质谱分析已在临床实验室应用了几十年

发布日期:2017-10-17

过去二十几年,在临床生物分子分析中,质谱分析技术得到了越来越广泛的应用,这些临床样品来自体液或组织。质谱分析法尤其擅长于在原子水平上,准确地测定生物分子的质量,因而适用于复杂混合物中成分的鉴别与定量。在检测灵敏度和仪器分析能力上取得的革命性改进,推动了基于质谱技术的分析方法、在癌症和其他疾病研究中的应用。

这些应用大多由大学研究机构开发,但已经越来越普遍地应用于临床实验室和临床诊断。它们在生物分子(蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物、小分子代谢物和药物)分析中的应用,并展望质谱技术,如何在不远的将来作用于癌症的诊断和检测。


出国看病找爱诺美康,质谱分析已在临床实验室诊断中应用了几十年,它的仪器由3个主要的部分组成,即离子源、分析器和检测器。质谱技术的基本原理是测量气相离子的质荷比(mA)。离子源将分析物分子转换为气相离子,离子化了的分析物在基于质荷比(mA)的质量分析器中分离,并且由检测器记录其在每个mA值中的离子丰度。

起初,质谱仪器主要和气相色谱(GC/MS)联用于小分子的鉴定和定量。把样品置于气相中电离,将会带来不可预知的生物大分子的片段,这些片段的分析对于早期质谱使用者的来说 很困难。在过去的几十年中,不断革新的技术方法应用于质谱,并且有效地用于电离蛋白质和核酸等大分子。这些新的更加温和的离子化方法,即基质辅助激光解吸电离(MALD1)和电喷雾电离(ESI)的应用,保存了分析物的完整性,从而提高了质量分析的精度。

这些离子化方法的创新,使得生物分子更加适合于质谱分析,而其发明者John Ferm和Kurt Wuthrich也因此获得了2002年诺贝尔化学奖。质谱分析在生物方面的应用,促使其性能进一步提高,而且稳健,增强了基于质谱识别和鉴定生物分子的能力。

迄今为止,由于分子生物学技术的进步,各种癌症及肿瘤特性的识别已经取得了显著的进展。这是因为发现了肿瘤相关的异常,它在基因组、转录和转录后水平上对核酸造成影响。细胞状态之间的差异体现在基因表达的变化上,这些变化可在转录(mRNA)和翻译的蛋白质水平上识别。作为具有功能的基因终产物,蛋白质最终控制所有的生物过程。

蛋白质结构、表达水平、分子间相互作用,以及能够决定蛋白亚细胞定位因素的变化同样能调节关键的细胞功能。由细胞产生的蛋白质的数量明显比基因的数目要多,那是因为蛋白质具有多样的稳定性,并且受到转录后和翻译后的变化影响,这些变化包括mRNA的剪切,基因融合以及蛋白质的翻译后修饰。理解在特定条件下细胞、组织或生物体中的全 部蛋白质含量是蛋白质组学领域的中心任务。

目前,质谱可以说是蛋白质组学中最重要、最强大的技术。出国看病找爱诺美康,近年来,质谱领域的技术和方法的进一步发展,为更加全面、更有针对性地理解蛋白质功能,提供了更加完善以及新颖的策略。