子化学和化学教授Joshua Coon指出,他的实验室能够使用50分钟的液相色谱梯度在未处理的血浆中测量大约1,500种蛋白质,并且已经在该仪器上开发出了一种一分钟的直接注射方法,能够在每个样本中测量约200种蛋白质。  Coon还是SeerProteograph平台的用户,尽管他尚未将其与Orbitrap Astral结合使用。他的实验室一直在使用Seer XT试剂盒分析阿尔茨海默病患者的血浆样本以及长期新冠肺炎(long COVID)个体的样本。他说,尽管他的团队尚未开始处理大批量样本,但在初步工作中,实验室每个样本一致地测量到约3,000种蛋白质,这是不使用Seer系统时的五倍左右。他认为,当研究人员将工作流程应用于Orbitrap Astral系统时,这些数字还会进一步提高。  除了覆盖深度外,Coon表示,Proteograph对简化质谱样品制备非常有用。他说:“我没有完全认识到到它的自动化程度,它非常方便。现在主要的用户是一个一年级和二年级的研究生……所以他们必须快速学习。他们在处理样本、获得消化产物和肽段方面取得了很大的成功。当你有新人或者长时间不做该工作的人时,进行大规模蛋白质组学研究的样品制备将耗费整个实验一半以上的精力,只需使用该平台然后熟练掌握。”  尽管Seer Proteograph平台提供的覆盖深度使质谱血浆蛋白质组学在某些应用中与Olink和SomaLogic等亲和力平台更具竞争力,但Seer本身在血浆富集领域面临新的竞争。  在ASMS会议上,蛋白质组学样品制备公司PreOmics推出了其ENRICH-ist富集血浆和血清蛋白质的试剂盒。该试剂盒使用非功能化顺磁性微珠来富集低丰度蛋白质,据该公司称,与未去除高丰度以及未富集的血浆相比,用该试剂盒处理血浆可将蛋白质检出率从50%提升至100%。PreOmics首席执行官Garwin Pichler表示,微珠与缓冲液的结合可在去除高丰度蛋白的同时富集低丰度蛋白以提高覆盖深度。Biognosys推出了一种新的基于微珠的血浆蛋白质组富集试剂盒,作为其TrueDiscovery服务平台的一部分。据该公司称,这种试剂盒可以高通量定量人类血浆中约4,000种蛋白质。  此外,在本月,华盛顿大学研究人员领导的团队在BioRxiv预印本上发表了一篇论文,描述了一种使用ReSyn Biosciences的磁性微粒富集血浆蛋白质的方法,其通过结合血浆中的膜结合囊泡并分析相关蛋白质来提高覆盖深度。华大的MacCoss是这篇预印本的通讯作者,该预印本的第一作者Christine Wu也是该富集方法的主要开发者。他们能够在Orbitrap Astral上使用30分钟的液相色谱梯度稳定地定量约4,800种血浆蛋白质,每天可处理约40个样本。在使用一小时的液相色谱梯度时,他们能够测量5,000到6,000种蛋白质。MacCoss他们迄今没有过度挑战该方法的能力,所以这些数字是相对保守的。MacCoss表示,由于Seer公司的技术成本较高,研究人员对于血浆蛋白质组学富集的替代方法很感兴趣。他说:“Seer在制造这些产品方面做得很好,但成本是一个高门槛。”  维也纳分子病理研究所的蛋白质组学负责人Karl Mechtler表示,他与Seer的讨论中,每个样品的报价大约是600美元。他说:“如果我有100个样品,对于一个蛋白质组学实验室来说,这是一笔巨款。”他指出,对于一个典型的蛋白质组学实验室,一个合适的价格范围应该在每个样品25到50美元左右。Wu表示,使用华大的富集方法进行实验的每个样品成本低于5美元。PreOmics将ENRICH-ist试剂盒作为完整蛋白质组学样品准备工作流程的一部分销售,每个样品总共80美元。  在回答成本问题时,Seer公司董事长兼首席执行官Omid Farokhzad表示,他认为价格是“价值交换的问题”。他说:“并非所有内容都是等价的。问题在于,从Seer所提供的与其替代方案所提供的内容来说,价值交换是什么?”在血浆蛋白质组学领域最新的发展中,这个问题的答案似乎是一个不断变化的目标。  参考文献:[1] Tognetti Marco,Sklodowski Kamil,Müller Sebastian et al. Biomarker Candidates for Tumors Identified from Deep-Profiled Plasma Stem Predominantly from the Low Abundant Area.[J] .J Proteome Res, 2022, 21: 1718-1735.[2] bioRxiv - Genomics Pub Date : 2023-04-21 , DOI:10.1101/2023.04.20.537640Karsten Suhre, Guhan Ram Venkataraman, Harendra Guturu, Anna Halama, Nisha Stephan,Gaurav Thareja, Hina Sarwath, Khatereh Motamedchaboki, Margaret Donovan, Asim Siddiqui, Serafim Batzoglou, Frank Schmidt
  • 赛默飞质谱仪推动Nature报告的蛋白质组学突破性进展
    加州圣何塞(2011年2月5日)- 世界领先的科学服务商赛默飞世尔,今天宣布Thermo Scientific质谱仪持续推动蛋白质组学研究中的突破性进展,这一点由权威杂志Nature和Nature Methods近期的出版文章得以证实。Thermo Scientific质谱仪系统凭借其独特的功能,在10月2日至11月6日近一个月内出版的14篇重要文章中扮演了重要角色。 &ldquo 短期内出版的大量重要文章中均使用Thermo Scientific质谱仪,这表明我们在蛋白质组学的关键性挑战中提供了领先的技术,&rdquo 赛默飞世尔科技分析仪器部的首席技术主管,Ian Jardine说道。&ldquo 例如,很多研究者都开始享受最新Thermo Scientific Orbitrap Elite组合质谱仪的超高分辨率和速度带来的优势,极大丰富了从top-down蛋白质组学实验中获得的信息。&rdquo 在这些文章中,Thermo Scientific离子阱、三重四极杆和以Orbitrap为基础的质谱仪用于推动蛋白质组学中的重要进展:提高大规模top-down蛋白质组学研究中产生的信息量,提高同量异序标记方法的定量准确性,提高糖蛋白质组学效率,并加速目标定量研究的步伐。举例如下: Mapping intact protein isoforms in discovery mode using top-down proteomics(《使用top-down蛋白质组学绘制研究模式下的完整蛋白质亚型》)是目前出版的最为成功的大规模top-down蛋白质组学研究文章。作者提出一种四维方法,采用Orbitrap EliteTM 和Thermo Scientific LTQ FT质谱仪在液相色谱(LC)时间尺度上,将分离能力和蛋白质组覆盖率提高了20倍。 MS3 eliminates ratio distortion in isobaric multiplexed quantitative proteomics(《MS3减少同位素标签的多元定量蛋白质组学实验中的比率失真》)提出一种方法,可提高同位素标签实验定量数据的精确性。作者采用Thermo Scientific LTQ Orbitrap Velos质谱仪实现三级裂解(MS3),以减少同量异序离子的干扰。 Gas-phase purification enables accurate, multiplexed proteome quantification with isobaric tagging(《气相纯化利用同位素标签记实现准确的多元蛋白质定量》)一文提出一种方法,当使用同位素标签定量时可以减少干扰并提高结果。作者使用LTQ Orbitrap VelosTM质谱仪的电子转移解离(ETD)功能,减少母离子的电荷数。一旦电荷减少,离子之间的m/z不再重叠,因为在定量时不再彼此干扰。 Nature是一本出版最前沿研究的国际周刊,根据2010年期刊引证报告(Thomson Reuters, 2011),它是世界上被引用最多的多学科科学期刊。虽然大部分科学期刊都是专注于某个领域,而Nature是极少数出版一系列科学领域原创性研究文章的期刊之一。 欲了解更多赛默飞世尔科技质谱信息,请登录:http://www.thermo.com.cn/ms 。 赛默飞世尔科技蛋白质组学应用专题:http://www.thermo.com.cn/proteomics。 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码: TMO)是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额120亿美元,员工约39000人。主要客户类型包括:医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构,以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com
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