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质谱靶向分析

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质谱靶向分析相关的资讯

  • 质谱技术在靶向蛋白组学及脂质结构分析研究进展
    p style=" text-align: justify "   美国威斯康星大学麦迪逊分校的李灵军教授在《美国质谱学会杂志》上发表了题为& quot Faces of Mass Spectrometry”的文章。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展1: /strong /p p   本月,李教授的团队在分析化学杂志上发表了一篇文章“HOTMAQ: A Multiplexed Absolute Quantification Method for Targeted Proteomics”。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1111111.webp.jpg" alt=" 1111111.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/04527389-10d7-4d2c-9392-40078abb0c71.jpg" / /p p style=" text-align: justify "   靶向蛋白组学中的绝对定量研究由于复杂背景下的低特异性、有限的分析通量及广泛的动态范围等诸多因素而具有挑战性。为解决这些问题,其课题组开发了一个混合offset-triggered多路复用绝对量化(HOTMAQ)方法。此方法结合了具有成本效益的质量差异和等压标签,能够在MS1前体扫描中同步构建内部标准曲线,在MS2水平上实时识别多肽,并在同步前体选择(SPS)-MS3光谱中对目标蛋白进行质量偏移触发的精确定量。这种方法将目标定量蛋白质组学的分析通量提高了12倍。采用HOTMAQ策略对临床前阿尔茨海默病候选蛋白生物标志物进行高精度验证。HOTMAQ的高通量和定量性能,加上样品的灵活性,使其广泛应用于靶向肽组学、蛋白质组学和磷蛋白组学的研究中。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 进展2: /strong /p p style=" text-align: justify "   清华大学欧阳证和瑕瑜教授与普渡大学学者共同在《自然通讯》上发表“Online photochemical derivatization enables comprehensive mass spectrometric analyses of unsaturated phospholipid isomers” 文章。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 304" title=" 22222222.webp.jpg" style=" width: 600px height: 304px " alt=" 22222222.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/f219c925-a096-478e-a956-d221f5b56fbd.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify "   质谱技术是脂质结构分析的主要工具,但如何在不饱和脂质中有效定位碳碳双键(C=C)以区分C=C位异构体仍是一个难题。本文通过Paterno-Buchi反应与液相色谱-串联质谱联用在线C=C衍生化,开发了大型的脂质分析平台。这为脂质C=C位异构体提供了丰富的信息,揭示了牛肝脏中200多种不饱和甘油磷脂的C=C位,鉴定出55组C=C位异构体。通过对乳腺癌患者和2型糖尿病患者血浆样本的分析,其课题组发现C=C同分异构体的比例受个体丰度的影响较小,这说明同分异构体比例可能用于脂类生物标志物的发现。 /p p & nbsp /p
  • 靶向质谱精确鉴别与研究
    p   今天小编与大家一起来来分享通过靶向质谱精确鉴别胰腺癌囊性前病变的研究。大家都知道胰腺囊性病变经常在影像学检查时被偶然发现,但是可能有一半是胰腺癌的征兆。因此,准确的鉴别诊断就显得尤为重要。但遗憾的是,目前的诊断方法并不能强有力地识别癌前病变和恶性胰腺囊性病变。不久前,在著名肿瘤学杂志上JCO则发表的一篇文章旨在提高鉴别诊断的准确性。 /p p   研究人员采用常规超声引导下抽吸囊液样本进行分析。在一个24例患者的队列中,通过探索性蛋白质组学的方法确定了8个恶性可能和高级异型增生/癌症的候选生物标记物。随后,利用30个重标肽和平行反应监测质谱进行了定量分析,在80例的队列中进行了测试,并在68例患者的验证队列中进行了前瞻性评估。终点为外科病理诊断/临床随访。 /p p   研究结果显示检测恶性可能最佳的一组标记是一组来自musin-5AC和mucin-2的肽段,能够在验证队列中区分出癌前病变/恶性病变与良性病变,准确率97%(95%CI,89%-99%)。这一结果与标准分析相一致:囊液癌胚抗原(61% 95%CI.46%-74% P& lt 0.001)和细胞学(84% 95%CI,71%-92% P=0.02)。结果蛋白质mucin-5AC及前列腺干细胞抗原能够以96%的准确性识别出高级别异型增生/肿瘤(95%CI,90%-99%),并能发现95%恶性/严重不典型增生,而癌胚抗原和细胞学分别为35%和50%(P& lt 0.001 P=0.003). /p p   由上述研究可以看出仅对三种囊液生物标记物做靶向的质谱分析,就可以以高度准确性来识别和评估胰腺囊性变及胰腺癌。 /p p   阅读上文小编认为,通过靶向质谱精确鉴别胰腺癌囊性前病变的研究,在临床、科研等影像研究领域起着至关重要的作用。而对于不断新型的标记物和靶像分析与检测,相信在未来的科学研究中有着突破性的意义。 /p
  • 岛津超快速质谱助力靶向代谢组学研究
    靶向代谢组学中,通常需要同时检测多个目标组分,这对质谱数据的采集速度提出了很高的要求。 岛津超快速质谱(UFMS)拥有业内首屈一指采集速度。以LCMS-8050为例,其驻留时间(Dwell time≥0.8 ms)、切换时间(Pause time≥1 ms)、扫描速度(Scan speed≤30000 u/sec)、正负极切换速度(Polarity switching time=5 ms);并且具有触发子离子扫描功能,可以实现MRM定量的同时对目标组分进行子离子扫描定性分析。 以下图为例,假设一个峰宽6秒的UHPLC色谱峰用于定量分析,必须有20个采集点左右,峰型才足够平滑,峰面积和出峰时间的重复性才能达标。如此算来,每个采集点的循环时间(loop time)只有300 ms。在300ms的时间段内,需要进行所有目标组分的采集,如下AB正离子,CD负离子: 1.采集循环开始,切换时间内对质谱通道电压进行调整(为A离子对“铺路”);2.A母离子通过四级杆Q1、碰撞池内进行碰撞、四级杆Q3筛选子离子、最终到达检测器进行离子计数,这段时间总和即为驻留时间;3.为B离子重复以上过程,到此正离子采集完成;4.接着切换从离子源到质谱通道到检测器的电压为负,此为正负极切换时间;5.进入到C、D的采集过程,过程与AB一样;6.最后将电压切换为正,到此结束整个循环时间,开始下个采集点的循环时间。 这只是两个正离子和两个负离子的采集例子,如果采集目标组分数量急剧增加,在峰宽不变的情况下(即循环时间loop time不变),分到每个离子的驻留时间和切换时间将急剧减少,因此最小驻留时间和切换时间,直接决定了该质谱在所能同时采集的离子对数量,这对于靶向代谢组学或其他需要进行多目标物同时筛查的项目,至关重要! 图2. 质谱采集信号的过程,以及频率和点数的关系最后,举例说明岛津UFMS在靶向代谢组学中的一个应用实例:脂质组学属于代谢组学的一个分支。为进行靶向脂质组学研究,岛津公司利用超快速质谱适于多化合物同时检测的特性,推出了第三版脂质介质方法包:包含了主要脂类化合物如类花生酸、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等多价不饱和脂肪酸代谢物,花生四烯酸乙醇胺(AEA)、血小板活化因子(PAF)等196种主要脂质介质及其相关物质的色谱、质谱条件(MRM通道)。 该方法只需20分钟的色谱分析便能获得这196种化合物的脂质介质的分析结果。此外,方法包中还根据出峰时间和结构特性,准备了18种氘代内标化合物的MRM通道。另外,该方法包可进行保留时间校正,可使用内标法进行半定量,所以可用于检索多变量解析时的标记物。下图显示了超快速质谱MRM模式中,196种脂质和18种内标同时分离所采集得到的色谱图。 图3. 脂质介质方法包用于196种脂质,18种内标的分离 撰稿人:钟启升
  • 沃特世11月3日"食品过敏原分析:非靶向组学研究和靶向蛋白组学分析"网络讲座即将启动
    日期: 2017年11月3日时间: 14:00 – 16:00地点: 网络讲座语言: English 食物过敏原是食物中可能导致体内异常免疫反应的成分,通常是相对分子量为10000?70000的蛋白质或糖蛋白。食物过敏研究是蛋白质组学在食品科学领域的重要应用。食物过敏会导致皮肤发红和肿胀,甚至休克死亡,这是一个需要高度关注的问题。 曼彻斯特大学的Clare Mills教授是这个领域非常活跃的学者。她与当地医院建立了良好的合作关系,通过大量的临床样本分析,从食物过敏原标志物的发现、鉴定到其对人体的影响开展了广泛的研究。 在研究中,她使用高水平的离子淌度质谱系统发现食物过敏原标志物,进一步开发了可应用于食品过敏原监测和常规检测的高灵敏度LC / MS(串联四极杆质谱)检测方法。 在本讲座中,Mills教授将以花生为代表与您分享研究思路和成果。 主讲人:Clare Mills博士 曼彻斯特大学,炎症与修复研究所,曼彻斯特生物技术研究所,曼彻斯特健康科学学术研究所分子变态学教授 Mills教授目前在曼彻斯特大学从事分子过敏原研究,并领导欧盟综合项目iFAAM和EuroPrevall。 Mills教授运用分子科学研究过敏原,更好地诊断和治疗食物过敏症。 登录沃特世官网并搜索“食品过敏原分析:非靶向组学研究和靶向蛋白组学分析”即可进行注册报名。 此网络讲座免费报名参加。您只需要使用一台链接网络的电脑即可参加,如果您需要在讲座中加入讨论或语音提问,请您提前准备好麦克风。收到您的注册信息后我们会筛选并在讲座前一天通过电子邮件给您发送讲座登录链接。如有任何问题请拨打电话:021-61562642或发送邮件至minxing_guo@waters.com,谢谢。
  • 520万!浙江大学非靶向代谢组学高灵敏度质谱仪采购项目
    一、项目基本情况项目编号:QSZB-Z(H)-A24104(GK)项目名称:非靶向代谢组学高灵敏度质谱仪预算金额:520.000000 万元(人民币)最高限价(如有):520.000000 万元(人民币)采购需求:序号名称数量单位简要技术需求或服务要求是否允许采购进口产品预算金额(万元)最高限价(万元)一非靶向代谢组学高灵敏度质谱仪1台详见采购需求是520520合同履行期限:签订合同之日起,90个工作日内货到采购人指定地点并安装验收完毕(包括供货、安装、调试、验收合格所需时间)本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间:2024年04月17日 至 2024年04月24日,每天上午8:30至11:30,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:微信获取(扫描附件二维码或关注“浙江求是招标代理有限公司”企业公众号,仅支持手机操作)或现场获取。方式:微信获取(扫描附件二维码或关注“浙江求是招标代理有限公司”企业公众号,仅支持手机操作)或现场获取。 获取文件联系人:於路莹;联系方式:0571-87666112售价:¥500.0 元,本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:浙江大学     地址:杭州市滨江区滨盛路3333号        联系方式:潘丽霞,0571-81732401      2.采购代理机构信息名 称:浙江求是招标代理有限公司            地 址:杭州市西湖区玉古路173号中田大厦21楼            联系方式:陈宵、陈丹妮,0571-87666119            3.项目联系方式项目联系人:潘丽霞电 话:  0571-81732401
  • 李灵军合作成果:mNeuCode支持精氨酸二甲基化的靶向蛋白质组分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation1,文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的李灵军教授和国家蛋白质科学中心的常乘、贾辰熙教授。  蛋白质精氨酸甲基化是一种广泛存在于真核生物中且相对保守的翻译后修饰,参与包括RNA加工、DNA修复、染色体组织、蛋白质折叠和基因表达在内的多种生物学过程。蛋白质精氨酸二甲基化在生物过程和人类疾病中发挥着重要作用,但与此同时,精氨酸二甲基化的相对丰度和化学计量通常很低,并且表现出较宽的动态变化范围,这些问题都给分析带来了巨大的挑战。在这篇文章中,作者设计了一种用于二甲基精氨酸代谢标记的mNeuCode标签,并开发了一个名为NeuCodeFinder的软件工具,用于在MS全扫描中筛选NeuCode信号,从而能够在蛋白质组范围内对蛋白质二甲基化进行靶向LC-MS/MS分析。作者将该方法应用到HeLa细胞精氨酸二甲基化的全蛋白质组分析中,证实了该方法的有效性:在70种蛋白质上鉴定到176个精氨酸二甲基化位点,其中38%是新位点。  图1 用于细胞培养代谢标记的mNeuCode的化学设计。含有由稳定同位素标记的甲硫氨酸和精氨酸的不同组合的mNeuCode-I(红色)和mNeuCode-II(蓝色)分别用于两组细胞培养。同位素标记的甲硫氨酸经过代谢转化为甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet ),随后由蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)催化转移到精氨酸侧链的甲基上。细胞裂解后,将两种样品混合并制备用于高分辨率LC-MS分析。含有二甲基精氨酸的肽的NeuCode同源物被解析后,将显示出43 mDa的质量差异并作为诊断峰。  图2 基于mNeuCode的精氨酸二甲基化靶向蛋白质组分析。(A)NeuCodeFinder从高分辨率质谱数据中筛选NeuCode同位素峰对的工作流程。从原始数据文件中提取全扫描质谱。单峰被配对以形成NeuCode等值线簇。最终的NeuCode对列表与提取的离子色谱(XIC)值一起导出。(B)靶向LC-MS/MS分析的工作流程,包括样品制备、富集以及MS1和MS2分析。  在mNeuCode-I标记组中,使用含有正常L-精氨酸和同位素标记L-蛋氨酸[D3]的培养基 在mNeuCode-Ⅱ标记组中,则使用同位素标记的L-精氨酸[15N4]和L-甲硫氨酸[13C]进行培养(图1)。收集两组全细胞蛋白提取物并等量混合,蛋白经还原烷基化与酶切后,得到的肽段通过StageTip分级分离和HILIC tip富集,以提高样品肽段的识别率。处理的样品先进行LC-MS全扫描,通过作者的自制软件NeuCodeFinder生成包含列表,此包含列表用于辅助进一步的平行反应监测(PRM)模式分析(图2)。    图3 已鉴定的精氨酸甲基化位点的生物信息学分析。(A)鉴定的精氨酸二甲基化位点和(B)精氨酸二甲基化蛋白质。橙色柱表示未报道的精氨酸二甲基化位点或蛋白质。绿色柱表示只有单甲基化是已知的,但是二甲基化还没有报道。(C)韦恩图显示,通过使用胰蛋白酶和镜像胰蛋白酶作为消化试剂,从两组实验中鉴定的精氨酸二甲基化位点。(D)蛋白质上位点数目的分布。每个蛋白质上精氨酸二甲基化位点的数量显示在饼图周围,蛋白质的数量列在饼图中。鉴定的精氨酸-二甲基化蛋白质的(E) GO富集和(F)KEGG途径分析。(G)使用STRING数据库将二甲基化蛋白质映射到蛋白质相互作用网络上。综合得分 0.4。(H)已鉴定的精氨酸二甲基化位点中-6和+6氨基酸残基的序列标志。  通过对数据结果的分析,最终共鉴定到70种蛋白质上的176个精氨酸二甲基化位点,其中37-38%的精氨酸二甲基化位点是新的修饰位点,29%的精氨酸二甲基化蛋白没有被报道过,这证明了mNeuCode方法的有效性。与常规的鸟枪法蛋白质组学策略所获得的数据相比,mNeuCode方法在鉴定低丰度精氨酸二甲基化肽方面具有独特的优势,并且能够补充许多传统鸟枪法蛋白质组学所无法鉴定到的精氨酸二甲基化位点。对mNeuCode方法鉴定到的精氨酸二甲基化蛋白进行生物信息学分析后,发现这些蛋白质主要与RNA的加工、剪接和稳定性相关,参与了RNA的代谢过程。  图4 FAM98A上精氨酸二甲基化位点的突变抑制了细胞迁移。(A)通过蛋白质印迹检测FAM98A在HeLa细胞中敲除和重建的效果。用siFAM98A-1和siFAM98-2沉默HeLa细胞,然后用Flag标记的WT或突变的FAM98A质粒重建。Anti-FAM98A显示内源性FAM98A的干扰。Anti-Flag显示外源FAM98A的重建。(B)图像和(C)柱状图显示了HeLa细胞的细胞迁移。  FAM98A是一种微管相关蛋白,与结直肠癌和非小细胞肺癌的增殖有关。有研究者发现FAM98A是PRMT1的底物,但未能确定确切的甲基化位点。而在作者的研究结果中,成功鉴定到FAM98A上五个新的精氨酸二甲基化位点。为了验证这些二甲基化位点是否参与细胞迁移的调节,作者使用FAM98A敲除和FAM98A WT或突变重建细胞系进行了伤口愈合试验。将HeLa细胞的FAM98A基因敲除后,分别用WT或突变的flag-FAM98A重建FAM98A沉默细胞,其中突变的flag-FAM98A将二甲基化位点R351、R360、R363、R371和R375突变为赖氨酸以抑制甲基化。实验结果显示,当FAM98A基因被敲除时,细胞的迁移能力受到抑制,WT FAM98A的重建挽救了FAM98A敲除导致的细胞迁移缺陷,但是突变型FAM98A的重建却不能挽救。该结果证实了FAM98A上的二甲基化位点在细胞迁移中起到的作用。  总之,在这篇文章中作者发明了一种mNeuCode方法,并开发了NeuCodeFinder软件,使得能够以全蛋白质组的方式进行精氨酸二甲基化的靶向MS/MS分析。实验结果证明了mNeuCode技术对于精氨酸二甲基化的靶向蛋白质组分析的能力和有效性,并证实HeLa细胞FAM98A上新的精氨酸二甲基化位点在细胞迁移调节中的功能,有助于更好地理解癌症发展的潜在机制,为蛋白质组分析的方法学提供了新的思路。  撰稿:梁梓欣  编辑:李惠琳  文章引用:mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  Wang, Q., Yan, X., Fu, B., Xu, Y., Li, L., Chang, C., & Jia, C. (2023). mNeuCode Empowers Targeted Proteome Analysis of Arginine Dimethylation. Analytical chemistry
  • 中源协和:持续推进核酸质谱肺癌、结直肠癌靶向药筛查试剂盒临床报批工作
    有投资者向中源协和(600645)提问, 请问中源维康试剂盒临床试验,截止目前进展如何?  公司回答表示,投资者,您好。北京中源维康基因科技有限公司持续推进核酸质谱肺癌、结直肠癌靶向药筛查试剂盒临床报批工作。目前人循环肿瘤DNA多基因突变联合检测试剂盒于2020年通过注册检验后,完成入组样本近70%,进展顺利,该试剂盒核心技术于2021年获得发明专利授权 人6基因突变组织样本试剂盒于2021年4月19日取得注册检验合格报告 由中国医学科学院肿瘤医院牵头、北京市胸科医院、南京市鼓楼医院、河南省肿瘤医院4个临床中心均获得委员会批准和临床协议签署,并已获得人类遗传办公室审批,现已启动临床试验。  中源协和公司主要业务包括“精准预防”领域的细胞检测制备及存储 “精准诊断”领域的体外诊断原料、体外诊断试剂和器械的研产销,生物基因、蛋白、抗体等科研试剂产品,以及基因检测服务 “精准治疗”领域的干细胞、免疫细胞临床应用的研发等 形成“精准医疗”产业链。公司主要产品和服务包括:(1)细胞检测制备和存储服务:包括脐带血造血干细胞、脐带间充质干细胞、胎盘亚全能干细胞、免疫细胞、脂肪干细胞及牙源干细胞的检测、制备与存储服务。(2)体外诊断业务:包括单克隆抗体及多克隆抗体产品等的体外诊断原料 以及Ⅰ类、Ⅱ类、 Ⅲ类体外诊断试剂和医疗器械的研发、生产、销售。覆盖了生化诊断、免疫诊断、分子诊断、POCT 等。(3)生物基因、蛋白、抗体,医药中间体、实验用综合剂的研发、生产、销售。(4)基因检测服务:包括针对孕期的无创产前基因检测 针对儿童及成人的安全用药指导基因检测、疾病遗传基因检测、疾病易感基因检测等。  精准诊断板块,公司继续加大抗体和蛋白产品的研发,推出新产品,加大市场推广力度,美国科研市场抗体产品和蛋白产品增长较快,病理诊断方面,继续推动全自动免疫染色系统 UltraPATH 装机,报告期内新装机 47 台,促进业务实现快速增长。分子诊断方面,北京中源维康基因科技有限公司持续推进核酸质谱肺癌、结直肠癌靶向药筛查试剂盒临床报批工作。目前人循环肿瘤 DNA 多基因突变联合检测试剂盒于 2020 年通过注册检验后,完成入组样本近 70%,进展顺利,该试剂盒核心技术于 2021 年获得发明专利授权 人 6 基因突变组织样本试剂盒于 2021 年 4 月 19 日取得注册检验合格报告 由中国医学科学院肿瘤医院牵头、北京市胸科医院、南京市鼓楼医院、河南省肿瘤医院 4 个临床中心均获得伦理委员会批准和临床协议签署,并已完成人类遗传办公室审批,现已启动临床试验。
  • mAbs | 使用在线亲和色谱-质谱对影响抗体-FcγRIIIa V158 (CD16a)结合的属性进行非靶向表征
    大家好,本栏目供稿来自于中山大学李惠琳课题组,以后将定期为大家带来质谱新技术、新方法领域的前沿文献与工作交流,欢迎评论互动。本周为大家分享一篇发表在mAbs上的文章,Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry1,通讯作者是美国加利福尼亚州Amgen公司的Pavel V. Bondarenko。Fcγ受体(FcγR)是免疫球蛋白(Ig)超家族的膜结合糖蛋白,存在于免疫系统的许多造血细胞表面。这些受体可以结合IgG免疫复合物,在免疫反应的调节中发挥重要作用。FcγRIIIa(CD16a)是一种低亲和力Fc受体,与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)有关。研究表明FcγRIIIa结合亲和力与治疗性单克隆抗体(mAb)的ADCC效力之间存在良好的相关性,测量这种相互作用的亲和力是体外评估单克隆抗体疗法ADCC效力的一个重要部分。Fc上保守N糖基化位点(N297)的聚糖组成对CH2结构域的构象动力学和灵活性有显著的影响,并进一步关系到该结构域与Fcγ受体的亲和力,这种亲和力的差异为区分单克隆抗体糖型提供了一种独特的方法。在文章中,作者描述了一种使用固定化FcγRIIIa受体的亲和层析方法,通过在线质谱(MS)和离线馏分收集,在单个非靶向大规模实验中研究影响FcγRIIIa亲和性的因素。一、基于Fcγ受体亲和层析的抗体糖型鉴别图1显示了利妥昔单抗的糖型分离。从个体保留时间来看,半乳糖基化在与受体的结合亲和力中起着重要作用,更高水平的半乳糖导致亲和力增加(图1b)。几种糖型在提取质谱图(XMC)中含有多个峰(图1c),例如G1F/G1F。这是因为可能存在质量相同的位置异构体(例如G1F/G1F和G0F/G2F含有相同数量的糖,但排列方式不同)。此外,一次只有一个Fc-聚糖与Fc-γRIIIa相互作用,因此不对称糖基化单抗的一侧比另一侧具有更高的亲和力,这可以表现为两个不同的亲和力峰。此外还检测到两种无核心岩藻糖基化物种(M5/M5和G0F/G0)。据报道,这些物种的亲和力和ADCC效价显著增加,但这似乎并未反映在本实验中的保留时间上。最值得注意的是,据报道,M5/M5糖型对FcγRIIIa的亲和力增加了4-6倍,但在所有糖型中洗脱时间最早。仅观察到相对于岩藻糖基化G0F/G0F,无岩藻糖基化G0F/G0糖型的亲和力略有增加,保留时间偏移的幅度与G1F/G1F糖型相当,而不是文献中报道的增加10-50倍。作者推测,与大多数已发表的结合研究中使用的糖基化FcγRs相比,这种偏离预期保留行为的现象可能源于柱上的FcγRIIIa受体是无糖基化的。观察到具有唾液酸化的抗体分子的洗脱时间比其无唾液酸化的对应物稍早。例如,在图1c中,糖型G0F/S1G1F的洗脱时间与G1F/G1F相同。G0F/S1G1F的结构类似于G0F/G2F,在一个半乳糖上带有末端唾液酸,但其洗脱时间更早(类似于G1F)。这表明唾液酸残基可能阻止或抑制第二半乳糖与FcγRIIIa的相互作用,使其更类似于G1F聚糖。图1 利妥昔单抗的FcγRIIIa亲和LC-UV-MS表征。(a) 整个样品的去卷积质谱;(b) 280 nm紫外检测的LC色谱图。星号表示A1G0F的洗脱。(c) 提取的质谱图(XMC)用于检测含有M5/M5、G0F/G0F、G0F/G1F、G1F/G1F、G1F/G2F和G2F/G2F聚糖的单个完整抗体分子。二、亲和层析结果与AlphaLISA结合分析结果的相关性 图2显示了根据平均加权保留时间(根据峰面积加权)排列的四种治疗蛋白质的亲和色谱图。图2b和c显示了平均保留时间与AlphaLISA结合试验的相对亲和力百分比之间的线性相关性。这两种试验报告了类似的趋势,其中糖基化Fc融合蛋白显示无结合,mAb3(IgG2)显示非常弱的结合,与mAb1相比,mAb2(具有高水平半乳糖基化的IgG1)的结合增加。这为使用FcγRIIIa亲和层析方法表征影响结合的产品属性的影响提供了验证。图2 (a) 四种具有代表性的治疗蛋白模式的FcγRIIIa亲和色谱图:无糖基化Fc融合蛋白(紫色)、IgG2单抗(红色)和两种具有不同糖基化模式的IgG1单抗(蓝色和绿色)。(b) 相关图显示了相对结合亲和力与平均加权保留时间之间的关系,去除了异常样本。(c) 相对结合亲和力与加权保留时间的相关图,包括异常样本。三、受体亲和力的差异导致IgG亚类效应器功能的变化IgG亚类(IgG1、IgG2、IgG3和IgG4)的Fc区域具有高度的序列同源性,但在几个关键残基上有所不同,这决定了它们与各种Fc受体的亲和力。为了探究不同Fc结构域的角色,作者对具有相同Fab结构域,但Fc结构域分别来自IgG1、IgG2和IgG4的mAb2变体,以及一种工程化稳定效应器无功能变体(SEFL2)进行亲和分离(图3b)。SEFL2变体是一种无糖基化IgG1变体(N297G),带有额外的工程铰链二硫键,设计为不具有ADCC功能。保留时间数据表明,工程SEFL2-IgG1模式的亲和力最低,其次是IgG2、IgG4,然后是IgG1,这些样品的整体洗脱顺序与已有文献报道的结果一致。然而,IgG4变体的洗脱时间似乎高估了结合亲和力,洗脱时间仅略早于IgG1变体。这种增加的表观亲和力或许与柱上受体的糖基化性质有关,不应用于评估FcγRIIIa对IgG4亚类单克隆抗体的亲和力。图3 (a) 人类IgG重链CH2区域的对齐序列(EU编号)。参与FcγRIIIa结合的IgG Fc残基以绿色突出显示(本研究中通过实验测量),蓝色和红色突出显示(文献报道),二硫键以黄色突出显示。与IgG1序列不同的残基以粗体显示。(b) 具有相同Fab区和不同Fc区的四种mAb2变体的紫外色谱图(λ=280 nm),对应于IgG1(蓝色)、IgG2(品红)、IgG4(褐红色)和带有N297G突变的IgG1 SEFL2(黑色)。插图显示了AlphaLISA测量的相对FcγRIIIa结合亲和力值。亲和力是相对于mAb2参考标准物质的IgG1变体测量的。四、二硫化物异构体对IgG2单抗中FcγRIIIa结合的影响鉴于IgG2亲和色谱图的异质性,作者选择具有二硫化物变体的IgG2(mAb3)进行进一步表征。该IgG2单抗存在几种天然的二硫键结构异构体,它们可以影响疗效和Fc受体结合行为。对二硫化物异构体的反相和FcγRIIIa亲和分离的并排比较(图4)。有趣的是,亲和分离方法中使用的类天然条件仍然能够区分这些结构异构体,这表明这些异构体对Fc和FcγRIIIa的结合亲和力也存在一定影响。图4 (a) 在280 nm处进行紫外检测的反相色谱图,显示天然产生的IgG2二硫化物变体和富集IgG2-a和IgG2-B的纯化样品的混合物分离。(B)相同样品的FcγRIIIa亲和紫外色谱图,显示IgG2二硫化物亚型的部分分辨率。六、在应力条件下识别对FcγRIIIa结合产生负面影响的修饰对受体结合位点或其附近的残基进行化学修饰可影响抗体-受体相互作用的亲和力,从而导致ADCC和疗效的变化。这种修饰可以在各种应激条件下诱导。本研究使用热应激利妥昔单抗样品(40°C,持续6周),通过LC-MS/MS肽图谱检测到200多个修饰。对比具有温度应力的样品和保持在4℃的对照样品的亲和色谱图,每个样品的主峰收集为四个组分(F1–F4)。40°C下的应力导致FcγRIIIa结合的最低亲和组分F1的峰面积略有增加(2%~4%)。对每个收集的组分进行肽图谱绘制,以确定组分中修饰相对百分比的趋势(图5)。馏分被分别赋值为0.1、0.2、0.3、0.4,以便斜率与R2进行比较,并且斜率的R2与绝对值之和可用作评分。具有正斜率的修饰(如半乳糖基化和唾液酸化)表明对受体结合有有利影响,而具有负斜率的修饰(如去酰胺化)表明对结合有不利影响。应激后,组分中的化学修饰斜率(N329脱酰胺)更高(图5b、d、f),而应激前后糖类的斜率(图5c、e、g)保持相似,表明斜率主要由聚糖对受体亲和力的影响以及组分中存在的糖类来定义。图5 (a)亲和色谱图突出显示了在40°C下热应激6周后,相对于4°C对照样品,mAb1峰值强度的变化。(b–g)FcγRIII亲和组分F1、F2、F3和F4中所选修饰的相对丰度变化。(h,i)R2与4°C组分中PTMs的百分比变化斜率的关系。R2与斜率的关系由组分中所有检测到的PTMs的线性回归确定。在所有面板中,红色表示热应力样本(40°C,6周),黑色表示4°C对照样本。所有统计分析中确定的关键属性汇总如表1所示。选择六个指标来评估数据的显著性,以确定修饰是否对FcγRIIIa结合至关重要。评估显示,利妥昔单抗P231(EU P227)、N301(EU N297)和N329(EU N325)三个残基上的11个修饰对结合的影响具有统计学意义。作者进一步分析了这些残基的空间分布,结果显示每个已鉴定的残基都与IgG1到FcγRIIIa的结合域非常接近,为确认这些属性对结合有重要影响提供了额外的信心。表1 确定关键性属性的统计分析总结撰稿:夏淑君编辑:李惠琳文章引用:1 Daniel W. Woodall, Thomas M. Dillon, Kevin Kalenian, et al. Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry. mAbs, 2022, 14(1): 2004982.
  • 中国农业科学院油料作物研究所魏芳团队新成果:利用新型拟靶向脂质组学策略综合分析蓝蓟油中脂质组分
    2021年3月,中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向脂质组学策略,将靶向的Paternò–Büchi (PB)-MS/MS与非靶向脂质组学技术融合,综合分析了蓝蓟油中的脂质组分,并解析了多不饱和脂质的精准结构。有利于蓝蓟油的营养价值评价以及为蓝蓟油中独特的生物活性脂质的加工利用提供理论基础。相关研究成果发表在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(IF: 4.192)上。  研究背景  蓝蓟是一种原产于欧洲和地中海地区的草本植物,其种子的油脂具有两个独特的特点:含有丰富的n-3多不饱和脂肪酸,例如α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和十八碳四烯酸(SDA, 18:4n-3),并且天然含有α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和γ- 亚麻酸(GLA, 18:3n-6)。ALA和SDA是EPA(20:4n-3)和DHA(22:6n-3)的前体物质。研究表明n-3长链多不饱和脂肪酸EPA和DHA具有有效的抗炎、保护神经系统和降低患心血管疾病的功效。并且有研究报道SDA转换成EPA的比率接近30%,是ALA的4-5倍。因此,富含SDA的蓝蓟油是潜在的可持续性n-3多不饱和脂肪酸的来源,并且有替代鱼油的可能性。FDA和欧盟也将蓝蓟油列为新资源食品原料。蓝蓟油的营养和功能特征主要由其脂质组成决定,主要是由甘油三酯(TGs)、甘油二酯(DGs)和游离脂肪酸(FFAs)组成。因此,分析蓝蓟油整体的脂质组对评价其营养价值和探索其生物活性有重要的作用。目前,关于蓝蓟油的脂质分析主要集中在使用GC/GC-MS获得脂肪酸组成,而缺乏对于单独的脂质分子的精准结构如TGs、DGs和固醇酯(SEs)上脂肪酰基链的组成,尤其是不饱和脂肪酰基链上不饱和键的位置信息的研究。  研究内容  图1. 新拟靶向策略的流程图  针对蓝蓟油的整体脂质组信息缺乏,以及多不饱和脂质精准结构未知的现状,中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向策略全面分析蓝蓟油中的脂质组并鉴定了其中不饱和脂质双键的位置。新的拟靶向策略是将非靶向脂质组分析与以2-乙酰吡啶为衍生化试剂的PB-MS/MS靶向分析结合,实现高覆盖度的脂质组分析和脂质的双键位置的鉴定。具体来说,首先经过非靶向脂质组分析,共得到了158种脂质分子信息,包括123种TG, 20种DG,6种SE和9种FFA。基于非靶向脂质分析的结果,再进一步进行靶向PB-MS/MS分析,根据二级质谱图中的诊断离子得到双键位置信息,共鉴定出蓝蓟油中有209种脂质分子,并对其中162种不饱和脂质的双键位置进了行鉴定,包含32对TG双键位置异构体,5对DG双键位置异构体,4对SE双键位置异构体和1对FFA双键位置异构体。这种高覆盖和精准结构阐述的脂肪组学分析有助于更好地了解蓝蓟油的营养价值,并对进一步提高蓝蓟油中具有独特生物活性的脂质成分的加工利用研究提供理论基础。  图2.(a) 非靶向脂质组分析得到的蓝蓟油总离子流图(正离子模式) (b)TG 54:10的二级谱图 (c)DG 34:1的二级谱图  图3. 蓝蓟油中不饱和TG分子的双键位置的鉴定。2-AP-labeled TG 54:9 (a), TG 54:11 (b), TG 54:6 (c) and TG 54:5 (d)的MS/MS 谱图  中国农业科学院油料作物研究所魏芳研究员为论文的通讯作者,博士生徐淑玲为论文第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金(31571926),湖北省技术创新项目(2018AHB014),武汉市科技计划项目(2019020701011468),中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP-2013-OCRI),中国农业科学院“青年英才计划”培育工程计划等项目的资助。  论文链接:  https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.0c07268  关于中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队脂质分析实验室:团队致力于突破脂质组分析所面临的生物基质复杂、脂质及其代谢产物种类繁多且结构复杂、定性和定量分析困难等共性关键技术瓶颈,建立高效,高通量的脂质组分析平台,并将该平台广泛应用于:(1)不同生物种质资源中脂质组成 (2)应用于食品安全与质量控制 (3)脂质的生物功能与营养学评价 (4)开发新的功能脂质。  脂质组分析平台:
  • 许国旺团队提出并发展的拟靶向代谢组学方法形成范本发表
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 仪器信息网讯 /strong 中国科学院大连化物所高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)许国旺研究员团队对前期提出并发展的拟靶向代谢组学方法进行了系统总结和提升,相关结果形成范本并于2020年6月发表在《自然-实验手册》(Nature Protocols)。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 258px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/f9773d5c-4201-4900-b788-53a11c4c183f.jpg" title=" 微信截图_20200723151706.png" alt=" 微信截图_20200723151706.png" width=" 600" height=" 258" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 代谢组学是研究内源性代谢物的科学,超高效液相色谱-质谱是广泛使用的分析工具。代谢组学分析策略主要有 strong 非靶向和靶向两种 /strong , strong 前者一般使用高分辨质谱获得丰富的代谢物信息 /strong ,但存在数据复杂、重复性差、线性范围窄等缺点;而 strong 后者一般使用三重四极杆质谱 /strong ,数据质量有了很大提高,但通常只检测已知代谢物,覆盖度低。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 针对上述特点, strong 许国旺研究团队于2012年首次提出拟靶向代谢组学的概念 /strong (J Chromatogr A.,2012,1255:228-36)。其创新之处在于, span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong 提出了一种定量离子选择算法,用于对所有检测到的代谢物进行定量离子选择,通过保留时间锁定气相色谱-质谱选择离子监测方式,样品中已知和未知的代谢物均可被测量,该方法兼具非靶向和靶向代谢组学的优点。 /strong /span 在2013年,该方法被延伸到液相色谱-质谱(Anal Chem.,2013,85:8326-33),在方法建立时用高分辨质谱获取代谢物的离子对信息,而在实际样品分析时采用靶向的多反应检测(MRM)方式测量代谢物的丰度,该方法覆盖度高、线性和重复性良好,而且不需要标样来限定检测的代谢物。   /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在随后的工作中,为提高方法建立的效率,该团队进一步开发了自动挑选离子对的软件(Anal Chem.,2015,87:5050-5),并建立了针对大规模临床样本分析的数据校正方法,对超千个样品的分析也获得了较好的重复性(Anal Chem.,2016,88:2234-42;J Chromatogr A.,2016,1437:127-136)。在此基础上,为提高方法中包含的离子对个数,提高覆盖度,该团队发展了基于SWATH技术的拟靶向代谢组学方法,在正离子下就可在血浆中获得1373个离子对(Anal Chem.,2018,90:11401-11408)。在研究脂质结构-质谱特征规律、色谱保留规律的基础上,该团队建立了高覆盖度拟靶向脂质组学分析新方法,涵盖19个脂类、3377个脂质离子对,覆盖7000多种脂质分子结构(Anal Chem.,2018,90:7608-7616)。在最近的工作中,为进一步提高覆盖度,该团队在高峰容量的二维液相色谱-质谱系统上建立了拟靶向方法(Anal. Chem.,2020,92:6043-6050),正离子模式和负离子模式分别检测到1294和687个离子对,建立的二维液相色谱-质谱拟靶向代谢组学方法可用于分离分析氨基酸、胆汁酸、肉碱、溶血磷脂、鞘脂、磷脂和甘油三酯等。这些方法已在恶性肿瘤(肝癌、肺癌)和糖尿病等代谢性疾病的研究中发挥积极作用,近20余项相关结果在Hepatology, Anal. Chem., J. Proteome Res.等国际权威期刊发表,并被其他实验室采用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 目前,高覆盖度的(半)定量代谢组学方法在生命科学各领域均受到重视,拟靶向方法将会起到越来越重要的作用。为了让更多的同行使用拟靶向方法,基于上述前期工作,以血清/血浆为例,该研究团队进一步优化了拟靶向代谢组学建立流程,升级并提供了开放式软件和工具,形成了方法范本。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 附件为2020年6月发表于《自然-实验手册》的文章:《 /span Development of a plasma pseudotargeted metabolomics method based on ultra-high-performance liquid chromatography–mass spectrometry》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/202007/attachment/c1122057-ab40-4e94-881c-6a015edd762b.pdf" title=" 10.1038@s41596-020-0341-52020-06.pdf" style=" font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) " 10.1038@s41596-020-0341-52020-06.pdf /a /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span br/ /p
  • 岛津倾情助力2018年靶向蛋白质组学国际研讨会
    日前,由中国科学院上海药物研究所主办、岛津企业管理(中国)有限公司赞助的“2018年靶向蛋白质组学国际研讨会”在上海顺利举行。该研讨会首次在中国举办,此前在美国、德国、瑞士、西班牙、巴西、印度、日本等世界各地成功举办,拥有国际一流的讲师团队,受到广泛欢迎。 本次研讨会 以“靶向蛋白质组学”(Targeted Proteomics)为主题,围绕1. 靶向蛋白质组学方法的建立及其意义;2. 蛋白质组学数据采集技术DIA/SWATH在靶向蛋白质组学中的应用;3关于靶向蛋白质组学策略在生物、医药、科研领域的应用培训等主要议题展开了深入探讨。2018年靶向蛋白质组学国际研讨会现场 目前在蛋白质组学领域出现了不同的靶向蛋白质组学策略,可以在许多样品中对预定的蛋白质子集进行检测和定量,具有高度的灵敏性和重现性。本次会议针对这些靶向蛋白质组学技术,如何建立、如何应用、如何解决实验中遇到的问题,进行了系统性讨论。 Ruedi Aebersold教授、Brendan MacLean教授、Michael MacCoss教授、Christina Ludwig教授、Ben Collins教授、Yansheng Liu 教授等资深蛋白质组学专家在现场或通过视频的方式,先后为参会代表进行演讲、分享经验,提供最新的技术动态信息。刘巧霞博士介绍岛津蛋白定量分析解决方案 岛津分析中心刘巧霞博士作了题为“岛津助力构建食品药品蛋白定量检测平台--蛋白前处理、定量分析全套解决方案”的报告,介绍了基于nSMOL技术和Skyline软件的曲妥珠单抗LC-MS/MS定量分析方法,利用nSMOL选择性酶切技术可以快速筛选单抗特征肽段并减少基质干扰,提高检测的准确度和灵敏度;在食品检测方面刘博士首先介绍了利用全自动在线蛋白酶切系统Perfinity iDP与三重四极杆质谱联用定量检测奶粉中α-酪蛋白,将常规的过夜酶切缩短到4分钟,并实现完全在线酶切,脱盐和分析。最后刘博士还介绍了借助Skyline软件,利用岛津三重四极杆质谱定性定量检测牛肉中的猪肉掺假,为肉类品种鉴定提供准确快速解决方案。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 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。
  • Orbitrap助力非靶向代谢组学在临床研究中取得新进展
    近日,Metabolomics杂志以封面文章形式,发表了基于Orbitrap的非靶代谢组学在新生儿先天性心脏病手术预后评价方面的研究成果。该研究首次报道了受心脏手术影响的关键代谢通路,并筛选出潜在的新生物标志物,有望应用于筛查手术预后不良风险较高的新生儿。早期识别手术致残风险较高的新生儿,可提示为患儿及时制定个性化长期治疗方案,提高患者术后生存质量,在未来具有重要的应用价值。图片来源:Metabolomics杂志 开创新篇非靶向代谢组学TGA应用新前景大动脉转位(Transposition of the Great Arteries,TGA)是一种致死率极高的先天性心脏病,需在新生儿出生3周内及时进行心肺转流术(Cardiopulmonary-bypass ,CPB)予以矫正。由于手术中使用的药物会对患者术后代谢图谱造成严重扰动,研究者首先建立了术中涉及的1255种药物及术后可从尿液中二次检出的药物相关的代谢物清单,将此清单在代谢分析时予以背景扣除。该项目对比分析了TGA患者术前和CPB术后尿液中的代谢物,共检测到39,000多种特异化合物,其中371种可预测注释的差异代谢物。最终准确注释的13种差异代谢物通路分析表明,犬尿氨酸代谢通路中色氨酸降解与手术干预相关性最强。 立意新颖创新数据分析流程克服基质干扰此次研究中,来自意大利的研究团队应用了一种全新的思路,同时也是这项研究的一项重要优势:即建立了克服基质干扰因素的数据分析工作流程,这使可靠地测定目标代谢物的变化成为可能。而这一创新思路和研究进展,是基于QE高分辨质谱的超高分辨率和Compound Discoverer这一强大的数据分析软件完成的。 文中显示,作者首先使用Compound Discoverer™ 2.1(Thermo Fisher Scientific)的“生成预期化合物”功能建立了给药药物及其内源性代谢物的列表。该列表包括母体化合物、术中用药成分,及它们可能的转化产物。接着在两步“生成预期化合物”功能生成的化合物离子列表中使用“寻找预期化合物”功能进一步搜索化合物,最终建立了一份“外源药物”相关的化合物质谱列表。研究者使用该方法,成功排除了外源药物对内源性代谢标志物筛选的干扰,从而发现真正与手术因素密切相关的差异代谢物。对于新生儿心脏手术引发的不良预后监测有重大而深远的意义。 前景广阔,靶向定量与验证——早期脑损伤患者或迎曙光本研究中使用的非靶向代谢组学方法,具备可区分手术前和手术后样品代谢物差异的能力,而发现的差异代谢物将研究者未来的思路引向犬尿氨酸通路。而基于现有研究成果和成功的分析流程创新,研究者有信心后续更大范围的进行冠心病患者的定量(靶向)代谢组学分析。这些代谢物的定量将与受损神经发育金标准GFAP以及手术后神经学和神经发育测试获得的数据有潜在相关性。这可以提供预测脑损伤所需的生物标志物,尽早识别处于不良神经发育风险的患者,对于先发性干预和辅助神经发育治疗的启动都至关重要。 相较中低分辨率质谱系统而言,文中提及的基于组学金标准Orbitrap技术的Q Exactive质谱系统,能够提供超高分辨分辨率和灵敏度,这也为代谢组学研究者所面临的共同挑战-样本基质复杂、代谢产物鉴定数量不足、辨别假阴性/假阳性结果-带来更加直观的帮助。而Compound Discoverer强大的数据处理和分析功能,能够延展性的帮助研究者创新工作流程,结合公共数据库信息,能够更加方便和准确的鉴定代谢物。 色谱质谱明星产品前处理气相色谱离子色谱液相色谱气质联用液质联用AA/ICP/ICPMS软件 更多仪器配置和方案推荐色谱质谱全流程食品安全固废专项临床检测RoHS检测中药分析化药分析代谢组学
  • NanoTemper热点解析 | 颠覆传统!基于PROTAC技术的“靶向降解组学”鉴定中药成分靶点
    背景介绍蛋白降解靶向嵌合体(PROTAC)技术是目前小分子药物研发领域最火热的技术之一。它颠覆了传统药物化学中“占位驱动 (occupancy driven)”的开发理念,借助内源性的泛素蛋白酶体系统有效地特异性降解致病蛋白,尤其是“不可成药(undruggable)”靶点。如此优秀的技术,不但让国内外众多制药巨头和Biotech公司趋之若鹜,更为科学家们打开了新世界的大门。中国科学院司龙龙课题组刚刚在Nature子刊发表了基于PROTAC技术的流感疫苗[1]doi: 10.1038/s41587-022-01381-4,沈阳药科大学陈丽霞和李华团队又创造性地将这项技术引入到了中药研究领域,在Acta Pharmaceutica Sinica B(APSB)发表了题为“PROTAC Technology as a Novel Tool to Identify the Target of Lathyrane Diterpenoids”的研究论文 [2] doi: 10.1016/j.apsb.2022.07.007。中药活性成分和其作用靶点的鉴定均在中药研发领域具有重要的科学意义和实用价值。尤其是靶点鉴定,它是理解中药机制和下游药物开发的基础和关键。但由于中药“多靶点、多成分”的作用模式,以及与靶点蛋白瞬时、弱亲和力的相互作用,导致中药的靶点鉴定存在巨大挑战,亟需研究的思路创新和技术创新。PROTAC技术中的蛋白降解剂是一种含有两个活性端的小分子化合物,一个活性端可与靶蛋白结合而另一个活性端结合E3连接酶;两个活性端通过linker相连接。鉴于PROTAC分子往往无需很强的亲和力即可有效地特异性降解靶蛋白,沈阳药科大学的研究团队大胆猜想该技术可用于鉴定中药成分及天然产物的作用靶点。研究人员将PROTAC技术与定量蛋白组学、微量热泳动(MST)分子互作检测技术相结合,从被降解的差异蛋白中找到中药靶点,并通过下游的一系列分子、生物化学和动物实验得到了功能验证。该流程被研究团队称为“靶向降解组学”,可以为中药成分的靶点鉴定提供新的解决方案。实验解读沈阳药科大学陈丽霞和李华团队在前期研究中从中药千金子中获得了一系列千金烷二萜类化合物,其中ZCY-001化合物具有最强的抗炎活性,并且具有低毒性。研究人员将该化合物的核心骨架Lathyrol(即千金子二萜醇)与沙利度胺 (E3连接酶CRBN配体) 通过PEG linker相连,得到了PROTAC分子ZCY-PROTAC。使用该PROTAC分子对细胞进行处理后提取蛋白,并使用TMT串联质谱标签进行标记定量蛋白组学分析(图1 A)。比较蛋白组学分析发现MAFF蛋白在ZCY-PROTAC处理后发生了最为显著的降解。Western Blot结果也显示, MAFF蛋白的降解水平与ZCY-PROTAC的剂量和作用时间是正相关的(图1 B)。这些结果表明,该蛋白可能是Lathyrol等千金烷二萜类化合物的最主要靶点。图1 ZCY-PROTAC可显著降解MAFF蛋白为了验证比较蛋白组学发现的靶点蛋白,研究人员采用微量热泳动(MST)技术直接检测Lathyrol及其衍生物ZCY020与MAFF蛋白的结合能力。如下图所示,Lathyrol与MAFF的亲和力为20.90 μM,ZCY020对MAFF的亲和力也在同一水平。以上亲和力检测结果也通过表面等离子共振(SPR)、细胞热迁移分析(CETSA)以及DARTS等实验得到了验证。这些结果证实了MAFF蛋白是中药千金子成分的直接作用靶点。图2 微量热泳动技术(MST)检测中药千金子活性成分与MAFF蛋白相互作用研究人员进一步采用生化和药理学实验深入研究阐明了千金烷二萜ZCY020以MAFF为靶点蛋白, Nrf2/HO-1信号通路为作用途径发挥抗炎作用。ZCY02可以促进MAFF-Nrf2异源二聚体的形成而抑制MAFF同源二聚体,进而调节HO-1的下游表达,从而在体内外发挥抗氧化和抗炎活性。本研究创造性地将PROTAC技术应用在了中药成分靶点的鉴定上,首先以中药活性成分为基础合成出PROTAC分子探针,再通过蛋白的特异性降解来发现中药活性成分的靶点蛋白。以MST为代表的的分子互作检测技术在靶点验证中发挥了重要作用,可直接定量分析中药活性成分与靶点蛋白的亲和力。作者将这一系列技术手段整合为一套可行的中药成分靶点鉴定新方法,可以有力地补充甚至替代现有技术。关于Monolith新一代分子互作检测仪德国NanoTemper公司自2010年推出第一款基于微量热泳动技术的Monolith分子互作仪。随着工业用户的增多且对高通量检测的需求越来越迫切,NanoTemper公司于2014年推出了自动化的检测仪器Monolith NT.Automated。基于用户的反馈,在2020年对该产品线进行了全面升级,推出了全新的Monolith系列仪器。(点击图片,查看更多详情)产品特点:仅需微量样品,即可直接在溶液中测定分子间结合。无需固定,不受检测样品种类的限制。检测速度快、测量范围广 (Kd : 从pM到mM)。仪器操作简单,无需繁琐的清洗维护。参考文献[1] Si L, Shen Q, Li J, et al. Generation of a live attenuated influenza A vaccine by proteolysis targeting. Nat Biotechnol. 2022 Jul 4. [2] Wu Y, Yang Y, Wang W, et al. PROTAC Technology as a Novel Tool to Identify the Target of Lathyrane Diterpenoids. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2022 Jul 16.
  • 许国旺团队新成果:食品中兽药及其代谢物非靶向筛查新方法
    近日,中科院大连化物所高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)许国旺研究员团队在食品中风险物质非靶向筛查技术研究方面取得新进展,通过系统研究兽药及其相应代谢物的质谱碎裂特征,构建了复杂食品基质中兽药及其代谢物的非靶向筛查策略,可为食品中风险物的发现提供重要的技术手段。  食品安全关系国计民生,不断出现的未知/新型风险物质给食品安全带来了挑战。针对未知风险物识别的难题,该研究团队在前期工作中先后建立了两种非靶向筛查策略,可实现对有空白样本(Anal Chem.,2016)和无空白样本(Anal Chem.,2018)的食品中潜在风险物质的筛查。考虑到风险物质在体内会被代谢并以多种形式存在于食品中,团队于近期构建了包含3710种兽药及其相应代谢物的质谱数据库,研究、归纳了共有或独有的质谱碎裂特征,并基于质谱碎裂特征及智能检索程序,开发了一种针对复杂食品基质中已知/未知兽药及其代谢物的非靶向筛查方法。团队利用该方法在蛋类样本中进行了示范性应用,证明了其在食品安全风险物筛查中具有应用潜力。  相关研究成果以“Nontargeted Screening Method for Veterinary Drugs and Their Metabolites Based on Fragmentation Characteristics from Ultrahigh-Performance Liquid Chromatography–High-Resolution Mass Spectrometry”为题,发表在《食品化学》(Food Chemistry)上。该工作的第一作者是我所1808组博士研究生梁雯莹。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图 梁雯莹)文章链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130928
  • 肿瘤免疫治疗的候选靶标-靶向胞内促癌蛋白
    肿瘤免疫治疗的策略之一就是使免疫系统特异性靶向肿瘤细胞而不是正常细胞。而突变相关的新抗原(neoantigen)正是这样的靶标,肿瘤细胞中体细胞突变产生的序列改变的肽段被细胞处理,被主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)呈递至细胞表面,进而被T细胞识别,对肿瘤细胞进行杀伤。由于新抗原只在肿瘤细胞中存在,其成为肿瘤免疫治疗的热门靶标之一【1】。但是大部分肿瘤只有有限的肿瘤突变荷载并不能够产生新抗原相关的反应,同时只有5%的新抗原能被MHC分子提呈,而能激活有效的杀伤性T细胞的新抗原更少【2】。同时,肿瘤细胞中大部分的促癌因子和蛋白都是胞内蛋白,这也限制它们作为新抗原被人白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA, 人MHC分子)呈递作为肿瘤治疗的靶标【1】。神经母细胞瘤(Neuroblastoma)是儿童中常见的一种恶性肿瘤,其具有很少的肿瘤突变,相反其是由于转录调控网络表观遗传学上的失调而引起的【3】。在实体瘤,尤其是肿瘤突变荷载少的实体瘤中发现特异性以及免疫原性都较好的肿瘤免疫治疗新靶标,一直以来是肿瘤免疫治疗存在的挑战。2021年11月3日,来自美国宾夕法尼亚儿童医学院的John M. Maris团队在Nature上发表题为Cross-HLA targeting of intracellular oncoproteins with peptide-centric CARs的文章。团队分析神经母细胞瘤的免疫肽组,在HLA-A*24:02上发现来自神经母细胞瘤主要促癌转录因子PHOX2B的未突变肽段QYNPIRTTF具有很好的肿瘤特异性,以该肽为中心设计的CARs能识别多种不同HLA呈递的QYNPIRTTF,且在体外和小鼠模型中具有不错的效果。高度多态性的人白细胞抗原(HLA-A,-B,-C)基因编码的MHCI分子能够将来自于细胞内蛋白质组的一段8-14个氨基酸长度肽段提呈至细胞表面,这些肽段为免疫肽组(immunopeptidome),随后T细胞识别监视这些肽-MHC复合体(pMHC),发现来自于外来病原的抗原。研究团队假设肿瘤细胞的免疫肽组中存着在一部分来自于肿瘤发生必须的促癌因子的特异性的肽,针对这些肽便可设计出以肽为中心的嵌合抗原受体(peptide-centric CARs, PC-CARs)来特异性靶向肿瘤细胞。首先,研究团队对8个神经母细胞瘤细胞来源的异种移植物和病人来源的异种移植物(cell-derived xenografts (CDX), patient-derived xenografts PDX)进行免疫肽组的检测,通过MHC的捕获,肽段洗脱以及后续LC-MS/MS质谱等一共发现了7608个肽段。筛选这些肽段和HLA的结合力,筛选到2286个强亲和力的肽段。随后分析肿瘤组织和正常组织的RNA-Seq数据,研究团队筛选到61个肽段,其来源的母基因在肿瘤组织中高表达。最后研究团队分析正常组织中MHC肽组,进一步把可能在正常组织中提呈的肽段筛选掉。最后得到13个肽段,其来自于9个特异在神经母细胞瘤中表达的基因。同时研究团队在原代神经母细胞瘤中也进行同样的免疫肽组筛选,发现56个肽段。CDX和PDX筛选的13个肽有7个在原代肿瘤细胞中也被筛选到。随后,根据pMHC结合力,HLA等位基因频率,母基因表达情况以及神经母细胞瘤生物学信息对这些肽进行排序,6条分别来自来自CHRNA3, GFRA2, HMX1, IGFBPL1, PHOX2B 和TH的肽段被选择继续研究。分析不同发育时期的转录组学数据,研究团队发现PHOX2B只在胎儿发育过程中表达而在出生前的正常组织中PHOX2B完全被沉默。PHOX2B也是神经母细胞瘤发生的主要调控因子,PHOX2B的表达也是神经母细胞瘤诊断检测的手段之一。这表明,PHOX2B是神经母细胞瘤高度特异性的肿瘤抗原且是免疫治疗的理想靶标。由于自身抗原的免疫原性较弱,研究团队决定设计基于scFv-CARs而不是TCRs来靶向PHOX2B。随后研究团队筛选sc-Fvs库,寻找能结合PHOX2B肽的特异性克隆,并通过sCRAP算法预测排除其抗原交叉反应。研究团队筛选到10LH克隆并进一步研究,scFv 10LH和PHOX2B具有很强的亲和力,KD为13 nM,kd是 7.6 × 10-4 s-1。据此,研究团队设计出识别在HLA-A*24:02上提呈的PHOX2B 9氨基酸肽QYNPIRTTF的PC-CARs。发现PHOX2B 9氨基酸肽QYNPIRTTF也可被其他类型的HLA-A提呈,而10LH PC-CARs能打破传统的HLA限制和不同种类pMHC识别结合。随后在体外细胞模型以及体内PDX模型中证明了PHOX2B特异性的PC-CAR T细胞的跨HLA肿瘤杀伤能力。图1 肿瘤抗原的发现以及PC-CARs设计工作流程本文利用多种技术手段从非突变的促癌蛋白中发现神经母细胞瘤的肿瘤特异性抗原,并靶向这些肿瘤自身肽段设计出了PC-CARs,具有较好的肿瘤杀伤能力以及跨HLA的反应活性。该方法将非免疫原性的胞内促癌蛋白纳入到选择中,极大扩大了肿瘤免疫治疗的候选靶标,有助于神经母细胞瘤以及其他肿瘤的免疫疗法的发展。同时打破传统的HLA限制,也会扩大肿瘤免疫治疗的受益人群。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04061-6
  • 中广测研究团队基于非靶向表征方法评估医院废水处理
    新冠疫情防控期间控疫药物和化学品的大量使用,会使医院废水中溶解有机物(DOM)含量增加。DOM是废水污染物的主要转运体,改变有毒有害物质在环境中的吸附和归宿;而且废水中的DOM会与消毒剂作用产生大量高毒性的消毒副产物(DBPs)。因此,探究医院废水不同阶段处理工艺中DOM的组成特征,对有效控制废水中产生DBPs和准确评估处理工艺对DOM的去除效率具有重要意义。广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心)省化学测量与应急检测技术重点实验室环境污染化学团队基于FT-ICR-MS高分辨质谱和三维荧光光谱法(EEMs)建立水中DOM非靶向分析方法,表征医疗废水中DOM的组成特征,并研究医院废水处理工艺单元对DOM组分去除选择性。研究团队在省内拥有2800多张床位某三甲医院的废水处理工艺中各处理单元采集水样,经浓缩处理后的样品采用ESI-FT-ICR-MS和EEMs进行DOM分子组成非靶向分析。通过数据解析鉴定出医院废水DOM中3000多种组分和10000多个分子式,未经处理的医疗废水中DOM以脂肪族和高度不饱和化合物为主,芳香指数较低。这些特征与河流水体中天然DOM和工业园区废水DOM有显著差异:与天然DOM相比,医疗废水中DOM表现出较低的不饱和度、较低的分子量和较高比例的杂原子有机物;与化学工业园区废水DOM相比,医疗废水DOM富含高度不饱和脂肪族化合物。医院废水中普遍检测到含氮和类肽化合物,它们可能是含氮消毒副产物的重要前体。经研究发现,医院废水经生物单元处理后,脂肪族化合物显著降解,形成了更多CHNO化合物和高度不饱和的化合物;经消毒单元处理后,高度不饱和及芳香族化合物减少,芳香性降低;经反渗透单元处理后,高度不饱和及CHO化合物被去除。这些处理单元在去除DOM过程中效果互补,整个处理工艺可有效地转化和去除废水中DOM。 相关研究成果以“Non-targeted characterization of dissolved organic matter from a wastewater treatment plant by FT-ICR-MS:A case study of hospital sewage”为题发表于发表在国际环境工程技术期刊《Journal of Water Process Engineering》,测试所(中广测)为唯一第一和通讯作者单位,上述工作得到了广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目、广东省重点领域研究计划项目和广州市基础研究与应用基础研究项目的支持。
  • 研究速递丨LCMS-8060助力广泛靶向代谢组学研究
    mGWAS (metabolome Genome-Wide Association Study)指基于代谢组学的全基因组关联分析,是将代谢组数据作为表型,与基因型数据进行关联分析的一种领先方法。由于代谢组数据对表型鉴定更为精细,因此关联分析的精度比传统GWAS分析更高。 海南大学和华中农业大学的罗杰教授团队在mGWAS领域建树颇丰,近年来已有10余篇相关研究发表在高分杂志上。 2020年12月7日,《Nature Plants》杂志在线发表了罗杰教授团队的最新文章《Selection of a subspecies-specific diterpene gene cluster implicated in rice disease resistance》,该篇研究针对水稻中双萜化合物的合成通路相关基因簇进行了深度解析。双萜类化合物是水稻中植物抗菌素的主要种类之一,本研究在7号染色体(DGC7)上发现了完整编码5,10-双酮蓖麻烯(单环蓖麻烯衍生物的成员)整个生物合成途径的一个基因簇。 文章采用领先的代谢组检测技术——广泛靶向代谢组检测技术,实现高通量、高灵敏、广覆盖、无差异的检测近1000种代谢物,助力代谢组学和多组学研究。水稻中双萜基因簇的鉴定 本研究使用超高效液相色谱三重四极杆质谱联用仪LCMS-8060,对采用相应候选物侵染或未侵染的本氏烟草叶片进行代谢谱分析,10-酮蓖麻烯和5,10-双酮蓖麻烯对照品从水稻叶中纯化得到。 5,10-双酮蓖麻烯的质谱图 图a为本氏烟草叶中同时过表达OsTPS28,OsCYP71Z2和OsCYP71Z21的产物图b为5,10-双酮蓖麻烯标准品本文中使用的串联质谱仪LCMS-8060和GCMS-TQ8040(拍摄于华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室)
  • 核酸药物/mRNA疫苗分会场预告:靶向递送/单链寡核酸作用机制/关键质量属性分析
    为促进我国生物医药产业持续快速发展,仪器信息网将于2023年3月29日-2023年3月31日举办第四届“生物制药研发及质量控制” 网络大会,内容覆盖抗体/蛋白药物、细胞与基因治疗、多肽药物、核酸药物/mRNA疫苗,涉及生物药开发、质量控制、制剂的分析表征以及自动化等创新技术在生物制药领域的应用。核酸药物主要在基因水平上发挥作用,如mRNA新冠疫苗,直接作用于引起疾病的分子,并通过调节身体功能缓解疾病的症状,而无需操纵基因组,目前在抗病毒、抗肿瘤、抗代谢紊乱方面显示了独有的作用。目前,核酸药物产业仍存在亟待解决的技术壁垒。本次生物制药大会特别设置核酸药物/mRNA疫苗会场,7位嘉宾将从新药研发、靶向递送、关键质量属性分析等角度进行讲解。点击图片免费报名报告嘉宾详情如下:王友如 首席科学家 宁波君健生物科技有限公司报告:mRNA疫苗的前景与挑战 报名占位宁波君健生物科技有限公司mRNA疫苗首席科学家,中科院武汉病毒研究所博士,教授。长期从事病毒疫苗研究,以人源化表达系统为载体,开展疫苗的分子设计、人源化表达、纯化、有效性与安全性评价研究,擅长mRNA疫苗的分子设计、有效性与安全性评价。王海盛 CEO 思合基因报告:单链寡核酸的作用机制与新药研发 报名占位王海盛博士是思合基因生物科技有限公司(SicaGene Bioscience)的创始人和CEO。基于利用生物技术解决未满足临床医学需求的目标,王博士和创业团队创立了思合基因,致力于建立寡核酸新药研发技术平台。王博士具有丰富的新药研发及管理经验,拥有15年以上的药品研发和管理的经验。在创立思合基因前,王博士任职上市公司哈药集团研发副总裁,并先后在Bioduro,BeiGene和扬子江药业担任高管负责药物研发工作。王海盛博士1995年毕业于兰州大学化学系,在北京大学药学院获得博士学位后,赴美国UMSL及Auburn University接受博士后训练,2008年回国后进入工业界并致力于新药研发工作。王博士是教授级高级工程师,并拥有中欧国际工商学院EMBA学位。杨振军 教授 北京大学报告:新型核酸药物制剂体内靶向递送研究 报名占位北京大学医学部药学院教授、天然药物及仿生药物国家重点实验室课题组长。1987年获北京医科大学药学专业学士学位,1998年获该校药物化学专业理学博士学位,2000-2002年在美国佐治亚大学药学院从事博士后研究。研究方向:核酸药物及核酸化学生物学研究。发表研究论文150多篇,授权专利18项。负责科技部新药重大专项和973项目课题、自然基金委重点课题子课题等多项科研项目。获得过全国百篇优秀博士学位论文奖、国家自然科学二等奖一项、教育部自然科学一等奖一项和二等奖两项。曾任国家自然科学基金委员会化学部化学生物学流动项目主任,现任中国化学会化学生物学和化学教育两个专业委员会委员。陈进进 研究员 中山大学孙逸仙纪念医院报告:器官靶向性的mRNA递送与应用 报名占位陈进进,中山大学孙逸仙纪念医院研究员,博士生导师。获得国家级海外高层次人才青年项目资助。2018年博士毕业于中科院长春应用化学研究所,导师陈学思院士。2018-2021年在美国塔夫茨大学从事博士后研究,合作导师许巧兵教授。现在主要研究方向为:一:脂质分子与功能性高分子材料的合成以及药物/基因载体构建。二:基于生物材料的肿瘤免疫治疗。三:mRNA递送及应用(mRNA疫苗、基因编辑、蛋白替代疗法等)。目前已在Science Advances, Advanced Materials, PNAS, Nano Letters, Angew. Chem. Int. Ed., Nano Today 等学术期刊发表论文30余篇,3篇论文分别入选ESI热点与高被引论文。以共同发明人授权/申请专利9项。应邀担任Chinese Chemical Letters青年编委。张拓 资深应用工程师 沃特世科技(北京)有限公司报告:沃特世核酸分析整体解决方案 报名占位沃特世科技(北京)有限公司资深应用工程师,毕业于中国药科大学,从事生物药表征工作15年,在多肽、蛋白药物,核酸和病毒等大分子相关的表征及定量方面有丰富的经验。唐雪 高级应用工程师 岛津企业管理(中国)有限公司报告:寡核苷酸药物和mRNA关键质量属性分析 报名占位就职于岛津全球应用技术开发支持中心,有10年以上药物分析领域工作经验。目前在岛津主要负责液相与液质相关仪器的应用开拓与技术支持工作,涉及药物种类有寡核苷酸、mRNA、抗体药物、基因治疗药物、小分子化药等。点击报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/biopharma2023/扫码进入会议交流群
  • iCMS2017第八届质谱网络会议——食品、环境、药物分析
    p    strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp 仪器信息网与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的第八届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry,iCMS2017) 于2017年11月21日正式开幕。本届质谱网络会议为期四天(11月21日-24日),共设质谱新技术、生物医学及生命科学、食品分析、环境分析、药物分析共五个专场。 /p p   食品分析、环境分析、药物分析专场在11月23-24日举行,中国检验检疫科学研究院首席专家张峰、农业部环境保护科研监测所宋越、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员文芳、中科院生态环境研究中心研究员刘倩、北京化工大学教授杜振霞、军科正源(北京)药物研究有限责任公司李黎、北京协和医院临床药理中心郑昕等专家在线上给大家分享了精彩的报告。 /p p style=" text-align: center " img title=" 张峰.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/34c333a6-adda-42a5-bd0a-99e4b556a019.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中国检验检疫科学研究院首席专家 张峰 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:基于质谱裂解规律的食品有害物筛查技术 /strong /p p   在报告中,张峰讲到食品中可能存在的化学性风险物质包括农药残留、兽药残留、生物毒素、持久性有机污染物及非法添加物等。目前已经有大量上述风险物质检测方法的报道。然而,为了逃避常规检测,使用风险物质的结构类似物来替代成为一种趋势,而且由于类似物种类繁多,检测成为一大难题。食品中有害物质的硬电离裂解规律已经非常清楚,通过标准谱库NIST库可以检索未知物质的结构信息,但是有害物质的软电离质谱裂解规律目前研究较少,带来有害物结构类似物的结构鉴定困难。张峰团队采用液相色谱-软电离高分辨质谱联用技术,对β-受体激动剂类、栀子黄类、头孢菌素类、杂环胺类等物质的软电离裂解行为进行了研究,提出了其裂解规律。通过裂解规律的应用,对同类结构的风险物质进行筛查及结构推断,从而为未知风险物质的筛查提供一个强有力的工具。 /p p style=" text-align: center " img title=" 耿岳.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/69b5be0e-ffab-4623-ac57-867661f2181c.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:农业部环境保护科研监测所 耿岳 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:基于高分辨质谱的植物代谢组学研质谱在评价产地土壤残余农药对下茬作物食用安全风险中的应用研究 /strong /p p   近年来,随着种植方式的变化和农药的大量使用,农药对农田基础环境的安全性风险引起政府和公众的持续关注。农田土壤中农药屡有检出,不仅威胁农业生态环境,而且土壤残留农药可通过根吸收进入作物,影响农产品质量安全。产地土壤中残留农药的种类多样,尤以长残效、土壤处理类农药为主,包括土壤消毒剂、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀线虫剂等。耿岳的研究围绕我国典型农产品产区,开展产地土壤农药残留对下茬作物质量安全的影响评价。通过模拟实验和田间监测取样,应用串联质谱技术对土壤和作物中农药残留进行精准定性定量分析,评价产地土壤残留农药对下茬作物的食用安全性,锁定敏感作物和高风险农药,为农药管控政策提供数据支持和科学建议。 /p p style=" text-align: center " img title=" 文芳.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/8073295c-c6c6-4576-9c5f-fc87879d77ff.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所副研究员 文芳 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:质谱在霉菌毒素从饲料到牛奶的转移转化规律研究中的应用 /strong /p p   由于天气潮湿等原因,部分牧场的饲料可能会因为储存不当发生霉变,奶牛食用被霉菌毒素污染的饲料,经牛体转移、转化到奶中。国内外均发生过霉菌毒素超标事件,引起公众的高度关注。文芳的报告将从饲料和牛奶中霉菌毒素的残留限量、转移转化规律、检测方法与质量控制、风险排序与防控规程等方面进行了介绍。 /p p style=" text-align: center " img title=" 刘倩.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/2e13c5a6-18a0-44a1-b021-f1157faec50d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:中科院生态环境研究中心研究员 刘倩 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:痕量环境污染物的碳纳米质谱探针 /strong /p p   现有的环境污染物分析主要依赖于色谱质谱串联技术,一般需要复杂的样品前处理步骤,分析通量低,且耗时耗力,在复杂环境样品中痕量污染物的快速筛查鉴定方面存在很大缺陷。刘倩研究团队开发了一系列基于碳纳米材料的质谱探针,能够实现多种复杂环境与生物样品中的痕量有毒有害物质的高通量快速质谱筛查。这些方法主要基于表面增强或基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(SELDI- 或MALDI-TOF MS),通过设计合成一系列新型的碳纳米基质材料,有效地抑制传统基质在低质量区域的干扰。在此基础上,利用这些材料具有的优异的污染物富集能力,提高检测灵敏度,可在单次分析中完成样品富集、干扰排除、分析物解吸电离等多个步骤,从而同时达到提高分析通量、增强灵敏度和排除基底干扰的目的。此外,还可以对探针进行功能化修饰可以进一步增强其检测特异性。这些方法被成功地应用到在不同的真实环境体系中,用于阐明新型污染物的环境浓度和人体暴露水平。这些方法为环境健康研究提供实用的分析工具,有望在环境健康研究及公共安全保障中得到广泛应用。 /p p style=" text-align: center " img title=" 杜振霞.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/6bf8c31b-5f79-4602-9307-ca117005fa4d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:北京化工大学教授 杜振霞 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:离子迁移谱在环境监测中的应用 /strong /p p   离子迁移谱(IMS)是通过测量气相离子在电场中的迁移率来对待测物质进行定性和定量分析的一种可达到分子水平的高灵敏性探测技术。IMS 在大气压力下工作,具有分析时间快、体积小、重量轻、功耗低、便携等特点, 因此可用于现场或过程检测,是一种高效的分析仪器。杜振霞的报告分为两部分,第一部分介绍离子迁移谱的原理及我们利用固相微萃取与离子迁移谱联用测定水中的多环芳烃的的工作。此工作为水中在线监测有机污染物提供了一种新思路。第二部分介绍气相色谱和离子迁移谱联用的原理,并介绍了们利用气相色谱与离子迁移谱联用测定涂料中VOCs的工作,她们把结果与国标方法测定结果进行了比较。由于色谱的引入,改善了离子迁移谱的分离性能,因此GC-IMS联用仪可用于VOCs源解析。 /p p style=" text-align: center " img title=" 李黎.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/c4135a1e-7f29-4ae0-a65a-7538ac63bbf8.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:军科正源(北京)公司液质部门总监 李黎 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:LC-MS/MS技术在ADC 药物生物样品分析中的应用 /strong /p p   李黎介绍了ADC药物在国内外的研究现状及其药代动力学研究情况。ADC药物是靶向性抗体与细胞毒药物(payload)用特殊的连接子偶联而成一种新型药物,充分利用了前者靶向、选择性强, 后者活性高, 同时又消除了前者疗效偏低和后者副作用偏大等缺陷。现阶段国内外在研的已经到临床研究阶段的ADC有30个以上,国内先阶段也有一个ADC已经处于临床研究阶段,还有好多处于临床前研究或者更早期的开发中。由于ADC本身性质的复杂性,体内外需要测定和考察的指标也会远多于常规的新药。ADC药物药代动力学研究一般有:总抗,结合抗体,结合药物,游离药物这四大部分。其中游离药物及相关代谢物可直接采用LC-MS/MS 方法进行检测,结合药物部分一般采用hybrid LC-MS 方法。从可酶切和不可酶切的linker 两方面,探讨下hybrid LC-MS 技术在ADC药物生物样品分析中的应用和策略。 /p p style=" text-align: center " img title=" zhengixn.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/cb104037-eb29-49e9-8f6a-8eea3983da54.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 报告人:北京协和医院临床药理中心 郑昕 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目:HPLC-MS/MS药物定量方法中脑脊液替代基质的选择 /strong /p p   郑昕给大家带来了HPLC-MS/MS药物定量方法中脑脊液替代基质选择的研究报告。中枢神经系统中小分子化合物及内源性多肽的定量对于研究活性药物的分布、PK/PD特性具有重要意义。对于许多药物而言,通过测定其在脑脊液(cerebral spinal fluid, CSF)中的浓度能够替代药物在脑组织中的浓度。但由于脑脊液难以大量获得,通常使用替代基质配制标准曲线和质控样品。人工脑脊液(artificial cerebral spinal fluid, a CSF)是实验室常用的CSF替代基质,但存在多种不同配方。此外,有文献利用稀释血浆作为替代基质。探讨基于HPLC-MS/MS分析不同性质的小分子化合物在a CSF、稀释血浆及CSF中相对基质效应,为寻找更接近CSF替代基质提供参考。 /p p   至此,本届网络质谱会议五个主题会场的31个报告全部顺利进行完毕,iCMS2017第八届质谱网络会议圆满落下帷幕。 /p p iCMS2017第八届质谱网络会议开幕 质谱新技术专场强势首发 /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171121/233975.shtml" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " http://www.instrument.com.cn/news/20171121/233975.shtml /span /a /p p iCMS2017第八届质谱网络会议——生物医学及生命科学 /p p a style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171122/234087.shtml" span style=" color: rgb(0, 112, 192) " http://www.instrument.com.cn/news/20171122/234087.shtml /span /a /p p & nbsp /p
  • 中国科学技术大学等单位成功研制超光谱三维靶向成像仪
    中国科学技术大学刘诚教授牵头,中国科学院合肥物质科学研究院、安徽大学、广东省广州生态环境监测中心站等单位参与,自主研制同时具备多组分污染气体垂直成像、水平成像和污染源靶向成像遥感功能的超光谱三维靶向成像仪,荣获2023年第二届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜金奖。该奖项由中国光学工程学会、中国计量科学研究院主办,重点评选出中国自主研发、制造、生产的高端光电仪器。超光谱污染气体三维靶向成像仪的垂直成像遥感功能实现了臭氧及前体物无盲区垂直廓线的同步观测,在臭氧污染敏感性的垂直演化规律识别、污染物高空传输和垂直交换影响研究中广泛应用;水平成像遥感能够将排放热点高值区范围从卫星遥感和地面原位监测的公里级缩小到百米级尺度;排放源成像遥感可将排放责任锁定到米级尺度的污染排口,实现排放通量的动态监测。团队研究成果打破了我国超光谱污染气体地基遥感对欧美核心部件和关键技术的依赖,相关成果发表在Earth-Science Reviews、Remote Sensing of Environment、Science Bulletin、Engineering等国内外期刊上,截至目前已授权发明专利4项,实用新型专利1项。超光谱污染气体三维靶向成像装备被生态环境部卫星环境应用中心、中国气象科学研究院等20余家政府部门和企业用于大气环境立体监测,为中国国际进口博览会、成都大运会等国家重大活动的空气质量保障提供支撑。
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨质谱成像数据分析利器
    镜质合璧 还原真实质谱成像数据分析软件IMAGEREVEAL MS 简化常规分析您还在担心浪费宝贵的时间或丢失有价值的数据?利用IMAGEREVEAL MS可自动从大量数据中发现重要信息。 IMAGEREVEAL MS工作流程 主要特点 只需3步即可完成数据处理✦ 利用“整合分析”模式在“整合分析”模式下通过预设参数可自动获取具有显著特征的质谱图像。这一功能非常便于用户以同样方式处理大量数据。用户只需执行一步操作即可创建基于差异分析和/或图像分析的数据列表、进行数据统计分析以及获取质谱图像。 使用“整合分析”的示例在“整合分析”模式下,软件会自动选取NASH组织中与正常组织相具有特殊性的质谱图像。 多种分析模式3个分析模式示例对NASH(非酒精性脂肪性肝炎)小鼠肝脏的分析NASH(非酒精性脂肪性肝炎)是指一种与饮酒无关的脂肪肝疾病。 1找出NASH组织特有的分子差异分析 2查找与染色图像分布相似的分子图像分析 3创建显示目标分子浓度分布的质谱图像定量分析 处理多种格式数据利用自带的数据转换工具“IMDX Converter”可以将多种格式的数据转换为IMAGEREVEAL MS可读取的imdx格式。 * 无法保证转换其他仪器中的所有数据。有关数据转换的实际结果,请参阅产品介绍网站。 其他功能1靶向分析/非靶向分析靶向分析:基于列表中目标m/z值进行分析,如脂质或代谢物等。此外,还可以创建自定义列表。 非靶向分析:在指定的质量范围内对所有m/z进行分析。可用于检查该范围内包含的有意义的m/z值。 化合物列表 2同时处理多个质谱图像数据文件本软件可以同时处理多个数据文件,并且一次性导入所有数据后即可进行图像对比,操作简单。分析大数据无需拆分,可直接分析达几百GB的数据文件。30天试用版IMAGEREVEAL MS包含所有功能,如有需要可登录以下网站或点击文末“阅读原文”前往下载。https://www.shimadzu.com/an/lifescience/imaging/reveal.html 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 院企共建创新靶向药物联合实验室
    癌症患者的治疗过程往往相当痛苦,一些抗癌药物&ldquo 威力巨大&rdquo ,在杀死癌细胞的同时也使大量正常细胞受损,有没有什么药物能只攻击&ldquo 坏细胞&rdquo ,绕过&ldquo 好细胞&rdquo ?记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,近日,该院强磁场科学中心药物学研究团队和我市一家医药科技企业共建创新靶向药物联合实验室,重点研发靶向抗癌药物,从而最大程度上降低药物对人体的伤害。   什么叫靶向药物?靶向药物指被赋予了靶向能力的药物或其制剂,其目的是使药物或其载体能瞄准特定的病变部位,并在目标部位蓄积或释放有效成分。靶向制剂可以使药物在目标局部形成相对较高的浓度,从而在提高药效的同时抑制毒副作用,减少对正常组织、细胞的伤害。   对于普通药物而言,通常在进入体内后仅有极少一部分真正作用于病变部位,这是制约药物疗效,并导致药物毒副作用的根本原因。获取具有像导弹一样精准靶向能力的药物是人类的梦想,也是药物开发的终极目标。   据了解,2012年以来,中科院强磁场科学中心药物学研究团队以生命健康为出发点,以肿瘤精准治疗为目标,以转化医学为实施手段,成功建设了以高通量为特色的蛋白层次核磁筛选系统、计算机高通量虚拟筛选系统和常规细胞层次高通量、高内涵筛选系统的药物开发和测试硬件体系。快速开发了研究肿瘤精准治疗所需的单基因依赖性的全细胞筛选库软件体系,建立了不同组织来源和基因背景的癌症细胞系库,构建了包含商业小分子药物和自行设计合成的新型小分子药物库。   据研究团队负责人刘青松研究员介绍,目前,他们已经针对B细胞淋巴癌、前列腺癌、结直肠癌、急性白血病、非小细胞肺癌等研发出一批抗癌抑制剂,有望实现对这些肿瘤的精准靶向治疗。
  • 浅谈肺癌的靶向治疗和基因检测
    肺癌是全球和我国癌症发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,据世界卫生组织统计,全球每年约有180万人死于肺癌,我国肺癌死亡病例约占全球的40%。数十年来,手术治疗,放射治疗及化疗一直是肺癌治疗的三驾马车,虽然药物和技术有所进步,但对生存率的改善有限。然而近年来随着各种靶向药物和免疫治疗药物的相继问世,各种治疗模式的综合应用,使得肺癌治疗取得了突破性进展,肺癌的总体生存率获得了很大的提升,很多肺癌从绝症变成了慢性病。  所谓靶向治疗,顾名思义即是专门针对癌细胞上的驱动基因作为靶点,来抑制肿瘤的生长和扩散的治疗方法。驱动基因是指癌细胞上存在的一种特定类型的基因,其突变或异常活性可以导致细胞异常增殖、生存和扩散。靶向治疗相较传统的化疗更为精准,起效快,可减少对健康组织的伤害,通常不会产生传统化疗药物导致的骨髓抑制,肾功能损害等严重毒副作用。靶向药物常见的副作用主要表现为皮疹、腹泻及肝功能损害等,但一般都比较轻微,通过对症治疗基本都能缓解和耐受,一般都无须停药或减量。而且靶向药物基本都是口服的,给药方便,无须住院。约有一半的晚期肺癌患者在其病程中会合并脑转移,传统化疗药物通常不能入脑,而靶向药物则能在脑内达到一定的血药浓度,对脑转移有效。因此,靶向治疗已成为失去手术机会的患者最主要的治疗手段之一,也越来越多的应用于围手术期的患者。  随着靶向治疗在临床上的广泛应用,如何正确的服用靶向药物需要患者及家属充分知晓。首先服用靶向药物需要定时定量,即每天服药固定在某个时间点;定量是指必须根据医生指导服用相应的剂量,切忌随意增减。但饭前亦或饭后服用引起的疗效差异可以忽略不计,患者可以根据自身胃肠道反应情况灵活选择。靶向治疗究竟需要持续多长时间,也经常困扰患者。晚期肺癌患者,只要靶向药物仍然有效,且无严重不良反应,就需要长期服用,直至耐药的出现。另外对于术后辅助靶向治疗的患者,一般推荐服用吃1-2年,可考虑停药。另外,服用靶向药物期间,需要避免同服某些药物和食物。因为多数靶向药都是通过肝内一种主要的药物代谢酶(CYP3A4酶)进行代谢的,某些药物,如利福平、异烟肼、苯妥英、糖皮质激素、卡马西平、巴比妥类等会诱导CYP3A4酶的产生,导致其含量过高,从而加快靶向药代谢,从而降低药物疗效;而某些食物,如柑橘类水果、石榴、杨桃等,能抑制CYP3A4酶的活性,也会影响靶向药的药效。  然而需要强调的是,靶向治疗并不适用于所有肺癌患者,通常只适用于特定的肺癌亚型和分子特征。  肺癌从病理上主要分为两大类型,即小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC),NSCLC占肺癌的大多数,包括腺癌、鳞癌和大细胞癌等。随着肺癌系列致癌驱动基因的相继确定,肺癌的分型也由过去单纯的病理组织学分类,进一步细分为基于驱动基因的分子亚型,而其中EGFR突变是亚洲NSCLC患者最常见的驱动基因,中国EGFR突变阳性患者约占50%,在女性非吸烟患者中EGFR突变比率则更高。ALK突变的阳性率较低,肺腺癌患者中ALK阳性发病率为6.6%-9.6%,肺鳞癌患者中ALK阳性发病率为3.7%。然而ALK突变是公认的“钻石突变”,其靶向药物的治疗效果尤其好。多项研究表明靶向治疗对比化疗,能够改善和延长驱动基因阳性NSCLC患者的预后和生存。图:驱动基因阳性患者使用靶向治疗疗效好。  然而以上靶向治疗相较传统化疗更好的疗效,是在明确了驱动基因,选择了合适的靶向药物后取得的。众多研究表明,突变状态未知,盲试靶向药物,耽误治疗时机,无法取得良好疗效,切不可取。因此,为了给给患者提供个体化精准治疗,需要在选择合适的靶向治疗药物之前,进行基因检测。所谓基因检测(也称为分子诊断或分子生物学检测)是一种通过分析肿瘤组织、胸腹腔积液或血液中的DNA来检测驱动基因突变和其他分子标志物的方法。  那么哪些患者应该做基因检测呢?权威指南推荐首次接受治疗的晚期NSCLC患者接受基因检测,指南推荐初治患者确定EGFR、ALK、ROS1、HER2、BRAF和KRAS等驱动基因突变情况,早期NSCLC患者演变为IV期也应进行基因检测。手术、经皮肺穿刺、气管镜活检等取得的肿瘤组织样品是基因检测首选的样品,检测结果可靠,是首选推荐的分子检测金标准。但有些患者无法通过上述有创的手术或操作获得肿瘤组织标本,这时胸腔积液或腹腔积液等中的细胞学样品,以及血液检查可作为一种补充,但存在假阴性结果。  基因检测技术及检测基因选择众多,须听取正规医院临床医师的建议,科学、精准地选择检测方案。ARMS和super ARMS适用于组织样品,cobas和微滴式数字PCR适用于组织、细胞学样品和血液样品,FISH、IHC适用于ALK突变检测,荧光-PCR适用于ROS1检测;而二代测序NGS适用于组织样本,可同时检测多个基因,目前临床应用较广泛。  进行靶向治疗的患者,短则数月,长者数年终将出现耐药,这是目前临床尚无法克服的难题。当一线靶向治疗发生耐药、出现疾病进展后,应该再次取得样本进行基因检测,明确耐药基因突变状态,精准指导后续治疗方案的确立,此即二次基因检测。例如一代靶向药EGFR-TKI耐药后,二次基因检测T790M突变阳性可达到60%左右,这部分患者使用三代EGFR-TKI靶向药物仍可获得临床缓解,延长患者的总生存期。当然经由二次基因检测还会发现其他一些罕见的耐药突变,从而有机会选择针对性的靶向药物。靶向药物耐药后的治疗非常棘手,争议颇多,亟待突破。对于靶向耐药后出现缓慢进展或寡转移的患者,继续原靶向药物治疗的同时辅以局部治疗(放射治疗或手术切除),同时加用抗血管药物(如贝伐珠单抗等)是已被广泛接受的治疗选择。对于靶向耐药后出现快速进展的患者,如果二次基因检测没有靶点或没有进行二次基因检测,化疗仍是主要治疗手段,近来有研究发现,这部分患者化疗同时联用抗血管药物及免疫治疗,能获得总生存率的改善。  总之,肺癌靶向治疗的本质是将治疗焦点放在特定的分子异常上,以提高治疗的精准性和有效性,同时减少对患者健康的不必要损害,极大地改善了某些肺癌患者的生存率和生活质量。未来,如何克服靶向药物的耐药仍是亟需解决的难题;对于某些难以成药的靶点,如KRAS突变等,找到有效、低毒的相应靶向药物仍是我们需要面对的挑战。
  • 赛默飞多款色谱与质谱仪器斩获《分析科学家》等奖项
    2017年2月7日,北京 ——近日,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)多款色谱与质谱产品获得《分析科学家》(The Analytical Scientist)和“药物厂商评价创新大奖”(The Medicine Maker Innovation Awards 2016)。 “准确测量正以不可估量的方式驱动着科学进步”, 用于靶向和非靶向化合物高灵敏度分析的Exactive GC Orbitrap GC-MS系统,斩获《分析科学家》(The Analytical Scientist) “最佳创新奖”。 在食品安全,环境,法医和反兴奋剂领域,常规实验室通常需要高选择性和灵敏度的技术来检测和分析越来越具有挑战性的化合物和基质组合。Orbitrap GC-MS系统提供了GC三重四极杆质谱仪的定量功能,结合了Orbitrap高分辨率,精确质量技术的独特优势,为常规实验室提供了新的选择,以推进其工作流程。使用Exactive GC系统,用户现在可以获取高分辨率扫描数据,挖掘数据,执行回溯分析并查找无法通过传统目标分析检测的化合物。通过独特的高分辨能力,质量精度,线性动态范围和灵敏度,Exactive GC使研究人员能够更深入地了解他们的样品。 专家评价:“系统拥有无与伦比的质量分辨率,可靠和易于使用特性。如果质谱方法也能区分分子,为什么还要在色谱中进行分离?” 赛默飞Exactive GC Orbitrap GC-MS系统The Medicine Maker Innovation Awards 2016公布了由大众匿名平台选取的在2016年发布的且对于制药行业最具影响力的前15名全球新产品。赛默飞2016年发布的两款产品位列其中,Vanquish Flex Binary UHPLC二元超快速液相系统排名第三,Q Exactive BioPharma型质谱系统排名第十一。 Vanquish Flex Binary UHPLC二元超快速液相系统innovation定义:高通量且完全生物兼容的高效液相色谱体系Vanquish Flex Binary UHPLC高效液相色谱系统为赛默飞Vanquish UHPLC平台提供了1000bar的高压二元传输体系,适用于快速分析、极度梯度转换应用,该二元高压梯度泵拥有两套三溶剂选择系统和极低的梯度延迟体积,最高流速可达8mL/min。除此之外,该系统拥有样品智能预压缩功能,多种模式的温控系统,允许宽范围的流速设置和温控范围。 这套系统协助分析工作者提高色谱分离能力,实现复杂基质中的低含量杂质或者代谢物的分析,可涵盖微量的翻译后修饰表达。除此之外,高压及先进的泵技术的应用可以协助实现快速的样品间转换及加快决策制定。 专家评价:“Vanquish UHPLC平台在业界应用良好且被深度认可,这个新产品又强有力的提供了二元溶剂传输系统的新选择;该UHPLC创新性设计正在促进HPLC技术的进步和操作的便捷性。 Vanquish Flex Binary UHPLC二元超快速液相系统Q Exactive BioPharma Innovation定义:一个平台完成生物药物表征流程Q Exactive Biopharm 型质谱是四级杆与静电场轨道阱复合型质谱,以其高精度高分辨质谱分析性能,完美完成蛋白质药物表征3个方面:变性与天然质谱法分析完整蛋白、亚基,Top/Middle-down分析,肽图分析。Q Exactive Biopharm 型质谱具有大质荷比范围,可在天然或变性条件下分析完整抗体和ADC药物。研究人员需要多种质谱技术用以生物制药样品的表征。这个系统将Thermo Fisher质谱的很多技术融入一个系统,使其可以在完整、亚基、肽段水平分析抗体。Q Exactive Biopharm 型质谱专家评价:这个系统为蛋白质表征,提供了一个非常宽的范围高质量的数据,可以满足生物药物制造中的严酷需求。 大众匿名平台的调查结果切实反映出客户的需求,Vanquish UHPLC及Q Exactive的技术革新可为制药行业提供最佳解决方案!
  • 色质谱分析及其新技术在石化中的应用
    石油化工行业在国民经济发展中具有重要意义,是我国的支柱产业之一。而石油化工产品的品质如何,就需要分析检测技术来把关。因此,分析检测技术成为石油化工行业高质量发展的重要支撑。石油、化工相关的产品种类丰富,各类指标参数复杂,涉及到名目繁多的检测方法,如色谱法、质谱法、光谱法等。因此,在即将召开的第七届石油化工分析技术及应用新进展网络会议,特别邀请了多位嘉宾分享色质谱分析及其新技术在石化中的应用。部分报告预告如下:中国石油大学(北京)教授 韩晔华报告题目:《面向石油分子工程的石油组学分析》点击报名韩晔华,教授,博士生导师。毕业于北京大学分析化学专业,美国加州大学伯克利分校联合培养博士。现就职于中国石油大学(北京)化学工程与环境学院,重质油国家重点实验室,校青年拔尖人才、青年骨干教师。专业领域为质谱分析、石油分子工程。作为负责人主持9项国家级、省部级自然科学基金。在分析化学、能源化学领域的国际知名期刊发表学术论文45篇,包括多篇TOP期刊论文及封面论文,撰写英文专著篇章2部,担任《Separation Science Plus》副主编、《石油科学通报》 副主编、《Petroleum Science》青年编委。报告摘要:本报告分析石油组学研究所遇到的研究瓶颈,并介绍通过分析方法的创新将石油化学、催化化学、地球化学在分子层面进行有效链接并获得新发现、新认知。石油组学的本质是分子表征与构效关系研究,报告人通过质谱离子化方法的创新,使得更多未知的重组分“被看见”;利用石油分子的序列性,创新性的提出复杂体系中分子结构的集总表征;开发多种数据统计及可视化模型,建立与反应网络的关联。在此基础上,报告人在不同成熟度及海、陆相原油中发现了新型生物标志物,为地质演化及油藏勘探提供新视角;依托新建立的分子表征方法设计分子离子反应、研究实际工艺体系的反应路径,揭示了石油催化加氢脱硫反应机理、催化剂失活机理等,为油品清洁生产及定向转化提供指导。中海油化工与新材料科学研究院高级工程师 黄少凯报告题目:《重油中杂原子化合物分子组成分析方法研究》点击报名黄少凯,博士,高级工程师,现任中海油化工与新材料科学研究院分析表征首席工程师,主要研究领域为原油分子水平表征、原油评价、重油组成与结构分析、重油结构与加工性能研究以及高酸原油腐蚀特性等。2005年3月至2017年1月,在中石化石油化工科学研究院第一研究室工作,历任工程师、高级工程师及课题组组长;2017年1月2022年6月,任中海油炼油化工科学研究院分析表征首席工程师;2022年7月至今,任中海油化工与新材料科学研究院分析表征首席工程师。工作期间,主持2项集团公司级科研项目、12项地级科研项目,参与2项国家自然科学基金科研项目、2项集团公司项目;发表论文12篇,获得软件著作权3项,参与1项石化行业标准(排名第5)和1项炼化公司标准制定等。报告摘要:介绍工作内容。采用酸/碱改性固相萃取柱分离重油中含氧、氮(中性氮与碱性氮)化合物,采用甲基衍生化方法将硫化物转化为强极性的甲基锍盐分离重油中含硫化合物;然后采用超高分辨率的傅里叶离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)结合电喷雾电离源(ESI)得到杂原子化合物的精确分子量,进而获得化合物的分子式,由化合物的质谱峰强度归一化计算得到相对含量。试验结果表明,采用样品预处理技术结合超高分辨率的FT-ICR MS可以得到重油中杂原子化合物的分子组成数据;采用上述分离方法对含氧、氮和硫化合物进行分离富集,其回收率分别为90%以上、80%以上和80%以上;FT-CRT MS测试含氧、氮和硫化合物的相对标准差小于5%。中国石油石油化工研究院工程师 郑方报告题目:《基于色谱质谱技术的石油卟啉形态研究》点击报名郑方,工学博士、理学博士;中国石油石油化工研究院工程师;致力于从分子水平认识石油,尤其是重质油的分子组成,研究石油分子在分离过程中的走向及化学加工过程中的转化规律。在Fuel、Energy & Fuels、Petroleum Science、《燃料化学学报》等期刊发表论文10余篇。报告摘要: 全面认识石油中金属卟啉类化合物的结构形态可以为完善石油加工工艺提供科学依据,有助于认识石油沥青质的分子组成,也可以通过解析石油卟啉的演化过程更加深入了解石油成因等地球化学信息。岛津企业管理(中国)有限公司系统气相专员 李学伟报告题目:《岛津色谱特色技术助力石化高效分析》点击报名李学伟,岛津企业管理(中国)有限公司 系统气相专员,从事气相色谱相关工作十余年,在石油化工领域系统气相定制方案上有着丰富的工作经验。现主要负责岛津系统气相产品线技术支持和应用方案推广工作。报告摘要:主要介绍岛津气相色谱自动进样系统、检测器系统、数据处理软件等特色技术在石油化工领域的应用,以及超临界流体色谱(SFC)和GC-FID联用技术,实现各种油品中烃族组分的高效分析。北京莱伯泰科仪器股份有限公司应用工程师 刘石磊报告题目:《热裂解在石油化工分析中的应用》点击报名刘石磊,北京莱伯泰科仪器股份有限公司应用工程师,主要负责莱伯泰科旗下品牌CDS热裂解产品线的应用研究与技术支持。 从事分析仪器应用等相关工作15年,工作经历主要围绕GC、GCMS的应用支持。报告摘要: 主要介绍热裂解仪在石油化工材料分析中应用,和热裂解仪在石油化工催化裂解中应用。SCIEX中国首席应用专家 李立军报告题目:《SCIEX 液质技术在石油化工行业有效成分分析与表征的典型应用案例分享》点击报名李立军,毕业于北京大学医学部,作为国内最早一批技术专家进入质谱分析行业,在食品、环境、药物及法医毒物市场等小分子领域拥有超过35年应用技术工作经验。报告摘要:主要介绍SCIEX液质技术在石油化工行业有效成分分析与表征的典型应用: 1、SCIEX QTOF液质技术靶向、半靶向、非靶向化合物鉴定流程介绍;2、油田开采过程中钻井液聚合物有效成分的分析;3、石油钻井液样本中表面活性剂分析;4、PET(聚对苯二甲酸二乙醇酯)解聚反应产物定性分析。第七届石油化工分析技术及应用新进展网络会议为促进石油、化工企事业单位高质量发展,推动分析检测技术进步,促进科技成果转化,同时也给石油化工相关工作者提供一个学习交流的平台,仪器信息网将于2023年5月31日-6月1日举行第七届石油化工分析技术及应用新进展网络会议,力争把最新的政府决策、最前沿的行业信息、最新的技术进展与研究成果呈现给大家。会议主办方:仪器信息网参会指南:1、点击会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/petrochemical2023)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年6月1日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)6、赞助联系人:周老师(微信号:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 安捷伦科技和Illumina共同推广靶向测序解决方案
    新产品将Illumina Genome Analyzer的读长和安捷伦SureSelect平台有效结合,大大简化实验操作流程   2009年4月30日,北京&mdash &mdash Illumina公司(NASDAQ:ILMN)和安捷伦科技(NYSE:A)于日前宣布,他们已经启动了一个非排他性的合作市场营销协议,旨在支持一项可以帮助研究人员进行靶向测序研究,全新的并且可扩展的解决方案。Illumina的Genome Analyzer是一款已经获得了广泛认同的新一代测序平台。安捷伦的SureSelect靶向序列捕获系统,针对该平台进行了特别优化,为研究人员提供了一种可以对基因组中感兴趣的特定区域进行有效测序的方法。这种低成本高效益的方法,不仅大大简化了实验室的处理过程,而且同时提供了测序数据的均一覆盖度和高可比对率。安捷伦的SureSelect靶向序列捕获系统与Illumina的Genome Analyzer的组合应用,可以让研究人员突破技术瓶颈,从事以往无法进行的研究。   在美国癌症研究协会(AACR)本周于科罗拉多州丹佛市召开的会议上,Illumina和安捷伦突出展示了他们联合推出的解决方案的优点。这一新的研究方案,帮助研究人员在得益于起始样品量要求很低优点的同时,还能够检测多个感兴趣的区域,从而检出罕见的基因突变(如在癌症中常见的突变)。靶向测序技术,也使研究人员除了可以对候选基因和候选区段进行测序外,还可以对全基因组关联研究中确定的区域进行测序。   麻省理工学院Broad研究院的基因组测序和分析项目主任Chad Nusbaum,在2009年2月的Nature Biotechnology杂志上介绍了安捷伦SureSelect采用的杂交选择技术(论文联接):&ldquo 我们开发了一种杂交选择方法,用于捕获基因组的特定序列。该方法具有灵活性、可扩展性和高效率的特点。基于杂交选择的靶向捕获,在很多应用领域可能极为有用。例如,对受到无关DNA严重污染、珍贵、保存久远的DNA的捕获,对临床样本中病毒群体的深度测序,或对环境或医学样本的宏基因组学分析等。&rdquo 在上述这些应用中,如果选择传统的单重PCR方法,可能费用过高或者通量过低。   &ldquo 我们与安捷伦的合作强调了我们将新一代测序技术推向应用的承诺,帮助研究人员用以往不可想象的规模化来计划并实施研究工作。&rdquo Illumina公司总裁兼首席执行官Jay Flatley说:&ldquo 我们将不断扩展我们的解决方案系列产品,提供更多可用于基因组变异研究的强有力工具。这个解决方案为研究人员提供了一种低成本、高效益、易于自动化而且灵活的靶向测序方法,完全可以适用于多种不同的应用领域。&rdquo   &ldquo 安捷伦SureSelect靶向序列捕获系统,只需要新一代测序操作流程中已有的标准设备,就可以运行。&rdquo 安捷伦科技副总裁兼生命科学事业部总经理Nick Roelofs博士说,&ldquo 安捷伦是市场上唯一一家能够准确、可靠地定制生产含有100个以上碱基对的寡核苷酸的制造商。SureSelect平台凭借安捷伦的这一独有能力,能够高度特异地捕获基因组变异。通过SureSelect与Illumina Genome Analyzer的联合应用,研究人员可以自行设计实验,利用Illumina的读长能力,获得及时、可重现的结果,并同时降低成本和提高耐用性。 SureSelect系统,使研究人员能够方便有效地通过eArray探针设计工具完成自定义设计,并且可以结合自动化系统以获得更高的可扩展性和成本效益。&rdquo   更多信息,请访问www.illumina.com/resequencing 或www.opengenomics.com/SureSelect。   关于Illumina Genome Analyzer   Illumina Genome Analyzer因其设计能够适应不同规模的实验室设施,已为世界各地的实验室所接受,包括基因组中心、个人研究实验室、核心和服务设施,以及生物技术和制药公司等。Genome Analyzer 可提供最高日产量以及最简单、最友好的工作流程。Genome Analyzer支持最广泛的应用,包括记录和发现新转录点,创造DNA -蛋白质结合位点的高分辨全基因组图,并以提高30倍的覆盖率测定人类基因组序列。更多有关Genome Analyzer的信息,以及客户应用Illumina测序技术的信息,请访问www.illumina.com/sequencing。   关于SureSelect靶向序列捕获系统   SureSelect靶向序列捕获系统是一个独特的工具,允许科学家仅仅捕获感兴趣的基因组区域的序列,大大简化了新一代测序研究。当仅对基因组的某一特定区段进行测序时,安捷伦SureSelect平台可用于捕获一个外显子的子集或其他基因组目标,并洗去基因组的余下部分。SureSelect取代了其他劳动密集型的靶向重测序方法(如聚合酶链反应(PCR)技术),这些方法也是新一代测序工作流程中的主要瓶颈。   关于安捷伦科技   安捷伦科技(NYSE:A)是全球领先的测量公司,也是通信、电子、生命科学和化学分析的技术领导者。公司的19,000名员工为遍及世界110多个国家的客户提供服务。安捷伦2008财年的净收入为58亿美元。 有关安捷伦的信息,请访问www.agilent.com。   关于Illumina公司   Illumina公司 (www.illumina.com)是全球领先的新一代生命科学工具的开发和生产者,并开发大规模分析遗传变异和生物功能的集成工具。我们利用专利技术,为测序、基因分型和基因表达提供全面的产品和服务,还将进入分子诊断市场。我们的客户包含一流的基因研究中心、药厂、研究院、临床研究机构和生物公司。我们的工具有足够的表现力、通量、成本效益和灵活性,使全世界的研究者能通过成百万次的遗传实验从基因组学和蛋白组学中得到有价值的医学信息。我们相信这些信息能够帮助研究者把遗传变异与生物功能关联起来,从而促进药物开发和临床研究,让疾病得以更早的检测,并为患者提供更好的药物选择。
  • 安捷伦科技针对台式测序仪推出靶向序列捕获平台
    安捷伦科技针对台式测序仪推出靶向序列捕获平台 2012 年 2 月 14 日,佛罗里达州马科岛(基因组生物学和技术,AGBT)- 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)推出SureSelect 靶向序列捕获系统,支持台式测序仪的HaloPlex 靶向序列捕获系统。该产品将于明日在基因组生物学技术进展年会上正式亮相。 独特的HaloPlex 技术完美融合了聚合酶链反应系统的速度和特异性以及基于液相杂交体系的可扩展性和捕获片段大小的灵活性。该实验方案无需文库构建,利用单管操作,从而解决了多重 PCR 由于存在交叉杂交问题而使靶向序列数量受限的问题。该方案使样品制备时间缩短到不到一天,适用于 Illumina MiSeq 台式测序仪以及 HiSeq 和 GAIIx 测序仪。 &ldquo 虽然新一代测序技术使全基因组分析成为可能,但是当我们想要在数量庞大的个体中测定少部分基因时,我们通常会遇到如何富集的问题。&rdquo Hubrecht 研究所基因组生物学首席研究员 Edwin Cuppen 说,&ldquo 对于几个到几十个范围的目标基因捕获,当前的杂交捕获技术有其局限性。HaloPlex 技术很好地填补了这个空白,可以帮助我们实现了在单次反应中捕获 2 至 20 个基因的完整编码序列,而且其在目标序列片段的的测序效率超过 90 %。 &ldquo HaloPlex 富集技术与 Ion Torrent 半导体测序技术联用,这种灵活高效的组合非常适用于高通量的小片段靶向基因重测序。&rdquo Cuppen 博士参与了安捷伦针对Ion Torrent 平台推出的 HaloPlex 技术的早期测试项目。 &ldquo HaloPlex只是我们为进一步巩固 SureSelect市场 领先地位而制定雄心勃勃的产品开发项目的一个例子。&rdquo Olle Ericsson 说道。他是 Halo Genomics 创始人,目前在安捷伦担任 DNA 测序市场总监一职。&ldquo 面世后的短短两年时间内,SureSelect 就已被超过200 篇的重要学术论文引用,在研究领域发挥了重要作用。在台式测序和靶向序列捕获技术通往临床研究的道路中,HaloPlex 这一创新技术使安捷伦成为领跑者。 HaloPlex 是一款定制产品,用户使用免费的在线设计向导(Web Design Wizard),在不到 10 分钟时间内就可完成设计,富集数以千计的目标基因组序列。 安捷伦于 2011 年 12 月收购了位于瑞典乌普萨拉的 Halo Genomics,从而获得了该产品。HaloPlex 技术完美补充了 Agilent SureSelect 靶向序列捕获系统。这项新产品如今也受益于安捷伦强大的研发、生产和分销资源。 要了解更多信息,请访问 www.agilent.com/genomics/ngs。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,同时也是化学分析、生命科学、电子和通信领域的技术领导者。公司的 18,700 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2011 财政年度,安捷伦的业务净收入为 66 亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn
  • 青岛能源所等开发出拉曼介导靶向单细胞基因组技术
    海洋是地球上最大的活跃碳库。海洋微生物在全球碳循环中具有重要作用,而由于大部分海洋微生物尚难以培养、原位代谢功能难以测量等技术瓶颈,关于海洋微生物光合固碳的原位功能机制等重要问题存在争议。中国科学院青岛生物能源与过程研究所与英国牛津大学、英国谢菲尔德大学、山东省海洋科学研究院等合作,基于CO2固定活性靶向性的拉曼分选耦合单细胞基因组(scRACS-Seq)等仪器、手段,揭示了海水中原位进行光合固碳的SAR11类群,并发现它们以视紫红质作为捕光系统来驱动海水中CO2的固定。近日,相关研究成果发表在《生物设计研究》(BioDesign Research)上。 为了识别海洋微生物组中哪些细胞在原位固定CO2,青岛能源所单细胞研究中心高级工程师荆晓艳、助理研究员公衍海和博士徐腾带领的研究组,利用稳定同位素13C标记的无机碳底物饲喂新鲜海水样品,通过单细胞拉曼光谱中类胡萝卜素等色素特征峰的“红移”现象,建立了在免培养前提下原位固定CO2之单细胞的识别和测量流程。基于单细胞中心等研制的scRACS-Seq系统,科研人员建立了针对CO2固定活性等代谢表型的功能靶向性单细胞拉曼分选与测序方法。运用scRACS-Seq体系,该研究在中国山东省青岛崂山湾真光层海水中识别和分选到一系列进行海洋原位固碳代谢的Pelagibacter属单细胞(Pelagibacter属单细胞来自SAR11等类群)。基于SAR11单细胞全基因组序列(覆盖度最高达到100%)的进化分析、基因功能预测与代谢途径重建,研究表明:它们具有完整的类胡萝卜素合成途径,印证了上述单细胞拉曼光谱基于色素峰红移来识别和表征CO2固定活性的原理;发现了基于视紫红质的光激活质子泵系统,包括双加氧酶(Dioxygenase enzyme)、视紫质光敏感蛋白(Proteorhodopsin)、F-型ATP合成酶(F-type ATPase)等关键蛋白;它们拥有大部分进行CO2固定的Calvin-Benson循环途径的基因。研究提示,这些SAR11细胞可能通过基于视紫红质的光激活质子泵系统,来驱动基于Calvin-Benson循环的海水原位固碳。为了验证这一假设,研究将这些SAR11单细胞基因组中四个预测为视紫质光敏感蛋白的基因在大肠杆菌中进行异源表达。结果证实,它们能够合成视紫质且其中的两个基因与GenBank中的基因均无显著同源性,属于一类全新的视紫质光敏感蛋白。因此,这些视紫红质介导的光激活质子泵系统或是SAR11在海水中原位进行光合固碳的能量引擎。SAR11难以培养且研究工具匮乏,但本研究在单细胞精度揭示了SAR11的代谢表型组和完整基因组,从而建立了视紫质光敏感蛋白和海水原位CO2固定之间的功能关联。这一原创的“拉曼介导靶向单细胞基因组”(scRACS-Seq)仪器体系,克服了当前“拉曼介导靶向元基因组”手段通常难以在单个细菌细胞精度获得高覆盖度基因组的瓶颈,因而对于环境中生命暗物质的功能探索和机制解析具有共性的方法学意义。研究工作得到国家重大科研仪器研制项目等的支持。论文链接单细胞精度的海洋微生物组功能靶向性拉曼分选与测序技术(scRACS-Seq)
  • 中国科学院徐明:基于光谱和质谱成像的纳米单颗粒原位分析研究
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。徐明 研究员中科院生态环境研究中心人物简介:徐明,中国科学院生态环境研究中心,研究员,博士生导师。主要从事重金属(离子态、颗粒态)的健康效应、分子靶点及分析方法研究。获国家基金委优秀青年科学基金、入选中国科学院青年创新促进会。主持并参与国家自然科学基金、科技部973、科技部重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项B等9项。发表论文72篇,申请和授权国家发明专利3项。本次会议中,中科院生态环境研究中心徐明研究员分享了《贵金属纳米颗粒的体内示踪与原位成像谱学方法研究进展》(点击回看》》》)引发行业关注。会后,我们也再次邀请徐明研究员分享其团队在纳米颗粒原位分析的系列研究成果。1、成果简介纳米材料已被广泛应用于工业、农业、食品、医药等领域。例如,银纳米颗粒作为抗菌剂被用于病原微生物的消杀,金纳米颗粒因其优良的光学性能和生物相容性被用于疾病诊断与治疗等等。一旦进入生物体内,纳米颗粒会经历复杂的转化过程,包括溶解、聚集、解聚等。纳米颗粒的体内转化会改变其物理化学特性,进而对纳米颗粒的功能产生影响。然而,目前针对纳米颗粒体内转化、分布的原位分析表征极具挑战。通常使用电子显微镜对组织或细胞内的纳米颗粒进行检测,该种方式成本高,操作难,不易于推广。其它成像技术,如质谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等,成像分辨率难以达到纳米级别,无法实现单颗粒分析。针对上述难题,为实现生物组织和细胞中纳米颗粒转化与分布的精确分析,徐明研究员研究团队近期开展了基于光谱成像和质谱成像的纳米单颗粒原位分析研究。成果一:细胞内金纳米颗粒聚集行为的单颗粒成像分析为观测金纳米颗粒(AuNPs)的细胞内聚集行为,我们基于高光谱暗场显微镜(EHDFM)开发了一种单颗粒成像分析新方法。利用局域表面等离子共振现象(LSPR)产生的散射光谱信号,可对AuNPs的聚集程度进行定性和定量分析,实现生物介质中和细胞内AuNPs的原位单颗粒分析(图一)。该方法具有很好的特异性与灵敏度,相关研究成果近期已发表于Journal of Physical Chemistry B(https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.2c08289)。图一成果二:利用间充质干细胞进行肿瘤靶向递送金纳米颗粒的原位成像分析为观测金纳米颗粒(AuNPs)的体内行为与分布特征,其团队整合了激光溅射电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)和高光谱暗场显微镜(EHDFM)技术,可实现生物组织中AuNPs的定性与定量成像分析(图二)。针对纳米颗粒肿瘤靶向效率低的问题,我们比较了间充质干细胞(MSC)介导的AuNPs肿瘤靶向与增强渗透滞留效应(EPR)间的递送效率差异,证实MSC介导的肿瘤靶向递送效率比EPR效应提高了2.4~9.3倍,可将更多AuNPs递送至肿瘤坏死核心。相关研究成果近期已发表于ACS Nano(https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07295)。图二成果三:新型核壳结构纳米探针成像分析银纳米颗粒的胃肠道转化为观测纳米颗粒的体内转化过程,我们开发了一种以星形金纳米颗粒为内核,外层包覆银壳的球形核壳结构纳米探针(Au@AgNPs)。在体内,一旦该探针的银壳发生溶解等转化,就伴随着元素和光谱信号的变化,进而可通过LA-ICP-MS和EHDFM进行成像分析(图三)。利用该纳米探针,其团队成功示踪了颗粒银在小鼠胃肠道中的转化与吸收过程,揭示了颗粒银和离子银的体内行为与分布特征的差异。相关研究成果近期已发表于Advanced Functional Materials(https://doi.org/10.1002/adfm.202302366)。图三2、产业化意向上述相关的成果正在申请国家专利,后续将发展更多面向应用的技术方法和成像探针,欢迎相关的科研与产业合作。3、课题组未来研究计划后续研究中,徐明研究员研究团队将重点开发针对生物分子和纳米材料的质谱、光谱成像技术。
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