91儀器信息網(wǎng)訊 2019年9月16日,由寧波大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院與美國(guó)臨床質(zhì)譜學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦,寧波盤福生物科技有限公司協(xié)辦的“2019國(guó)際臨床質(zhì)譜會(huì)議(Mass Spectrometry for Cinical Diagnosis,MSCD)”在寧波大學(xué)會(huì)議中心隆重召開(kāi)。該會(huì)議自2009年舉辦以來(lái),已成為國(guó)際臨床質(zhì)譜領(lǐng)域內(nèi)的重要國(guó)際會(huì)議,本屆會(huì)議為期2天,共安排4個(gè)大會(huì)報(bào)告及6場(chǎng)分會(huì)報(bào)告。91儀器信息網(wǎng)整理了部分分會(huì)報(bào)告內(nèi)容,以饗讀者。
16日下午的分會(huì)報(bào)告由國(guó)立中山大學(xué)謝建臺(tái)教授主持。
國(guó)立中山大學(xué)謝建臺(tái)主持會(huì)議
加拿大阿爾伯塔大學(xué) 厲良
報(bào)告題目《Development of High-Coverage Quantiative metabolomics technology for Potential Applications in Precision Health》
定期監(jiān)測(cè)個(gè)人的健康狀況包括疾病的早期診斷和預(yù)后,有利于管理人類健康。傳統(tǒng)的臨床診斷試驗(yàn)雖然有一定的幫助,但對(duì)生物特異性藥物中多種不同分子的監(jiān)測(cè)并沒(méi)有很高的覆蓋率,不能滿足準(zhǔn)確、精確的健康診斷要求。代謝組學(xué)技術(shù)具有靈敏性和特異性,為精準(zhǔn)健康提供了分析大量代謝物的機(jī)會(huì)。厲良課題組開(kāi)發(fā)了基于高效化學(xué)同位素標(biāo)記液相色譜質(zhì)譜(CIL LC-MS)平臺(tái),用于生物特異性代謝組學(xué)的深入分析。該儀器裝置可提供定量代謝組學(xué)分析和標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程,Liang Li還對(duì)人體代謝組學(xué)相關(guān)的問(wèn)題及解決方案進(jìn)行了闡述,以展示CIL-LC-MS平臺(tái)用于疾病生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)研究和人類健康研究。
中華醫(yī)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)分會(huì) 郭瑋
報(bào)告題目《Challenges and Solutions for Clinical Applications of Mass Spectrometry in China》
郭瑋在報(bào)告中提出,LC/MS方法應(yīng)用在臨床領(lǐng)域起始于2000年左右,該方法較免疫學(xué)方法,擁有靈敏度和準(zhǔn)確性等優(yōu)勢(shì)。郭瑋舉例說(shuō)到,當(dāng)分析檢測(cè)低濃度的小分子藥物時(shí),比如檢測(cè)低濃度睪酮,相較于免疫學(xué)方法更推薦質(zhì)譜方法。此外,郭瑋也談到了質(zhì)譜方法推進(jìn)在中國(guó)臨床領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)面臨的挑戰(zhàn),不僅需要考慮項(xiàng)目開(kāi)發(fā)涉及的安全性、倫理學(xué)以及臨床有效性,更重要是的是針對(duì)臨床提出的需求進(jìn)行質(zhì)譜方法建立、人才來(lái)源以及方法的質(zhì)量控制等。郭瑋還對(duì)其課題組完成的成功案例進(jìn)行了闡述,報(bào)告的最后郭瑋提出一個(gè)觀點(diǎn),即方法學(xué)的改變雖然痛苦,但必須擁抱質(zhì)譜方法。
韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與科學(xué)研究院 Tae Geol Lee
報(bào)告題目《Ultrasensitive and highly specific detection of microRNA by using surface mass spectrometric imaging》
microRNA(miRNA)是重要的轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的調(diào)控因子,在許多疾病中都屬于非常有效的生物標(biāo)志物,并能夠在早期使其被發(fā)現(xiàn)。遺憾的是,目前大多數(shù)miRNA的檢測(cè)技術(shù)都需要對(duì)生物樣本進(jìn)行純化、擴(kuò)增、標(biāo)記,這使得臨床樣本的定量分析耗時(shí)又復(fù)雜。針對(duì)此,Tae Geol Lee課題組提出一種新方法,即利用顯色酶反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)增不溶性產(chǎn)物,通過(guò)包括飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè)器(TOF)、激光脫附/電離TOF在內(nèi)的表面質(zhì)譜分析,提出一種免標(biāo)記的定量檢測(cè)生物樣品中miRNA的新方法。該酶擴(kuò)增信號(hào)增強(qiáng)的TOF質(zhì)譜技術(shù)通過(guò)DNA探針雜交,具有較高的序列特異性,可以識(shí)別傳統(tǒng)質(zhì)譜測(cè)定中難以識(shí)別的單堿基不匹配。該方法成功在患者胃腺癌細(xì)胞中檢測(cè)到miRNA-200a-3p靶細(xì)胞。
國(guó)立臺(tái)灣大學(xué) 徐丞志
報(bào)告題目《Mass Spectrometry and Machine Learning in Diease Diagnosis》
徐丞志課題組開(kāi)發(fā)了基于DESI-MS的新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了乳腺癌疾病的預(yù)測(cè),并使其準(zhǔn)確率高達(dá)80%。其次,該技術(shù)還可通過(guò)連接環(huán)境化學(xué)物質(zhì)塵埃檢測(cè)健康狀況,通過(guò)成像融合使得生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)幾率提高70%,以及通過(guò)脂質(zhì)異構(gòu)體確定腫瘤邊緣。
德克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校 韓賢林
報(bào)告題目《Analyzing thousands of individual cellular lipid species without HPLC separation》
韓賢林介紹了其課題組開(kāi)發(fā)的一種基于多維質(zhì)譜的鳥(niǎo)槍脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)(Multi-dimensional mass spectrometry-based shotgun lipidomics,MDMS-SL),由多路樣品制備、源內(nèi)分離、MDMS鑒定、兩步定量以及生物信息學(xué)數(shù)據(jù)分析等組成。該技術(shù)已被成功應(yīng)用于許多生物醫(yī)學(xué)研究。
臺(tái)灣中央研究院 王亦生
報(bào)告題目《The recent advance in high-resolution time-of-flight mass spectrometry for biomedical applications》
王亦生介紹了高分辨率MALDI-TOF質(zhì)譜的研究進(jìn)展,并提到提高TOF質(zhì)量分辨能力(MRP)的一種有效方法是利用發(fā)射管或靜電扇區(qū)增加飛行距離,但也會(huì)損失一定的靈敏度。此外,王亦生提出可通過(guò)降低相同質(zhì)荷比(m/z)值離子的飛行時(shí)間差改善MRP,因此其課題組對(duì)離子源設(shè)計(jì)和離子萃取條件進(jìn)行優(yōu)化,使用線性MALDI-TOF使MRP提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。該技術(shù)不僅可在臨床樣品分析時(shí)提供高質(zhì)量分辨率,同樣也被用于開(kāi)發(fā)微型MALDI-TOF質(zhì)譜儀,致力于更多的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
北京大學(xué) 劉虎威
報(bào)告題目《質(zhì)譜檢測(cè)癌癥標(biāo)志物的二次信號(hào)放大技術(shù)》
劉虎威課題組開(kāi)發(fā)了基于羅丹明系列的質(zhì)譜探針技術(shù),并搭建了靈敏常壓質(zhì)譜免疫檢測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了微量水平(zmol)的凝血酶檢出限,并成功應(yīng)用于血清樣品中的原位定量分析。
普渡大學(xué)陶緯國(guó)主持會(huì)議
圖賓根大學(xué)臨床化學(xué)與病理生物化學(xué)研究所 Rainer Lehman
《Anything to consider before applying mass spectrometry for clinical diagnosis or screening for novel disease biomarkers?》
Rainer Lehman提出,在臨床環(huán)境生物流體的常規(guī)工作中,有時(shí)候會(huì)因?yàn)榱黧w的收集或處理不足等不能絕對(duì)避免的前處理,以及樣本材料的選擇而影響用于檢測(cè)生物標(biāo)志物的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)。Rainer Lehman對(duì)針對(duì)血漿和血清樣本的質(zhì)譜分析流程中關(guān)鍵的前處理步驟進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校 Zhang Jialing
報(bào)告題目《In vivo Tissue Identification and Cancer Diagnosis using The Nodestructive MasSpec Pen》
Zhang Jialing 介紹到其課題組在2017年發(fā)表的研究成果——一種類似“鋼筆”的手持式診斷裝置(MasSpec Pen),能在手術(shù)過(guò)程中快速識(shí)別腫瘤組織,僅需10秒鐘即可提供準(zhǔn)確結(jié)果,該裝置使用極少量(10微升)的水從組織中輕柔地提取分子,再通過(guò)一根柔性的管道將樣品轉(zhuǎn)移至質(zhì)譜分析儀。對(duì)采自253名患者的肺、卵巢、甲狀腺和乳腺腫瘤以及健康組織的樣本進(jìn)行了分析,并得到其識(shí)別癌癥的敏感性為96.4%,特異性為96.2%、準(zhǔn)確性為96.3%。同時(shí),Zhang JiaLing還介紹到, MasSpec Pen能可靠地在活鼠中發(fā)現(xiàn)腫瘤且不會(huì)對(duì)健康組織造成傷害。此外,MasSpec Pen的末梢通過(guò)3-D打印,所用的是一種安全且生物兼容性的材料。
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 許國(guó)旺
《New methods for defining disease-related differential lipids and important functional lipids based on lipidomics using mass spectrometry》
蛋白質(zhì)與代謝物的相互作用在生物系統(tǒng)中起著重要的作用,但蛋白質(zhì)-代謝物互作體系使用傳統(tǒng)的試錯(cuò)法需要合成大量的代謝物,耗時(shí)且費(fèi)錢?;诖耍S國(guó)旺課題組提出了一種基于脂質(zhì)組學(xué)和非變性質(zhì)譜(Native MS)的配體篩選策略,采用間接法可以高通量篩選與目標(biāo)蛋白相互作用的潛在代謝物,并采用Native MS和其他方法進(jìn)一步驗(yàn)證了候選配體。
北京理工大學(xué) 徐偉
報(bào)告題目《高定量準(zhǔn)確性POCT離子阱質(zhì)譜儀研制》
徐偉在報(bào)告中介紹了其課題組于開(kāi)發(fā)的微型質(zhì)譜儀以及真空等離子體離子化技術(shù)和小型化離子漏斗技術(shù),分別提升了揮發(fā)性物質(zhì)和非揮發(fā)性物質(zhì)檢測(cè)靈敏度。此外,徐偉還介紹了其課題組開(kāi)發(fā)的正弦波頻率掃描技術(shù)、四極輔助二極離子激發(fā)等技術(shù)將儀器的靈敏度進(jìn)一步提升到了亞ppb量級(jí)。還提到了已經(jīng)商品化的微型質(zhì)譜儀,可廣泛應(yīng)用于細(xì)菌快速分型、檢測(cè),飲用水中激素檢測(cè)、空氣中有毒氣體檢測(cè)、土壤中農(nóng)藥殘留檢測(cè)等領(lǐng)域。
中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所 郭寅龍
報(bào)告題目《新型離子化技術(shù)的研究與應(yīng)用》
郭寅龍主要介紹了三種新型離子化技術(shù):1、溶劑輔助雙噴霧質(zhì)譜離子源(SAESI),該離子源由于能保留樣品原始性、可加入添加劑促進(jìn)離子化且能跟HPLC、GPC聯(lián)用等諸多優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于檢測(cè)溶于非極性溶劑中脂肪酸、對(duì)二氯甲烷溶劑中進(jìn)行的金催化環(huán)化反應(yīng)監(jiān)測(cè)、與GPC聯(lián)用檢測(cè)聚苯乙烯等;2、常壓常溫碳纖維離子源(CFI),其有獨(dú)特的離子化機(jī)理,與其他離子化方法相比優(yōu)勢(shì)明顯,主要用于與SFC、NPLC的聯(lián)用,呼氣檢測(cè),生物體液或平面上的藥物分子,在線衍生化反應(yīng);3、常壓火焰離子源(AFI),該離子源成本低、無(wú)需維修、裝置簡(jiǎn)單,相當(dāng)便攜,其中的氫火焰解吸離子化質(zhì)譜技術(shù)能實(shí)現(xiàn)樣品快速、直接分析,應(yīng)用在單細(xì)胞代謝物定量分析上,首次實(shí)現(xiàn)了植物細(xì)胞中代謝物直接定量,并為單細(xì)胞水平上代謝物直接定量分析提供了一個(gè)新的方向。
Excellims公司 吳青
報(bào)告題目《Compact ion mobility mass spectrometry-a two-dimensional molecular identification device for IVD》
IMS-MS聯(lián)用技術(shù)已成為質(zhì)譜儀器研發(fā)的發(fā)展方向,該技術(shù)也體現(xiàn)了其應(yīng)用潛力。吳青介紹到,在聯(lián)用方面,Excellims和賽默飛有合作項(xiàng)目,賽默飛的Orbitrap軟件可以直接控制Excellims的離子遷移譜。基于離子遷移技術(shù)和原位電離技術(shù)為原位質(zhì)譜分析提供了較高可信度。目前,Excellims公司已推出電噴霧高效離子遷移譜產(chǎn)品。
清華大學(xué) 林金明
報(bào)告題目《微流控質(zhì)譜聯(lián)用細(xì)胞分析方法研究》
林金明介紹了一種基于微流控芯片的單細(xì)胞采樣與原位檢測(cè)質(zhì)譜接口的裝置。利用微流控裝置搭建一個(gè)單細(xì)胞探針,可以用于對(duì)貼壁培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行原位萃取提取檢測(cè),將探針末端與電噴霧質(zhì)譜連接,減少了復(fù)雜的細(xì)胞預(yù)處理過(guò)程,提高樣品富集的特異性和檢測(cè)的靈敏度。實(shí)現(xiàn)細(xì)胞原位培養(yǎng)中細(xì)胞分泌的多種信號(hào)的同時(shí)分析檢測(cè)。報(bào)告的最后,林金明表示,其課題組已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)分析中的單液滴體積從pL到了nL級(jí),并坦言將面臨制備較小液滴的挑戰(zhàn)。
南京大學(xué) 鞠煌先
報(bào)告題目《從光學(xué)成像到質(zhì)譜可視化分析》
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 黃光明
報(bào)告題目《In situ MS Measurement for metabolites Single Cell-Tissue Imaging》
神經(jīng)活動(dòng)異常以及神經(jīng)相關(guān)疾病,通常與代謝通道的變化有關(guān)系,代謝物的異常會(huì)引起神經(jīng)元信號(hào)傳遞異常。因此,理解大腦活動(dòng)機(jī)制對(duì)診療具有非常重要的價(jià)值,但單細(xì)胞代謝通道分析方法同時(shí)也面臨許多挑戰(zhàn)。黃光明及其課題組針對(duì)分析方法面臨的挑戰(zhàn),建立了單細(xì)胞質(zhì)譜分析平臺(tái),具有可分析單細(xì)胞、高通量、可同時(shí)獲得化學(xué)和生物信息等特點(diǎn)。不僅如此其課題組進(jìn)一步開(kāi)展了質(zhì)譜定性能力相關(guān)的研究,檢測(cè)到了腦神經(jīng)元中尿刊酸的存在、發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元新的谷氨酸合成通路、鑒定了合成通路上的所有代謝中間體。