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质谱病毒检测

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质谱病毒检测相关的资讯

  • 核酸质谱快速检测新型冠状病毒变异株
    新型冠状病毒肺炎(Coronavirusdisease2019,COVID-2019)是由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒(SARS-CoV-2)所引起的高传染性病毒疾病,对世界人口造成了灾难性影响,导致全球380多万人死亡,成为继1918年流感大流行以来影响最大的全球卫生危机。 新冠病毒不断变异的RNA病毒 作为单链结构的RNA病毒,新型冠状病毒的一大特点就是极其容易变异。随着感染人数的增加和疫情的持续,新型冠状病毒不断进化和变异,陆续产生多种新冠病毒变异株。世界卫生组织(WHO)根据新冠病毒变异株的传播力、致病力等将其分为VOCs(Variant of concern)和VOIs(Variant of interest)。新冠病毒VOCs的分类 新冠病毒VOIs的分类 目前市场对新冠病毒筛查主要采用荧光 PCR 方法,该方法检测灵敏度高,但成本也相对较高,并且单机通量小,容易被污染,制约了大规模病毒检测速度,对当前不同变异毒株区分荧光PCR方法存在一定难度。随着病毒感染多元化和疫情防控常态化的推进,市场急需一种更快速、准确、高通量的检测方法,用于满足大样本量的检测、基层的日常防控筛查,以及不同变异株的区分。 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)主要用于分析包括蛋白质及核酸在内的生物大分子,该技术应用于核酸检测具有高通量、高灵敏、高准确率的特点。其主要工作原理是结合延伸分析法和碱基特异裂解分析法,将扩增后的核酸产物通过离子源使样品离子化,产生不同质荷比的离子,再经过质量分析器测定该样品中不同种类离子的分子量,按照从小到大的顺序依次排列从而得到一幅质量图谱,并根据检测项目不同给出相应的检测报告。该技术在遗传病筛查、肿瘤变异检测、甲基化检测、用药指导、病原体检测及功能医学健康管理等多个领域的应用日益深入,已经成为精准医学不可或缺的分子诊断技术。MALDI-TOF MS检测新型冠状病毒方法为通过特定引物扩增目标基因片段,再通过靶向位点探针特异性单碱基延伸,然后通过质谱技术检测延伸位点的碱基,判断病毒种类和变异类型。该方法灵敏度高、操作简单、成本低廉、人员需求低、通量高,可实现6小时384样本出报告,以后每1小时出384份样品报告。新冠病毒流行初期,Autof ms1000系统建立了完成病毒检测检测体系,对病毒毒株进行了精准检测(图3)。随着研究深入,Autof ms1000检测核酸的体系也日渐成熟,针对当前多变异毒株情况,研究人员通过合理设计扩增引物和探针,可实现单个样品,单芯片位点检测,一次区分当前所有可认知的新冠病毒变异株。随着疫情斗争的持续进行,病毒变异也不断发生,后续可能出现更多更复杂的病毒变异株,MALDI-TOF MS技术基于其检测原理,在大样本多病毒变异株检测方面的优势将日渐突出。随着人们对该技术的认知度的日渐加深,未来该技术在核酸检测方向的应用将出现更多的思路和方法,MALDI-TOF MS在临床应用领域中将会发挥更大的作用。
  • 英国帝国理工大学研究团队利用原位电离质谱技术实现快速检测新冠病毒
    仪器信息网讯 原位电离技术是当前质谱理论与应用研究的热点之一。原位电离质谱技术无需样品制备,检测时不需真空环境,无需对样品进行前处理或者只需简单的处理,在常温常压条件下可对样品进行直接分析,可进行无损检测等特点是质谱分析领域的一次重大变革。原位电离质谱技术具有选择性强、易于实现自动化与智能化的特点,目前已迅速渗透至各个行业,在食品安全、药品质量控制、生物分析、材料分析以及安全反恐等领域获得应用,正在改变质谱分析的现状,引领新一代分析检测技术的开发和应用。  新型冠状病毒(COVID-19) 目前推荐用于检测新型冠状病毒的方法是聚合酶链反应或称 PCR 检测。但仅依赖一种方法进行检测也具有其局限性,因此全球各领域的研究学者和机构都在开发不同的分析技术,其中质谱技术展现其在精准医疗和高通量分析的优势。据了解,英国帝国理工大学的研究课题组通过两种原位电离质谱技术,解吸电喷雾电离(DESI)和激光解吸-快速蒸发电离质谱法(LD-REIMS)用于检测干燥鼻拭子中的新冠病毒。 文章于2020年10月12日发表于medRxiv,原文链接:Rapid detection of SARS-CoV2 by Ambient Mass Spectrometry Techniques | medRxiv研究从2020年4月至6月之间收集的样本中对患者进行了可行性临床研究。LD-REIMS和DESI诊断准确度分别为的86.7%和84%。可以在几秒钟内获得结果,从而提供快速分析COVID-19的可能,测试的鼻咽拭子棉签通过60˚C烤箱中并放置30分钟进行灭活处理,然后无需其它前处理即可在实验室中进行。得到的测试结果通过统计学软件对可能的感染样本进行甄别。  这研究有潜力实现英国政府和政府制定的阳性病例跟踪目标,减少了COVID-19阳性病例第二次激增的影响。原位电离质谱技术与当前普遍使用的PCR测试对比,不需要特定试剂,从而提供有希望的替代快速测试方法。  DESI分析  使用以下优化参数设置。DESI溶剂为比例为95:5的甲醇/水混合物。流速设置为30 µL / min,其中气体设置为5 bar(氮气)等。收集数据采用Waters Xevo G2-XS QToF质谱仪。每个样品的数据收集范围为m / z 50-2000。  LD-REIMS分析  采用2940nm波长振荡器发射激光来快速加热样品,使样品蒸发,形成富含分子的气溶胶。气溶胶在MS入口毛细管的前面转移,液滴在此处与基质溶剂(2-异丙醇)混合。溶剂混合液滴进入仪器在加热到(1200K)并进行高能碰撞从液滴中释放出游离离子。质谱采用沃特世公司Xevo G2-XS QToF质谱仪,收集质量范围为m / z 50-1500。  针对COVID-19检测,如果不同的检测技术可以互补并相互验证,并随着检测速度和准确率提高,甚至感染的最初期即可快速有效检出,必将对目前及今后可能发生的公共卫生事件具有重要价值。写在最后:随着科学技术的不断发展,各种分析化学技术之间界限越来越模糊,交叉性越来越强,分析化学的发展进入新时代。当前,分析化学技术以色谱、质谱、光谱、波谱等谱学技术,以及它们之间的交叉联用作为重要的技术手段,其中质谱技术因其具有灵敏度高、特异性强、分析速度快等优势,越来越广泛地应用在生命科学、医疗卫生、公共安全、环境监测、材料科学等领域。在质谱检测中,从待测物离子产生到质谱获取离子信号,仅需要毫秒级的时间,然而传统质谱分析方法需要经过繁琐耗时的样品前处理过程,才能进行后续色谱分离及质谱检测,无法在较短时间内完成对样品的质谱分析。因此,离子化技术的发现及进步进步对质谱分析技术的发展发挥了重要的推动作用。自2004年普渡大学Cooks教授提出解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization,DESI)以来,目前已发展了几十种原位电离技术,例如实时直接分析(Direct analysis in real time,DART)、介质阻挡放电电离(Dielectric barrier discharge ionization,DBDI)、萃取电喷雾电离(Extractive electrospray ionization,EESI)等,原位电离技术的提出及应用推广进一步推进了质谱分析技术的发展。近十年来,原位质谱技术迅速应用在诸如食品、药品、材料、物证、环境、卫生等领域的安全检测与品质控制,在组学分析、新药研发、中药及天然产物分析、和生物分子成像等领域,其应用也发展迅速。相信未来原位电离质谱技术将在不同领域发挥其更大效能。
  • 共同探索以质谱技术破解新冠病毒相关的检测难题——CAIA质谱仪器评议专题技术交流会顺利召开
    仪器信息网讯 2021年9月27-29日,BCEIA2021(北京分析测试学术报告会暨展览会)于北京中国国际展览中心举办。展会期间,由中国分析测试协会仪器评议委员会主办的分析测试仪器与评议活动顺利举办。作为本次评议活动的一部分,质谱仪器评议专题技术交流会在28日下午召开。过去一年来,由于新冠疫情的突发公共卫生事件爆发,使得新冠病毒检测面临一系列亟待解决的难题,国内外科学工作者为此开展了大量应急检测技术相关研究工作,我国质谱研发与生产厂家在疫情之初也开展了许多有意义的研究,取得了丰硕的成果;在国内外刊物上发表了具有较大影响的科技论文,推出了具有新冠病毒检测功能的质谱仪器。基于此,本次技术交流会围绕“质谱技术在新冠病毒检测相关问题中的作用”这一主题进行交流和互动,共同探索以质谱技术破解新冠病毒检测相关的技术难题。本次技术交流会由军事医学研究院生命组学研究所/蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员主持,中国农业大学李重九教授、北京市疾病预防控制中心刘丽萍研究员、中国石油大学史权教授、国家钢铁材料测试中心/国家钢铁产品质量监督检验中心胡净宇研究员等专家学者出席本次会议。军事医学研究院生命组学研究所/蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员 主持技术交流会技术交流会互动现场报告题目《呼气分析快速筛查COVID-19》报告人:苏州盖世生物医疗科技有限公司 高婧娴呼气分析作为一种POCT技术,突破了临床实验室定点检测的局限,加快了筛查速度,还能够有效保护医护人员和被检人员的人身安全,是一个值得探索的方向。为此,海能集团国外研究团队分别在英国爱丁堡和德国多特蒙德开展了为期半年的临床可行性研究,发现了COVID-19患者呼出气中存在特异性VOCs,在鉴别COVID-19和其他患者上具有较好的准确性和特异性,为呼气快速筛查COVID-19的应用提供了有力支持。其国内团队也开展了小规模临床探索性研究。报告题目《基于高分辨质谱的呼气实时分析方法在流感快速筛查的初步应用》报告人:暨南大学质谱仪器与大气环境研究所 李雪博士报告主要介绍了李雪团队将二次电喷雾高分辨质谱(SESI-HRMS)技术应用于流感小鼠的呼吸分析,建立了流感小鼠呼气实时分析的临床筛查模型,并通过代谢通路分析,发现改变特征性代谢产物的5个主要代谢通路。报告题目《血清免疫指纹谱快速检测新冠患者》报告人:北京毅新博创生物科技有限公司 马庆伟博士由新冠病毒引起的疫情仍在继续,严重威胁着全球公众健康。目前广泛使用的基于聚合酶链式反应(PCR)和免疫分析的检测方法存在假阴性和诊断延迟的问题。因此,迫切需要高准确度、快速高通量的新冠肺炎检测方法并用于大规模人群筛查。基于此,重庆市人民医院、复旦大学和国家蛋白质科学中心(北京)等单位的研究团队与毅新博创联合发展了一种基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的质谱多肽指纹图谱分析方法,尝试进行高效新冠肺炎检测。报告介绍了研究人员建立的一种使用MALDI-TOF-MS及其机器学习的人工智能(AI)分析方法,并用于检测鼻拭子中新冠病毒的检测,从总共362个不同类型样品中获得了质谱指纹图。在另外一项研究中,新冠肺炎患者血清的取样时间从症状出现起3至28天不等,涵盖了相对较长的疾病进展期。所研究的对照组由近一半具有相似临床症状的非新冠肺炎患者(共73例)、33例结核病患者和46例健康人组成。从具有相似症状的新冠肺炎患者和非新冠肺炎患者中筛查真正的新冠肺炎患者,一直是新冠诊断的难题,意义重大。本项研究中样本的疾病进程较长、对照组样本多样化,初步显示本方法在新冠肺炎患者快速筛查中具有优异的应用前景。报告题目《生物质谱病原微生物分型检测》报告人:融智生物科技(青岛)有限公司 周晓光博士报告介绍了融智生物利用自研的QuanSNP核酸质谱系统检测新冠病毒相关的研究进展。其基于QuanSNP系统,研发了新冠突变株的联合检测应用,可以检测英国突变株、南非突变株以及P.1突变株。对于不断涌现的新冠变异株,国内外也仍需持续监测以及流行病学的追踪溯源。目前主要依赖基因测序技术进行病毒检测和鉴定,但基因测序的时间往往较长,数据分析复杂。对于已知突变点的变异毒株,可以利用核酸质谱系统直接进行病毒SNP位点分型鉴定。本项研究的方法被多家国内科研机构试用,初步显示优异的应用前景。报告题目《生物质谱大分子检测》报告人:北京东西分析仪器有限公司 马龙华博士报告介绍了Ebio Reader3700系统应用于微生物检测以及配合不同生物芯片可应用于蛋白质和核酸的检测分析,并利用该技术分析检测了新冠病毒的相关研究进展。报告人提出,下一代微生物质谱可望向“质谱+AI”方向发展,给行业发展带来一定启示。报告题目《MALDI-TOF MS在病原体检测方面的应用》报告人:北京鑫汇普瑞科技发展有限公司 刘利勤鑫汇普瑞科技是一家集数据处理、软件研发、微生物检测及基因检测的国家高新技术企业。目前公司的主营业务是基于MALDI-TOF质谱分析技术的MicroID微生物检测平台及图谱数据库。本次交流会最后,魏开华研究员对上述报告进行了技术性点评,讲解了质谱与新冠检测相关的“五个层次”,提出了几个临床质谱发展的共性问题,与会人员进行了热烈讨论。总之,质谱仪器评议活动构建了国内外仪器与技术的一个交流平台,为质谱业内的仪器研发者、应用者以及仪器厂商跟踪国内外质谱仪器技术的发展与趋势提供了十分有价值的参考,为国家科学仪器技术发展决策提供了一定参考。
  • 质谱技术助力新型冠状病毒肺炎呼气检测方法
    p style=" text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 为有效预防疾病、控制疫情蔓延,需要开发检测速度快、环境适应性好、灵敏度高、适合人群密集场所的快速筛查新方法。 strong 东华理工大学质谱科学与仪器国际联合研究中心与南昌大学第一附属医院主动请缨,依托两家单位在质谱精准医疗、高通量快速筛查和新型冠状病毒肺炎治疗方面的优势和经验 /strong ,联合进行科研攻关,开发“新型冠状病毒肺炎呼气检测方法与装备的研发与应用”。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e8c93ad4-6c64-4d71-9035-1d6a8f65f6dc.jpg" title=" 9a8512f795a0fa39.png.cthumb.jpg" alt=" 9a8512f795a0fa39.png.cthumb.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该项目 /span span style=" text-indent: 2em " 是江西省科技厅于2月4日下达的第二批应急科研攻关项目, /span span style=" text-indent: 2em " 由东华理工大学副校长陈焕文负责,并协同了南昌大学附属第一医院、江西省精密仪器工程技术研究中心、江西恒烑科技有限公司共同开展科研攻关。截止6日凌晨6点,项目团队已按照P3实验室技术规范,自行设计完成了移动式新型冠状病毒快速检测平台的安装,并利用平台完成了首批次少量样品的直接质谱分析,筛选了具有显著区分效果的代谢产物100多个,全天候工作的移动实验室已现雏形。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该项目有望研制出适合在医院、车船码头、机场等不同场景人口密集场所、全天候、快速检测新型冠状病毒肺炎的系统装备,可对新型冠状病 /span span style=" text-indent: 2em " 毒在人体呼吸道产生的代谢产物进行质谱快速筛查和精准定性分析,解决现有筛查技术耗时过长的问题。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网作为科学仪器行业的专业门户网站,在第一时间组织广大仪器试剂厂商、检测机构、专家等在网上联合推出“抗击新冠疫情,仪器人在行动”专题,将最新可投入使用的检测仪器、试剂盒和检测解决方案等展示给广大用户单位,全力支援疫情防控工作。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 相关新闻可点击了解更多 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/xxgzbd" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " strong “抗击新冠疫情,仪器人在行动”专题 /strong /span /a /span /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p br/ /p
  • 东西分析构建新冠病毒质谱检测方法 对症下药抗击疫情
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 近日,北京东西分析仪器有限公司(简称:东西分析)与北京市疾病预防控制中心合作,利用公司自主研发的Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统与独特的蛋白指纹图谱技术,在MaldiTOF的技术平台上初步构建了创新的新冠病毒肺炎质谱蛋白检测方法,助力抗击新冠病毒肺炎疫情,有助于多环节多手段堵住检测漏洞。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4de1de79-43cb-4c16-ae57-0fb5c799afed.jpg" title=" a54c7097-2053-4741-894a-d5235155dc82_副本.jpg" alt=" a54c7097-2053-4741-894a-d5235155dc82_副本.jpg" / /p p    strong 据介绍,此方法的创新性有: /strong /p p   1) 利用疾病蛋白表达的特点,新冠肺炎患者在感染最早期就能发现。 /p p   2)使用血清样本进行检测,采样方式安全 速度快,前处理后只需要几十秒钟便能产生结果。 /p p   3)处理方法简单、无需复杂的核酸提取和PCR等步骤 /p p   4)纯化后的样本特异性较高,显著提高测试结果的灵敏度 /p p   5)平台检测通量高,结果精准 /p p   6)计算机神经网络聚合分类软件,避免人为因素干扰。 /p p   迄今为止,东西分析科研团队已构建了健康人群血清样本的初步蛋白指纹图谱;初步构建新冠肺炎阳性(经核酸法确认)血清样本的蛋白指纹图谱;测试了多例新冠肺炎阴性血清样本(包括正常人群和其他病原体样本),结果显示与新冠肺炎阳性样本的生物蛋白峰有明显差异。 /p p   东西分析的科研人员目前正在加班加点,加大实验的数量和各种疾病种类,不断优化诊断的算法。后期的工作目前还在持续进行中。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/2124a161-9889-440b-a365-b5dc28301078.jpg" title=" 9233f9d8-2303-4939-ae9e-41a60bf7221f.jpg" alt=" 9233f9d8-2303-4939-ae9e-41a60bf7221f.jpg" / /p p   此前,东西分析自主研发的Ebio ReaderTM3700 全自动飞行时间质谱系统 (MALDI-TOF)入选中国医学装备协会新冠肺炎疫情防治急需医学装备清单。 /p p   新冠疫情发生以来,东西分析及全体员工已组织两次定向捐款,分别向武汉市金银潭医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院捐款共20万元,用于支持医院新型冠状病毒性肺炎的疫情防控工作。危难时刻,彰显了东西分析全体员工的社会责任感,为疫情防控贡献自己的力量。 /p
  • 核酸质谱之漫话三:核酸质谱法在人乳头瘤病毒(HPV)分型检测中的应用
    导读在女性恶性肿瘤中,宫颈癌的发病率仅次于乳腺癌,而大多数宫颈癌是由人乳头瘤病毒(HPV)感染所致。目前已分离出的HPV达100多型,其中至少14型可导致宫颈癌或其他恶性肿瘤。全球范围内,大多数的宫颈癌中可测出高危型HPVl6和18亚型,其中HPV16亚型诱发癌变的潜力最大。东西分析基于飞行时间质谱技术平台成功开发出40多种HPV分型的应用方案,为临床提供早期宫颈癌的精准诊断,并为治疗提供准确的参考建议。人乳头瘤病毒(HPV),是一种乳头瘤空泡病毒,女性患病率通常高于男性。部分类型的HPV感染是宫颈癌的高危因素。感染后主要累及人体的皮肤和黏膜,可分为低危型和高危型。高危致癌型HPV分布于α属第5,6,7,9,11五个种。高危型HPV感染是宫颈癌、口腔癌、直肠癌、食道癌等恶性疾病的危险因素之一。而在在女性恶性肿瘤中,宫颈癌的发病率仅次于乳腺癌,大多数宫颈癌是由HPV感染所致。已分离出的HPV达100多型,其中至少14型可导致宫颈癌或其他恶性肿瘤。全球范围内,大多数的宫颈癌中可测出高危型HPVl6和18亚型,其中HPV16亚型诱发癌变的潜力最大。HPV基因分型检测的意义HPV的感染在治疗前后,可能存在型别的差异,这可以作为医生治疗效果的评估指标;连续两次HPV分型检测显示单一型别的高危亚型的感染,显示宫颈癌发生的可能性增大;HPV的感染在不同的地区,占主要地位的型别有所不同,分型检测有利对于各地研究、使用疫苗进行HPV感染的预防控制。因此,HPV基因分型检测能够:确认感染危险程度 极高危型HPV16型感染会在几年内发展为宫颈上皮内瘤变三级(CIN3)+至浸润性癌,而非致癌型HPV61的感染,持续很长时间也不会发展为癌。确认是否持续感染高危型持续感染是导致宫颈癌的最主要因素。大多数HPV感染在1-2年内可清除,当间隔一年以上、连续两次以上检测出同一种或组HPV基因型时,被认为是持续性感染。若第一次HPV检测结果阳性,很难确定感染的时间。从感染HPV到发生宫颈癌最少需要8-10年的潜伏时间,连续检测可以有效避免错过治疗纠正的机会。识别传染源人所感染的HPV与感染源的基因型相同。可以使用安全措施及共同治疗和检测进行,有助于持续性感染纠正。疫苗接种指导 只要没有感染疫苗覆盖的类型,接种都是有益的。目前HPV 技术检测面临的问题L1靶标基因整合后脱落漏检现有的技术平台,几乎所有的HPV检测产品均以L1为靶点。无法避免病毒进入细胞后从游离态变为整合态,L1基因脱落,导致恶变样本漏检。动态范围窄,高危低载量出现漏检以目测法和荧光法定性的检测,动态范围窄。当多基因型混合感染时,无法检出高危低载量HPV病毒,导致高危致癌型漏检。致癌高中危型未全覆盖,造成漏检目前试剂盒无法同时检测IARC在2012年提出的2B类以上27个致癌HPV基因型,从而导致中危致癌型漏检。应用核酸质谱技术进行人乳头瘤病毒(HPV)分型检测的优势对高危型采用致癌基因E6,极高危HPV 16/18型采用E6/L1双基因,从而避免病毒基因整合造成的假阴性,能够最大限度避免出现漏检;高灵敏度:可扫描超过40种HPV基因型。特异性PCR扩增+探针单碱基标记,以分子量分型,灵敏度达个位拷贝,超宽动态范围超过9个数量级。能够防交叉反应以及防扩增污染,从而有效避免假阳性。高通量:每天可检测上千个样本。东西分析经过多年的开发,基于飞行时间质谱技术平台成功开发出40多种HPV分型的应用方案---能够同时快速检测出超过20种高危和低危致癌及常见致疣HPV型以及超过20种可能致癌和低危致疣HPV型。能够有效避免恶变样本漏检和假阳性,从而为临床提供早期宫颈癌的精准诊断,并为治疗提供准确的参考建议。Ebio Reader 3700 Plus飞行时间质谱仪操作简单无需复杂的样品前处理。性能稳定长寿命固体激光器;飞行管随环境温度、湿度的变化小,保证检测的稳定 ;高效网筛离子源,提高仪器的灵敏度 ;PIE高压脉冲电源控制,实现离子的延迟推斥,提高整体仪器的分辨能力。软件智能基于神经网络聚合分类法的人工智能软件;拥有强大数据库,实现对菌种的实时鉴定;具备聚类分析功能,可进行T-test等数据分析;具有自建库功能,可根据用户实际情况建立自有菌种库 ;可根据用户具体需求,进行相应升级,用于疾病蛋白标志物和核酸基因分型的检测。应用范围广广泛用于临床、疾控、食品安全、农业、工业、出入境检疫等领域。往期回顾BREAK AWAY核酸质谱之漫话一:什么是核酸质谱核酸质谱之漫话二: 核酸质谱法鉴定结核病及其耐药性
  • 毅新质谱满分通过新型冠状病毒核酸检测室间质评
    p   毅新质谱满分通过由上海市临床检验中心(CNAS PT0025),上海临床检验质量控制中心组织的新型冠状病毒(2019-nCoV)核酸检测室间质评。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/fa10810d-4ba2-4e30-be12-b21cbe2cc8a0.jpg" title=" 微信图片_20200228110550.jpg" alt=" 微信图片_20200228110550.jpg" / /p p   此次满分顺利通过新型冠状病毒(COVID-19)核酸检测室间质评,体现了毅新质谱过硬的技术实力和优秀的质量管理水平,作为生物医药体外诊断领域的重要一员,毅新质谱也将积极响应号召,为抗疫的最终胜利贡献自己的力量! /p p    strong 关于室间质评 /strong /p p   室间质量评价(EQA,external quality assessment)是按照预先规定的条件,由多家实验室分析同一标本,并由外部独立机构收集和反馈实验室上报的结果,以此评价实验室操作的过程,通过实验室间的比对判定实验室的校准、检测能力以及监控其持续能力。室间质量评价是临床实验室保证和改进检验质量的重要手段,也是医疗机构临床实验室行政管理和实验室认可的基本要求。 /p p    strong 毅新质谱简介 /strong /p p   毅新质谱成立于2003年,是国内首家专注于临床飞行时间质谱系统研发、生产的企业。2006年,公司创始人兼董事长马庆伟博士发表了一篇题为《MALDI-TOF MS引领分子诊断新时代》的论文,引领临床质谱产业的发展。2014年6月,公司自主生产研发的Clin-TOF飞行时间质谱系统通过国家食品药品监督管理总局(CFDA)医疗器械认证。作为国内最先取得CFDA注册证书的临床飞行时间质谱企业,毅新在全球首创并实现了单机多平台化,一台机器可满足微生物鉴定及核酸检测等领域的临床应用,技术已经完全达到国际领先水平。2019年初,公司自主研发的Clin-ICP-QMS-I也通过了CFDA医疗器械认证。截止目前,软银赛富、北京崇德弘信、汉富资本等著名投资公司已对毅新累计投资过亿元。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/f0367a14-299c-4e24-a35b-5ee1eedf4530.jpg" title=" 微信图片_20200228110556.jpg" alt=" 微信图片_20200228110556.jpg" / /p p   截至目前,毅新申请专利 200余项,已获授权 50 多项 多项已申请国际 PCT 专利 获得软件著作权 13 项,与中国人民解放军总医院、上海瑞金医院、北京大学口腔医院、广州中山肿瘤医院等单位合作发表 SCI 论文超过 30 篇,先后承担 “2012年科技部国家重大科学仪器设备开发专项-生物安全专用基质辅助激光解吸仪”(2018年以91.7分优异成绩通过验收)、“2014年科技部国家高技术研究发展计划(863计划)-激光解吸基质辅助离子源-蛋白测序器”、“2017年度精准医学撰写-临床定量蛋白质组的质谱仪及配套试剂的研发”、“2018年北京市科委-基于飞行时间质谱的微生物鉴定等临床检测方法的应用推广”等课题。获得了2017年北京市科学技术奖、浙江省科学技术奖,2018年中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)一等奖等殊荣。 /p
  • 东西分析发布Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)新品
    Ebio Reader 3700 飞行时间质谱系统 (新冠病毒肺炎检测)北京东西分析仪器有限公司利用自主研发生产的Ebio Reader 3700 全自动飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)借助创新的蛋白指纹图谱质谱技术,成功建立了新冠病毒(COVID-19)肺炎的蛋白指纹图谱。这是新冠病毒肺炎蛋白质谱图谱信息的首次记录,对新冠病毒肺炎诊断和检测迈入准确医疗的高度,具有决定性意义。检测时无需核酸提取及PCR步骤,能够准确区别冠状病毒肺炎患者和普通肺炎及流感患者。只需少量的血液样本,可以批量检测,每小时至少检测50个以上样本,平均72秒检测一个样品。仪器性能特点:* 准确 准确度高:克服核酸检测法假阴性率高的缺点,患者无需连续监测* 快速 检测速度快:可批量检测,每小时可检测50个样本以上* 安全 仅需血液采样,无需采集呼吸道标本(如咽拭子、肺泡灌洗液、肺组织活检标本):避免传染,有效保护医护人员安全* 创新 创新建立血液样本中血清检测新冠病毒的蛋白指纹图谱质谱应用方法 可同时分析SARS,MERS,以及未来可能出现的冠状病毒的蛋白指纹图谱,建立相关病毒的指纹图谱数据库* 简单 血液样本处理简单,无需核酸提取及PCR等步骤* 灵敏 灵敏度高达amol/μL级:避免样本中病毒含量过低导致检测结果不准确检测步骤:1.采集血液2.取10μL血清与缓冲液混合后与蛋白芯片相结合,3.洗掉非特异性蛋白4.加处理基质,5.上机检测得到样本图谱6.结果报告创新点:1、技术先进性和创新性 应用自主研发的MALDI-TOF质谱平台,并借助创新的蛋白指纹图谱技术,建立的快速筛查COVID-19新冠病毒肺炎应用方案。与现有技术手段相比,这一技术具有以下先进性和创新性: 1)准确度高:克服了核酸检测法假阴性率高的问题,准确率高达90%以上; 2)速度快:可批量检测,每小时可检测50个样本以上; 3)灵敏度高:灵敏度高达amol/µ l级,病毒感染第一天即可检出,特别适合普查无症状感染人群标本; 4)安全性高:仅需血液采样,无需采集呼吸道标本(如咽拭子、肺泡灌洗液、肺组织活检标本),避免感染,采取双重灭活方式,同时保护医护人员和检测人员安全; 5)操作简单:血液样本处理简单,无需核酸提取和PCR扩增等步骤; 6)特异性高:采用蛋白芯片技术对血清样本进行分离纯化,捕捉到特异性蛋白,避免了样本中干扰物对检测结果的影响。 Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)
  • 新闻速递 | 效率提升!看核酸质谱如何实现多种冠状病毒联检
    由新型冠状病毒引起的新冠肺炎疫情仍在继续,严重威胁着全球公众健康,截至2021年12月,全球新冠肺炎确诊患者已累计超过2.8亿人次。目前广泛使用的基于聚合链式反应(PCR)和免疫分析的检测方法存在假阴性和诊断延迟的问题。因此,迫切需要高准确度、快速高通量的新冠肺炎检测方法用于大规模人群筛查。河北师范大学、军事医学科学院、融智生物的研究团队合作发展了一种基于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)的检测方法。该方法使用融智生物QuanNUA核酸质谱系统,可同时完成7种冠状病毒联检,且具备灵敏度高(只需1μL样品)、通量高(可在30min内快速处理384个样品)、成本低、样本消耗量少的特点,同时不需要苛刻、洁净的检测环境,操作也相对简便。因此,该方法在大规模人群筛查、常规检测和诊断应用方面具有巨大潜力。相关论文已经发表在COVID期刊上。文章摘要翻译:人类冠状病毒(HCoV)与一系列呼吸道症状有关。严重急性呼吸综合征(SARS)-CoV、中东呼吸综合征和SARS-CoV-2的出现对人类健康构成重大威胁。本研究开发了一种将多重PCR与基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)相结合的方法(HCoV-MS),以同时检测和区分7种人类冠状病毒(HCoV)。HCoV-MS方法具有较高的特异性和灵敏度,检测限为1-5拷贝/反应。为了验证该方法,在研究中对163份临床样本进行了检测,结果与实时PCR结果一致。研究结果表明:HCoV-MS和实时PCR的检测灵敏度相当;HCoV-MS法是一种灵敏的分析方法,只需1μL样品;HCoV-MS是一种高通量方法,可以在30分钟内快速处理384个样品。在本研究的最后,作者建议使用这种方法来补充大规模筛选研究中的实时PCR。
  • 质谱流式技术在消化道病毒和人乳头瘤病毒研究中的应用
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 消化道相关病毒对人体健康产生重大威胁,尤其是乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒,在中国有数量庞大的患者。乙型肝炎病毒感染者无论在潜伏期、急性期或慢性期,其血液都具有传染性。临床上主要通过注射乙肝疫苗来达到预防的目的。一旦感染乙肝,目前治疗方案主要有NUC治疗,而NUC治疗只能干扰DNA合成,并不能将乙肝病毒从患者体内清除,因此具有很高的反复性。丙型肝炎病毒(慢性感染)为一类致癌物。临床丙型肝炎病人50%可发展为慢性肝炎,甚至部分病人会导致肝硬及肝细胞癌。非常遗憾的是医学界尚未研制出有效预防丙肝的疫苗。因为丙肝病毒是RNA病毒,极易变异,研制疫苗的难度很大。质谱流式在这两种病毒方向的应用主要涉及到临床治疗方案的改善,疫苗的效价评估及潜在治疗靶点的探索。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 消化道相关病毒 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 目前质谱流式在消化道相关病毒的研究主要集中在轮状病毒,乙型肝炎病毒HBV和丙型肝炎病毒HCV三种病毒领域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 轮状病毒( rotavirus)肠炎是由轮状病毒所致的急性消化道传染病。病原体主要通过消化道传播,主要发生在婴幼儿,常由A组轮状病毒引起,发病高峰在秋季,故名婴儿秋季腹泻。B组轮状病毒可引起成人腹泻。轮状病毒领域目前已发表文献涉及到T细胞结合表位筛选和寻找轮状病毒特异性B细胞亚群。T细胞结合表位筛选利用新发现的质谱流式和MHC四聚体技术相结合,创建了一种高通量筛选的技术。该技术用金属标签替代四聚体上的荧光基团,进而可以用质谱流式进行检测,从根本上解决荧光串色问题,提升单次检测通道。加之他们用三金属组合的方式标记四聚体来取代传统单金属标记的方法,进一步增加筛选的通量,用10种金属就可以实现120种抗原肽的筛选。利用该方法,Newell等人对人体内轮状病毒的109个MHC四聚体上77个T细胞潜在结合位点进行筛选,在健康个体的血液中鉴定出6个限制于人白细胞抗原(HLA)-A *0201的T细胞表位。值得一提的是,研究还发现特异性结合轮状病毒VP3蛋白的T细胞具有独特的表型,并在肠道上皮中大量存在。轮状病毒相关B细胞研究中,Nair, N.等人在轮状病毒上标记金属离子,进而研究在肠道中特异性结合在轮状病毒VP6结构性蛋白的B细胞亚群特征,揭示肠道B细胞组成异质性及其与肠道分泌细胞之间的关系。这些研究揭示出轮状病毒感染后抗原呈递及免疫反应特征,对于今后轮状病毒治疗及疫苗研发提供重要的理论基础。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " HBV相关研究涉及到感染进程及临床治疗两个方向。利用上述质谱流式和多肽-MHC四聚体技术的结合,Cheng, Y.等人对不同阶段HBV患者体内T细胞进行HBV基因组中HLA-A*1101限制性484种T细胞潜在结合位点进行了筛选,最终发现特异性结合HBV(pol387)和HBV(core169)表位的T细胞随着疾病发展呈现出明显分化和异质性。根据这些T细胞表型变化,作者绘制出HBV疾病进展图谱。如此深入的研究对于今后HBV感染阶段分型及治疗策略有很好的指导意义。临床治疗方面,Rivino, L.等人利用质谱流式探索HBV感染后NUC治疗停止治疗判定标准。发现患者体内是否存在功能性HBV-特异性T细胞亚群可作为慢性HBV患者停药的潜在生物标志物。慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的慢性炎症增加了肝细胞癌(HCC)的风险。但是,关于HBV相关HCC的免疫状况及其对有效癌症免疫疗法设计的影响知之甚少。Lim, C. J.等人利用免疫组化和质谱流式技术,对HBV相关的HCC和非病毒相关的HCC的免疫微环境进行了细致研究,找到HBV相关HCC的独特免疫亚群,结合患者预后信息,作者发现Treg与HCC的预后不良相关,而Trm与HCC的预后良好相关。这种深入的研究对今后HCC的治疗和免疫疗法的适当应用具有重要意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " HCV感染全球数以百万计的人,是肝硬化和肝细胞癌的主要原因。而针对丙型肝炎病毒(HCV)的保护性疫苗仍未满足临床需求。已有成果利用质谱流式对新研发HCV疫苗疗效进行评价,单次实验可分析更多的免疫亚群反应。Doyle, E. H.等人用质谱流式对HCV感染后肝脏中的pDC功能进行分析,发现pDC是肝脏中唯一的单个核细胞,依旧具备多功能性,可大量分泌IFNα等多种细胞因子。可在今后治疗方案改善中作为潜在靶标。这些研究对于临床均具有重要的应用和指导意义。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 人乳头瘤病毒(HPV) /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " HPV感染会引发的宫颈癌和口咽鳞状细胞癌。质谱流式对两种肿瘤免疫微环境的研究发现。虽然是同一种病毒感染,但是由于组织类型的不同,其免疫微环境呈现出很大的差异性。这说明组织类型会显著影响肿瘤中的免疫渗透概况。这对治疗方案的调整有很大的指导意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 口咽鳞状细胞癌的可分为HPV阴性和HPV阳性。质谱流式对这两种类型患者的综合免疫亚群分析结合临床情况,发现患者肿瘤内存在I型HPV16特异性T细胞会提升其整体生存率,缩小肿瘤大小,减少淋巴结转移。并且会改变肿瘤微环境,使其呈现出响应标准治疗的特征。这些发现说明在口咽鳞状细胞癌中引入HPV16特异性T细胞会提升治疗效果。对临床治疗具有很大的启发。 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 小结 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 本文对质谱流式在消化道相关病毒和人乳头瘤病毒方向的文献进行汇总,所列文献涉及到的应用方向如下:1、病毒感染T细胞识别表位筛选,2、疫苗评估,3、确定疾病分型标准,发现biomarker的研究。在这些应用方向,质谱流式的单细胞多通道检测有其不可替代的优势。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 2013年开始兴起的技术——质谱流式与多肽-MHC四聚体技术相结合——在近两年呈现出越来越多的高水平成果。得益于质谱流式的单细胞多通道检测,利用该技术在筛选T细胞表位的同时,还可以对抗原特异的T细胞进行多参数的表型和功能分析;一次得到更多更准确的病毒特异性T细胞及抗原呈递信息,这对疫苗的研发有着举足轻重的作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 疫苗研发和效价评估方面。疫苗注射后所引起的免疫反应也是全方面的。能够评估的免疫亚群越全面,对于效价的评估越准确。质谱流式在这方面有其得天独厚的优势。从最开始的抗原表位筛查到注射疫苗后免疫反应的评估,质谱流式都可以大大提升覆盖度,使得研究更加快速,结果更加准确。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 综上,质谱流式在:1、病毒感染T细胞识别表位筛选,2、疫苗评估,3、确定疾病分型标准,发现biomarker的研究领域都有着传统流式无法比拟的优势,可助力研究人员在单次实验中拿到更多的信息,对免疫系统进行更加综合全面系统的评估。 /p p br/ /p
  • 喜讯|东西分析Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)喜获《北京市新技术新产品(服务)证书》
    近日,根据《北京市新技术新产品(服务)认证管理办法》的评选规则,北京东西分析仪器有限公司研发的Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)荣获《北京市新技术新产品(服务)证书》。该证书经北京市科委、中关村管委会、北京市发改委、北京市经信局、北京市住建委、北京市市场监管局六大委办局联合认证并颁发,旨在从战略性新兴产业和现代服务业领域,挑选出技术先进、产权明晰、质量可靠、市场前景广阔的产品(服务),以推动新技术新产品的应用,提升企业自主创新能力,是企业产品(服务)创新能力的一项重要资质证明,同时也是企业研发实力的象征,有六大委办局背书,更是公司提高产品(服务)市场竞争力的有力证明材料之一。 Ebio Reader 3700 全自动飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)是疫情肆虐期间,东西分析针对新冠病毒(COVID-19)检测而研发的分析仪器,其建立血液样本中血清检测新冠病毒的蛋白指纹图谱质谱应用方法,可同时分析SARS,MERS,以及未来可能出现的冠状病毒的蛋白指纹图谱,建立相关病毒的指纹图谱数据库,并纳入国家第三批、第五批新冠肺炎疫情防治急需医学装备目录名单。仪器性能特点:* 准确 准确度高:克服核酸检测法假阴性率高的缺点,患者无需连续监测;* 快速 检测速度快:可批量检测,每小时可检测50个样本以上;* 安全 血液采样,无需采集呼吸道标本(如咽拭子、肺泡灌洗液、肺组织活检标本):避免传染,有效保护医护人员安全;* 简单 血液样本处理简单,无需核酸提取及PCR等步骤;* 灵敏 灵敏度高达amol/μL级:避免样本中病毒含量过低导致检测结果不准确。 东西分析Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)荣获“北京新技术新产品(服务)证书”,这是对东西分析Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)技术先进性、产品创新性的认可,更是对东西分析肯定与鼓舞。
  • 前沿合作 | 基于岛津MALDI-TOF技术平台检测7种人冠状病毒及新型冠状病毒分型与重要突变位点的方法研究
    SARS-CoV-2变异株的出现,使全球面临第二波冠状病毒疾病大流行的危机 目前,已知可以感染人的冠状病毒共有7种,分别为20世纪60年代发现的人冠状病毒HCoV-229E和HCoV-OC43,2003年新出现的SARS冠状病毒SARS-CoV,2004年发现的人冠状病毒HCoV-NL63,2005年新发现的人冠状病毒HCoV-HKU1,2012年7月在中东地区出现的MERS冠状病毒MERS-CoV以及2019年12月下旬爆发的严重性呼吸系统综合征冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。其中,2019冠状病毒病(Coronavirus disease 2019,COVID-19)引起了全球持续地大流行。尽管全球采取了许多干预和控制措施,截至2022年1月4日,已有200多个国家受到该病毒的影响,实验室确诊的COVID-19病例人数已超过2.9亿,死亡人数超过540万。 本次研究基于岛津AXIMA Performance MALDI-TOF质谱检测平台,旨在提供一种特异性强、灵敏度高的用于检测7种人冠状病毒(人冠状病毒229E、NL63、HKU1、OC43、SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2),及新型冠状病毒(SARS-CoV-2)分子分型与重要变异株的检测方法。 岛津应对策略及解决方案通过合理选择设计位点、适当添加修饰碱基,可以将延伸探针的质量加以区分,均匀分布于检测范围之内,从而达到多重检测的目的。整个检测反应流程分为五步(图1):图1 岛津AXIMA Performance MALDI-TOF用于7种人冠状病毒及新型冠状病毒分型与重要突变位点的检测流程示意图 第一步是一步法多重PCR反应,根据待检测位点两端的侧翼序列来设计引物与探针,在一个反应体系中实现逆转录PCR与多重PCR扩增反应,从而达到扩增待测位点的目的。第二步应用虾碱性磷酸酶(Shrimp alkaline phosphatase,SAP)对上一步PCR的反应产物进行处理,消化掉剩余的脱氧核酸核苷三磷酸(Deoxy-ribonucleoside triphosphate,dNTP)。第三步是单碱基延伸反应。事先针对每个检测位点设计一条短探针,探针可以结合到第一步PCR的扩增子上,同时令探针结合之后,延伸的第一个碱基就是要检测的多态性位点。向第二步的产物中加入这些探针,使用经修饰的双脱氧三磷酸核苷(ddNTP)作为反应底物,再配合专用的扩增酶进行反应。第四步是树脂纯化。第五步是质谱检测。将第四步的反应产物转移到包被基质的点样靶板上,待样本结晶之后,使用飞行时间质谱仪检测延伸的单碱基质量大小,来判定检测靶基因的有无,从而进一步判定样本中目标病原体的有无。 本方法经特异度评估、灵敏度评估以及稳定性评估,结果如下:l 使用28种常见呼吸道病原进行本方法特异度检测,测试结果显示,该方法与常见呼吸道病原均无交叉反应,说明该方法具有良好的特异度;l 梯度稀释核酸样本,测试本方法的灵敏度,测试结果显示本方法检出限为250copies/mL;l 使用多个样本检测本方法的稳定性,检测结果显示,不同检测样本的检测结果一致,该方法表现出良好的稳定性。 方法 特点创新性地使用一步法多重PCR技术与核酸质谱检测分析方法联用,实现从临床样本核酸提取后直接进行检测和分型,不需要额外进行RNA的逆转录,很大程度上缩短检测时间和减小试剂的消耗; 与高通量测序技术相比,该方法一次性可处理和分析96或384份样本,且可在一天内获得7种人冠状病毒的检测结果,及SARS-CoV-2基因组中重要的突变信息,并对其进行分型,特别适用于大规模的流行病学研究和重要型别的监测; 该方法具有灵活易用的特点,随着SARS-CoV-2病毒的不断地进化和基因组新突变的产生,新出现的重要突变位点可以被纳入用来设计更全面的检测方法。 结论岛津中国创新中心与中国医学科学院病原生物学研究所合作开发了一种基于MALDI—TOF平台检测7种人冠状病毒及新型冠状病毒分型与重要突变位点的检测方法。利用一步法多重PCR与MOLDI-TOF质谱技术联用来鉴定7种人冠状病毒与新型冠状病毒的重要突变位点。我们通过对包含新型冠状病毒在内的7种人冠状病毒的每一种目标病原体,选择种间特异且种内保守的基因作为检测靶基因,同时根据GISAID公布的用于新型冠状病毒分型与重要突变位点检测的重要突变位点作为靶点。针对上述检测靶点,设计相应检测试剂,旨在开发和评估一种可直接用于7种人冠状病毒检测和新型冠状病毒分型的快速、简便、无须测序的方法。该方法的建立为动态监测SARS-CoV-2病毒的感染和主要型别的全球流行情况提供强有力的手段。 *文中推荐技术方法方案仅用于医学及科研人员技术交流,不作为临床诊断依据。*本研究的相关成果已申请国家专利(申请号:202111084113.0)。
  • 新代谢的新冠病毒测试:质谱和机器学习
    巴西的科学家基于质谱和机器学习开发了一种针对新冠病毒的新诊断测试,该测试可测量参与甘油磷脂途径的代谢产物的丰度。它可以在数分钟内给出结果,还可以预测患者患该疾病的风险低还是高。新冠病毒测试自从新冠病毒大流行开始以来,医药界迅速制定了许多诊断测试方法,以便可以检测到病毒并将其控制。它们一般基于抗原检测,抗体检测和RNA扩增,并提供了对比程度的敏感性和特异性。现在,巴西的一大批科学家开发了一种新的测试方法,该测试方法采用了另一种方法,以寻找被新冠病毒感染扰乱的代谢物。它受到机器学习的支持,该机器学习用于识别和建模潜在的生物标记。该测试是在3组患者中使用合并血浆开发而成的,包括442名确诊的新冠病毒患者,23名未确诊的可疑病例和350名对照。用甲醇简单预处理并离心后,将血浆上清液用酸化的甲醇稀释,然后直接注入高分辨率质谱仪中。以正离子模式在140,000 FWHM的高分辨率下运行,无需进行初始色谱分离即可加快整个分析过程。使用离子m / z值,强度,宽度和分辨率对质谱数据进行预处理,并进行对齐,归一化和去噪。使用机器学习算法(例如自适应树增强,梯度树增强,随机森林,极端随机森林,偏最小二乘和支持向量机)确定了最有区别的特征。使用累积分布函数分析评估了代谢物作为潜在生物标志物的重要性,该分析将阳性新冠病毒血浆的值与对照组的值进行了比较,并确定了它们对疾病的正向或负向影响。进行了两轮培训和验证。新冠病毒区分代谢物该过程共鉴定出26个判别离子。在这些模型中,有7个无法确定,但是其余的19个模型被采用,其中8个对疾病有积极贡献,而第十一个则有负面贡献。将离子用于成对模型中的训练和验证,该模型利用成对的生物标志物强度之间的关系,而不是相对丰度。这种方法用于“尽管输入数据有所变化,但仍为模型增加了稳健性”。经过方法培训和验证后,这些离子用于新冠病毒的盲法测试中,特异性为96%,灵敏度为83.1%。这些数字至少与当前的血清学和PCR方法一样好。这些特殊的代谢物的使用得到了支持,因为许多是参与甘油磷脂代谢的脂质。它们包括七种甘油磷脂,三种固醇脂质,三种甘油脂,两种脂肪酸,一种鞘氨醇,一种嘌呤代谢产物和两种未知肽。在新冠病毒感染期间,它们各自的上升或下降反映了在其他情况下的行为,例如败血症和急性呼吸应激综合症。这些生物标记物还能够将住院十天以上,机械通气或死亡的高危患者与中度或轻度症状的低危患者区分开。他们还可以区分低风险患者和没有症状的患者。研究小组得出结论,他们的方法“在一个解决方案中,汇总了人口新冠病毒筛查的另一种选择,并通过风险分类为公共卫生工作提供了指导”。(编译:符斌 北京中实国金国际实验室能力验证研究中心研究员)根据Covid-19 Automated Diagnosis and Risk Assessment through Metabolomics and Machine Learning编写Published: Jan 20, 2021Author: Jeany Delafiori
  • 核酸质谱之漫话五: 核酸质谱法鉴定非洲猪瘟病毒
    导读2023年以来,国内关于非洲猪瘟的消息就此起彼伏,从北到南覆盖众多省份,本篇将主要介绍核酸质谱技术在鉴定非洲猪瘟方面的内容……非洲猪瘟(Infection with African swine fever virus,简称:ASF)是由非洲猪瘟病毒(African Swine fever virus,简称:ASFV)感染家猪和各种野猪而引起的一种急性出血性的烈性传染病。世界动物卫生组织(OIE)将其列为法定报告动物疫病,该病也是我国重点防范的一类动物疫情。其特征是发病过程短,最急性和急性感染死亡率高达100%,临床表现为发热(达40~42℃),心跳加快,呼吸困难,部分咳嗽,眼、鼻有浆液性或粘液性脓性分泌物,皮肤发绀,淋巴结、肾、胃肠粘膜明显出血。非洲猪瘟疫情严重危害生猪养殖及相关产业的发展。其病程短、传播快,致死率高,控制难度极大。因保护性免疫反应的复杂性,目前尚无有效的疫苗进行预防,从而被称作养猪业的“天敌”。自1921年非洲猪瘟首次被确认起,在百年间的几次暴发,都可称为养殖业的灾难。2018年8月开始非洲猪瘟在我国广泛流行,席卷大半个中国,给我国养猪业带来的损失相当严重。而由于ASFV传播的隐蔽性和复杂性,该流行病仍未解决。尽管人类早就发现了ASF,但缺乏安全有效的疫苗。因此,寻找有效可靠的诊断方法对控制ASF疫情至关重要。非洲猪瘟病毒基因分型的意义ASFV是一种双链DNA病毒,具有24种已知基因型。该病毒由四层蛋白质外壳和一个内源性基因组组成,其结构比许多其他病毒复杂得多。此外,其多层结构对其复制和存活起着重要作用。目前非洲猪瘟病毒的主要检测方法及局限性目前针对非洲猪瘟的病原学诊断技术包括抗原检测、活病毒检测和核酸检测等。主要分为针对病毒抗原、抗体反应的免疫学技术和针对病毒DNA的核酸检测技术等。酶联免疫吸附试验(ELISA):是当前最为常用的免疫学诊断技术,抗体必须要感染病毒达到一定程度才会出现,无法对ASFV的早期感染做出诊断。在猪感染非洲猪瘟病毒的早期,借助于聚合酶链式反应(PCR)等分子生物学技术可实现对病毒核酸的检测。具有较低的敏感性,仅属于最简单的分子生物学检测技术。病毒分离-红细胞吸附测定(HAD):病毒分析是一种验证方法,其相应的分析(红细胞吸附分析)耗时,只能用于验证具有红细胞吸附特性的菌株。此外,它必须在生物安全三级实验室中进行,限制其应用。等温扩增技术适用于快速现场检测。然而,它的灵敏度略低于荧光PCR。由于使用多种方法和实验来检测多个基因既耗时又费力,因此使用目前可用的qPCR方法只检测到少数基因。多重PCR+核酸质谱技术进行非洲猪瘟快速分型鉴定的优势时间短:无需培养分离。极高的特异性:达95–100%。更高的灵敏度:不受病原体活性的限制,允许DNA检测受损或死亡的病原体。早期筛查:感染早期甚至症状出现之前即可识别阳性病。高通量:每天可检测上千个样本。用于ASFV检测及基因分型鉴定:如B646L基因编码的ASFV的主要衣壳蛋白p72被用作诊断流行性ASFV及其分型的首选蛋白; ASFV毒力强弱分株:如基于CD2(EP402R)的SNP和MGF505部分缺失与否,可以区分I型强毒株和弱毒株;区分野生株和疫苗株:如在制造疫苗建立基因缺失菌株的人工构建过程中,通常靶向EP402R(CD2v)、MGF和A137R等基因。东西分析再升级多重PCR+核酸质谱技术东西分析经过多年的开发,运用多重PCR+核酸质谱技术,成功开发出“非洲猪瘟病毒基因分型、毒力强弱分株和基因缺失检测试剂”。此试剂集荧光PCR和PCR测序技术为一体,采用核酸质谱独特的高重数PCR质谱SNP精细测序优势,结合自身研发的《DNA二维码扫描》专利技术,在一个PCR反应中将以下三个功能合为一体:24个基因分型:根据国标检测P72(B646L)基因区的型特异SNP位点,通过单点或多点组合,区分24种基因型;毒力强弱分株:根据农业部相关指南的靶标基因分析,发现基于CD2(EP402R)的SNP和MGF505部分缺失与否,可用三靶标区分I型强毒株和弱毒株;基因缺失:根据疫苗基因(EP402R、MGF505-3R和A137R)缺失组合鉴定疫苗基因缺失株。此试剂适用于非洲猪瘟病毒分型、毒力强弱分株和区分野生株与疫苗株基因缺失的市场需求。有助于农业、海关等部门从分子水平追溯引发非洲猪瘟疫情的病毒来源、监测ASFV在我国的分布以及流行趋势、掌握和阻断病毒潜在的传播途径及可能的传播方式,对于ASFV的有效防控具有重要意义。仪器展示Ebio Reader 3700 Plus飞行时间质谱仪操作简单无需复杂的样品前处理。性能稳定长寿命固体激光器;飞行管随环境温度、湿度的变化小,保证检测的稳定 ;高效网筛离子源,提高仪器的灵敏度 ;PIE高压脉冲电源控制,实现离子的延迟推斥,提高整体仪器的分辨能力。 软件智能基于神经网络聚合分类法的人工智能软件;拥有强大数据库,实现对菌种的实时鉴定;具备聚类分析功能,可进行T-test等数据分析;具有自建库功能,可根据用户实际情况建立自有菌种库 ;可根据用户具体需求,进行相应升级,用于疾病蛋白标志物和核酸基因分型的检测。应用范围广广泛用于临床、疾控、食品安全、农业、工业、出入境检疫等领域。往期推荐Historical articles核酸质谱之漫话一:什么是核酸质谱核酸质谱之漫话二:核酸质谱法鉴定结核病及其耐药性核酸质谱之漫话三:核酸质谱法在人乳头瘤病毒(HPV)分型检测中的应用核酸质谱之漫话四:核酸质谱法鉴定军团菌?关于我们北京东西分析仪器有限公司,拥有三十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史,系国家高新技术企业、北京市高新技术企业、北京市“专精特新”小巨人企业、北京市“专精特新”中小企业和分析仪器制造行业国际化企业。拥有计量器具资质、医疗器械资质和安标资质等多项资质证书。多次获得BCEIA金奖和行业最具影响力奖。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证,ISO14001环境管理体系认证。多个产品取得欧盟CE认证,系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析,辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾,以质量管理为保证,以完善的售后服务为支撑,为用户提供高品质的分析仪器产品。
  • 新型冠状病毒快速检测技术 之 简便快速的光谱技术
    司星宇博士在4月17日做了题为“新型冠状病毒主流检测技术介绍”的主题报告,获得了广泛的关注。不少网友因故错过直播,我们特录制了直播视频,供大家回看,链接如下:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104114/meeting.htm 除了主流的检测技术之外,还有两类光谱技术在病毒检测的应用中有很大的潜力,且操作更为简便,检测也更加快速。以下将简要介绍其进展。 表面增强拉曼光谱(SERS)技术 第一类检测技术是基于表面增强拉曼光谱(SERS)的病毒检测技术。宾州州立大学的Yeh等人利用一种碳纳米管阵列修饰SERS检测芯片进行病毒检测。该芯片可富集人呼吸道样品或血液样品中的病毒颗粒。同时纳米管阵列修饰有金纳米粒子构成SERS热点,当激光打到病毒富集区时,进入SERS热点的病毒将发出明显的拉曼散射光。不同的病毒有不同的拉曼散射光谱,利用这一特性可以快速筛查待测样品中的病毒。该方法使用手持式的拉曼光谱仪即可实现,操作简单、检测快速,对多种病毒具有普适性,其灵敏度可与核酸检测技术相媲美。该研究工作于2020年初发布在PNAS期刊上,文章中报道了H5N2等多种流感病毒的测试结果,检测效果良好。对于2019-nCoV的检测,该技术有巨大应用潜力。 红外光谱技术 第二类检测技术是基于红外光谱的病毒检测技术。英国Biocel Analytics的研究团队正在研究一种基于红外光谱的2019-nCoV快速检测技术,5分钟内即可得到检测结果,且检测成本低,检测准确度和特异性大于90%。在该技术中,检测人员只需要用棉签从待测者口中刮取呼吸道样品,随后将棉签头放置于ATR晶体之上。红外设备快速采集样品的红外谱图,并使用仪器内特置的识别算法辨别该待测者是否被感染。该方法可采用便携式的傅里叶红外光谱仪,机动性强,操作极为简单,非常适合于一线2019-nCoV感染者筛查。但该方法的检测灵敏度还有待进一步验证。北京鉴知技术有限公司专注于光谱检测技术。针对上述两类病毒快检技术,我们正在与相关研究机构开展合作,开发新一代2019-nCoV检测技术和产品,希望尽早实现对更多无症状感染者和密切接触者的快速筛查,为疫情的防控贡献鉴知力量! 讲座预告 接下来,我司王成铭博士还将为大家带来精彩讲座《光学无创检测技术在临床中面临的挑战与未来》,对光学无创方法进行概述,探讨其在实际临床应用中面临的困难和挑战,敬请关注!https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13579.html【延伸阅读】酒精消毒防新冠?做不好这一点就没用!“鉴知”首次亮相——访北京鉴知技术有限公司总经理王红球从威视到鉴知 150余项专利技术铺就拉曼发展之路
  • 融智生物满分通过全国新冠病毒核酸检测室间质评
    近日,国家卫生健康委临床检验中心公布了2020年度新型冠状病毒核酸检测第2次室间质量评价结果,报告显示融智生物以满分成绩通过所有检测项目。融智生物此次参加室间质评所使用仪器是QuanPLEX微流控芯片实时定量PCR分析仪。室间质量评价(EQA, External Quality Assessment)是指,多家实验室分析同一标本,由外部独立机构收集、分析和反馈实验室检测结果,评定实验室常规工作的质量,观察实验室的准确性,通过实验室的比对判定实验室的校准、检测能力及稳定性的质量评价程序。国家卫生健康委临检中心室间质评是目前国内对实验室室间质评的最高标准,此次新型冠状病毒核酸检测室间质评是帮助临床实验室发现检测中存在的问题并进行改进,使得核酸检测在疾病防控工作中更好地得到应用。融智生物由资深质谱研发专家创立,专业致力于生命科学分析仪器设备、耗材及解决方案的研发、生产、销售及服务。此次在新型冠状病毒核酸检测的室间质评中以满分通过,充分证明了融智生物具备了专业的检测技术和严格的质量控制能力。融智生物将以此为动力,持之以恒地为高端生命科学仪器的国产化、国人医疗健康水平的提高做出贡献。
  • 为健康护航 | 监测废水中的新冠病毒
    随着新冠疫情下全球经济的进一步开放,大部分国家都通过采取保持社交距离、隔离封锁等措施控制病毒传播,但也随时面临着病毒卷土重来的风险。而通过监测废水中新冠病毒(SARS-CoV-2)的浓度推算病毒在当地人群中的感染情况,可以实现对城市总体感染水平的实时监测和预警,为公共卫生部门决定是否采取禁闭等措施赢得时间。废水监测一直是追踪病毒在人群中流行的有效手段,可以用来监测针对病毒传染干预措施的有效性。例如,科学家们通过废水监测评估了脊髓灰质炎疫苗接种的有效性。据《自然》杂志报道,全球已有十多个研究小组正通过监测废水中新冠病毒颗粒推算当地的新冠肺炎感染情况。患者感染新冠病毒后3天内,其粪便中即可检出病毒。排泄物随着排水系统流入废水处理厂之后,研究人员可通过废水中病毒RNA的含量揭示城市新冠病毒感染人数的规模,从而为及时阻断疫情传播的风险拉响早期警报。废水中SARS-CoV-2的监测有望成为新冠病毒流行的监测方法和预警手段之一,为新冠病毒疫情的实时监控提供了新的分析工具。PerkinElmer® 废水监测新冠病毒检测方案PerkinElmer废水监测新冠病毒检测方案包含了新冠病毒检测试剂;自动化病毒RNA提取试剂及仪器;分别用于原始样品转移、QPCR体系构建的JANUS自动化工作站系统。通过完整的新冠检测解决方案,PerkinElmer可以帮助您的实验室建立灵活的工作流程,用于废水中新冠病毒的监测。新冠病毒检测试剂PerkinElmer® SARS-CoV-2新冠病毒核酸检测试剂盒具有灵敏度高、特异性强等特点,为基于废水的流行病学监测提供了优化的解决方案。PerkinElmer® SARS-CoV-2新冠病毒核酸检测试剂盒优点:灵敏度高:检测下限低,敏感的SARS-CoV-2检测准确性高:全过程控制,包括外部、内部控制特异性强:SARS-CoV-2orf1ab和N基因的检测灵活性高:灵活性:自动化操作,可提供灵活的通量病毒RNA提取Chemagen核酸提取技术特点:安全:专利M-PVA亲水性磁珠,提取全流程在室温条件下进行,无需加热,在保证核酸高得率与高纯度的同时,有效防止加热可能导致的气溶胶污染。高效:专利的电磁分离技术,可实现独有的磁棒自旋转式混匀,充分混匀反应体系,液面平稳,有效避免孔间交叉污染。省力:内置自动化分液器,提取过程中自动添加试剂,大大减少手工操作时间。灵活:样品通量灵活,可实现提取1-96样本/批。Chemagic360是基于电磁原理进行磁珠分离的高通量自动化核酸提取仪,可从各种类型样本中提取核酸,通过金属棒自我旋转混匀而不是上下震荡方式进行反应体系的混匀,可以有效降低样本间交叉污染的风险;该系统内置自动分液器,除样本和部分小体积试剂需要手工加入提取体系之外,其余核酸提取试剂均自动加入,可大大减少手工操作时间。内置控制电脑,触摸屏操作。结合chemagic自动化病毒RNA提取试剂盒,可得到高质量的病毒RNA,一次可实现1-96个样品的灵活通量。JANUS® G3 自动化液体处理工作站JANUS® G3 原始样品分装工作站:用于自动化离心后原始管样品的转移及部分核酸提取试剂的准备。可对样品进行安全、可追踪的条形码扫描,并将来自原始管中多达192个样品重新格式化到对应样品孔板中,用于病毒核酸提取;同时也用于部分核酸提取试剂的准备。JANUS® G3 PCR体系构建工作站:自动化病毒RNA的qPCR体系构建。2块96孔板PCR板的制备只需16min,四块板32min,最大限度地提高通量,具有样品通量灵活、移液精准度高等优点。PerkinElmer提供了用于完整的基于废水监测的新冠病毒检测方案,客户可以根据情况建立灵活的废水监测新冠病毒监控工作流程。同时,PerkinElmer可以提供explorer G3自动化整合系统,可实现样本从原始管上样、核酸提取到QPCR检测全流程的高通量、自动化检测。该系统采用模块化设计、可扩展升级的explorer G3自动化整合系统,每天可处理10000份样品,可最大限度地提高您实验室的新冠病毒检测能力。欲了解详细内容,请扫描下方二维码即刻获取水质检测应用相关资料1监测废水中的敏感SARS-COV-2病毒2饮用水中亚硝胺类化合物的检测3捕集阱顶空-气质联用仪(HS-GCMS) 用于分析水中挥发性有机物(VOCs)4高通量进样系统在电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析饮用水中的优势(方法200.8)5QSightLC-MS/MS 测定污水中毒品整体解决方案6用单粒子ICP-MS对废水中的银纳米颗粒的分析测量
  • 新冠病毒检测研究新思路 -- Affi-BAMS
    新冠病毒的快速检测对于对于病毒携带或感染者的筛查至关重要,也是影响疫情防控的关键因素。当前,实时荧光RT-PCR依然是病毒检测的主要方法,而分析科学家正尝试利用MALDI-TOF的简单、快速、准确和灵敏等特点,将Affi-BAMS这一靶向蛋白组学的研究方法应用于新冠病毒的检测和分析中。与核酸检测不同,Affi-BAMS可以特异性的检测病毒抗原的S蛋白,为新冠病毒的检测和研究提供新的思路。图1. 左图为SARS-CoV-2病毒,右图为病毒的S蛋白(spike S glycoprotein)Affi-BAMS是什么?Affi-BAMS是Affinity-Bead Assisted Mass Spectrometry(亲和磁珠辅助质谱技术)的简称,是一种利用免疫亲和技术对靶蛋白(多肽)进行特异性检测的解决方案。该方案是基于布鲁克MALDI-TOF质谱技术,由布鲁克和Adeptrix公司共同开发。Affi-BAMS将免疫磁珠,微阵列和MALDI-TOF质谱三种常见生化分析技术结合起来,可以实现多靶点的蛋白检测和定量。Affi-BAMS怎么做?生物样本首先进行细胞裂解,裂解后的蛋白溶液进行酶解,被抗体包被的磁珠加入酶解后的多肽溶液中形成悬浮液,经孵育后,目标多肽被磁珠上的抗体捕获。结合多肽的磁珠被转移至可导电的载玻片上,这一载玻片与多孔格硅橡胶垫片紧密贴合,每个磁珠被硅胶网格独立隔开,经过多孔格硅橡胶垫片的介导,磁珠在载玻片上呈微阵列分布。通过基质喷雾仪对磁珠阵列进行MALDI基质的喷涂,磁珠阵列暴露在含有MALDI基质的气溶胶里,其上结合的多肽会被洗脱到各自的微孔中。待溶剂蒸发后,洗脱得到的多肽与MALDI基质在载玻片上形成共结晶的斑点。将硅橡胶垫片移除,空气流吹走载玻片上残留的磁珠,通过MALDI-TOF分析载玻片上的每个独立的阵列斑点,可以得到相应斑点中存在的多肽的质谱信息。图2为Affi-BAMS工作流程的示意图。图2. Affi-BAMS工作流程,生物样本经过蛋白提取和酶解后,通过免疫磁珠富集目标多肽(蛋白),磁珠通过多孔格硅橡胶垫片介导,转移至导电载玻片上,通过基质喷雾仪进行基质喷涂后,目标多肽从磁珠上洗脱下来,在载玻片上形成阵列斑点,经MALDI-TOF分析以实现对靶蛋白的快速检测和定量。Affi-BAMS有何用?Affi-BAMS在靶向蛋白组学中有广泛的应用,目前已经研发出一系列试剂盒,可以实现对特定靶蛋白的检测和定量分析。以阿尔兹海默症的研究为例,图3为经过免疫磁珠富集后,正常人和患者脑脊液中β-淀粉样蛋白MALDI-TOF分析结果的对比情况,该方法可以特异性地鉴别从aa672到aa713的19个多肽片段。以其中Aβ1–40多肽为基准对其他多肽的MALDI-TOF质谱图进行归一化处理后,可以看出正常人和患者样本中β-淀粉样蛋白的含量存在明显差异。图3. 通过Affi-BAMS可以检测最多18种β-淀粉样蛋白的多肽,红色质谱图为对照组,蓝色质谱图为患者组。Affi-BAMS还能检测病毒?Affi-BAMS可以用于新冠病毒抗原的检测,使用免疫磁珠特异性结合病毒的S蛋白(spike S glycoprotein),可以实现微量样本中S蛋白的富集,大大提高质谱分析的灵敏度,富集后的蛋白采用MALDI-TOF进行分析,从而实现新冠病毒的快速检测。目前,针对于新冠病毒S蛋白的免疫磁珠已经处于最终测试阶段。图4. SARS-CoV-2的S蛋白被免疫磁珠富集后,通过MALDI-TOF检测的质谱图,上图为阳性结果,下图为阴性对照。
  • 融智生物“微生物鉴定+病毒核酸分型”一体化质谱平台落户湖北省疾控
    近日,融智生物QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱平台(MALDI-TOF MS)在湖北省疾病预防与控制中心装机完成,融智生物技术支持工程师为中心实验室细菌检测、病毒检测相关老师20余人进行了技术培训。湖北省疾控实验室中的QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱平台今天就随我们一起来看看这个项目的具体情况吧!Q:湖北省疾病预防控制中心概况A:湖北省疾病预防控制中心于2002年正式组建,主要履行政府交付的湖北全省疾病预防与控制、突发公共卫生事件应急处置、疫情报告及健康相关因素信息管理、健康危害因素监测与干预、健康教育与健康促进、实验室检测分析与评价、技术管理与应用研究指导等公共卫生服务职能;同时承担预防医学与公共卫生领域的应用性科学研究;是湖北全省病原微生物检测中心、毒物检测中心、全省疫苗贮藏与配送中心,省反恐办确定的负责生物恐怖袭击应对的技术支持中心。湖北省疾控中心Q:融智生物此次装机的是什么仪器?A:融智生物此次在湖北省疾控装机的是QuanTOF Ⅰ型质谱仪,将为湖北省疾控提供微生物鉴定、病毒核酸检测一体化质谱解决方案,即在同一台质谱仪上可实现细菌鉴定和病毒核酸检测两大功能。而且,与传统的MALDI-TOF MS不同,QuanTOF质谱平台经过了一系列的技术革新,在宽谱分析、蛋白定量等方面性能提升巨大,可以大大提高微生物鉴定的准确性。Q:此次装机的仪器将来会用于哪些方面的检测?A:基于QuanTOF质谱平台,融智生物为湖北省疾控提供了微生物鉴定、病毒核酸检测一体化质谱解决方案,可以满足疾控对多种病原体检测的需求,大大提高工作效率以及检测结果的准确度。据悉,湖北省疾控将适时在该平台上开展病毒核酸检测相关研究,尤其是包括新冠病毒在内的多种呼吸道病毒联合检测的研究。Q:如何评价融智生物QuanTOF 质谱平台?A:湖北省疾控相关负责人表示:”QuanTOF质谱仪在一台仪器上不仅能实现数千种细菌的鉴定,还能对多种病毒进行联合检测,功能非常强大,实用性强。期待在融智生物QuanTOF质谱平台上能开发出包括新冠病毒在内的更多更先进的病原体检测方法,助力疾控更好应对疾病监测与研究。”作为本次抗击疫情的代表性单位,湖北省疾控与融智生物的合作将为抗击疫情提供更多的解决方案。同时作为国产高性能质谱解决方案提供厂商,融智生物将持续以高于进口产品的产品品质,低于进口产品价格和管家式售后服务,为更多的疾控、临床客户提供精准服务。
  • 质谱技术的新方向—电荷检测质谱法(CDMS)
    电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数,进而算得离子质量m的单粒子统计方法,在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中,被分析物质首先被离子化,随后各种离子被引入真空中的质量分析器,在分析器中的电场磁场作用下,离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异,因而造成时空上的分离,并由检测器依次检测出来,因此形成质谱。所以,目前的质谱仪测量的是离子的质荷比(m/z),而不是质量本身。经过一个多世纪的发展,质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子,逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离(ESI)进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时,溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端,强电场促使样品溶液喷雾,喷雾中的液滴通过蒸发,库仑爆炸等过程,形成带有多个电荷的蛋白质离子,被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少,取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象(折叠或打开)以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说,ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群,群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布(例如z = 11,12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z,进而求出实际的质量m的分布,也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小(分子量在5万以下)、较简单纯净的蛋白样品,退卷积还是很有效的。然而,在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析,特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升,分子结构越来越复杂,各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化(heterogeneity),很宽的质量m分布(可达上千Da)使得不同价态的峰群连接在一起。图1中,用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定,由于各种价态的质谱峰群连城一片,根本无法辨别谱峰,得到样品分子的质量。同时,实际样品也可能因处理不善或自然裂解,使谱图混杂着不同大小的分子离子,它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白,分子量超过3、4万就出现峰群交叠,无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明,对于大生物分子的质谱分析,仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b)晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。(摘自:Kafader, J. O., Nature methods, 17(4), 391-394)糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物,其糖修饰对其功能非常关键,准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中,看到的好像是一堆杂草,无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测,是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代,美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比,从而算出离子的质量m。随后,美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱,并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比,进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量,就可以把总离子事件统计出来,形成按质量分布的直方图,而这就是一张电荷检测质谱。图2,Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中,离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换,得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比,而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比,它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关,而这些参量都存在不定性;并且由于镜像电荷信号强度极弱,回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响,因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现,CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进,特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后,实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差,测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体(protein complex)和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下,通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值,从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶(PKn)多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时,ToF质谱完全无法辨别其质量分布,而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱(左)和用CDMS测量的丙酮酸激酶(PK)多聚体,使用相同样品和相同电喷雾条件。(摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前,虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度,但该方法每次只能测一个离子,否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中,每次引入的离子数是随机分布的,需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件,也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件,并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s,得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新,能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析,避免了离子之间的空间电荷作用,可以在一个测量周期内测量10-20个离子,进而有望提高了检测效率。与此同时,其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统,通过更新数据处理软件,对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外,轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动,导致电荷分布在中心电极周围,因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称,基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过,在电荷测量精度上,Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右,较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距,但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT,一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器,如图4,而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进,实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法,能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题,同时实验验证了该方法的有效性,还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判,为深入研究CDMS技术,消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4,用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 (A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前,电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段,还没有现成的商品仪器出售,只有能够自己开发质谱仪器硬件,或自己改编FTMS(含Orbitrap)软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术(CDMS)及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立,他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室,并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内,CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求,但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的,但国内目前对FT类型的质谱仪器研究,除了少量理论分析与离子光学仿真工作外,还没有实质性的进展,也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求,笔者打算在前期研究工作的基础上,研究开发静电离子阱分析器,并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件,建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制,解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述,目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时,由于其分子量的差异性(heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题,导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪,无需对电荷态退卷积,可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此,该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究,抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间,具体可以列举以下几个方面:(1)新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析,可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构,密度分布等。(2)可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图,为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系,从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。(3)通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布,以及质量与电荷的关联,可以推断这些大分子的结构,比如它的聚合程度、纤维股数等。(4)在病毒研究中,可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程,这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。(5)在基因疗法研究和产品质控中,本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率,检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展;(6)电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数,推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇,除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外,也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者:宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系,以色列魏兹曼科学研究所,英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员,研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发,是国际上数字离子阱质谱技术的创始人,在离子源,四极场离子阱,静电离子阱,飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇,有三十余项发明专利。领域:QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap,FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队,继续静电离子阱的设计和优化工作,已提出了静电“和谐阱”的设计概念,充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺,为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备,也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。
  • 【国产高端质谱】“全自动核酸质谱检测系统” 共筑健康未来
    9月27日,广州禾信仪器股份有限公司(股票代码:688622)于北京(BCEIA 2021)以“立足高端质谱,打造质谱实验室综合解决方案”为主题,隆重发布多款新品。来自全国各地累计300+业内专家、客户以线上线下方式参与了发布会,并对禾信此次发布的新品给予了高度的评价与期望!新品发布 开启无限未来健康永远是人们关心的第一话题,体外诊断的发展经历了从细胞形态学诊断、生化诊断、免疫诊断,现在已经进入到分子诊断的时代。核酸质谱技术的出现解决了传统PCR技术灵敏度、准确性、通量低的问题,同时大大降低了高通量测序开展的技术难度和检测时间。但目前核酸质谱市场上,进口仪器占据96%以上。疫情当前,世界形势变幻莫测,与人民健康相关的高端科学技术及核心部件严重依赖进口,随时存在被“卡脖子”风险。禾信仪器全自动核酸质谱检测系统NucMass 2000应运而生。该系统集结多项专利性创新技术,大大提升了核酸检测质谱性能,具备以下特点:1高分辨较市场同类产品提升20%以上,保证最大反应重数2高精度质量精度较市场同类产品提升50%,判型准确率更高3高灵敏可检测到更低拷贝数量的基因片段信息4宽范围超高分辨率使核酸检测质量范围更宽5高稳定连续测量8小时,每次测量结果满足质量精度要求6高重复连续测量10次,质量偏差更小7高通量8小时完成700样本检测8广应用SNP基因分型、indel、拷贝数分析、DNA甲基化分析、多病毒检测等9低成本反应条件均一,试剂通用,无需荧光标记解决方案全自动核酸质谱检测系统+高精度芯片靶板+自动纳升级点样仪产品应用应用场景一:结直肠癌KRAS基因低频突变解密遗传变异与肿瘤发生发展关系的研究,质谱肿瘤基因突变检测分析具有成本低、高通量、高灵敏度和特异性等显著优势。应用场景二:多呼吸道病毒、多亚型同时检测巧妙的整合PCR技术的高灵敏度以及质谱技术的高精确度,开创了检测精确度高、重复性强、具有高度自动化、标准化特征的全新检测时代。可以对微生物、病毒以及其他单倍体生物方便快捷的进行分子分型、物种鉴定、变异物种发现及归类等全面分析。应用场景三:高血压用药指导检测到1%-3%突变等位基因,在个体化用药、耐药及新药筛选等临床项目中,可以尽早检出突变,帮助临床医生改善治疗方案。禾信仪器秉持“锲而不舍,做中国人的质谱仪器”理念,以高端产品与技术创新为立命之本;将持续加大创新投入和精良制造力度,以市场为导向,不断推出符合客户需求的产品,完善医疗诊断产品线,与客户共筑健康未来!
  • 基于红外光谱技术只需2英镑,5分钟即可检测新冠病毒?
    只需2英镑,5分钟即可检测新冠病毒?目前,英国研究人员正在努力开发一种基于红外光谱的经济、快速和可靠的病毒测试方法。测试中的研究人员近日,来自国外的新闻:赫尔的一名医学研究人员说,他们已经开发出一种针对Covid-19的测试方法,可以在5分钟内就获得结果,而每次测试的成本却只需要2.5英镑。这种新的技术就是基于红外光谱ATR的方法,从患者口腔内取出的样本涂抹在ATR的晶体上实现测量。而前期需要通过大量的数据建立出一种算法,来区分健康和感染的样本,这种方法不仅速度快,而且相对便宜,最主要是非常快速。辛格教授说:“这是一种强大的新兴技术。”该实验使用的是小巧便携式傅立叶红外光谱仪,它不需要特殊条件或化学药品,这非常适合于一线病毒快速检测使用。实验中使用的便携式傅立叶红外光谱仪傅立叶红外光谱仪的ATR测试,这种新的快速、便携、无需使用其它试剂的诊断技术将给社会带来巨大的好处。也有科学家表明,如果测试的样品是血液样本而不是唾液样品,或许可以用此来观察是否获得抗体来战胜Covid-19。在这种新冠病毒席卷全球的非常时期,这些研究对抗击疫情非常有借鉴意义。ATR-FTIR简单快速的检测,对于病毒诊断相比别的技术体现出明显的优势。也希望我们的疫情能够快点过去,全世界人民都恢复到健康平和的生活中去。使用红外光谱仪检测出的实验谱图如果您对我们的产品感兴趣,请点击填写产品需求表。文章摘自Hull Daily Mail
  • 东西分析Ebio Reader 3700飞行时间质谱系统成功创建新冠病毒(COVID-19)肺炎蛋白指纹图谱
    近日, 北京东西分析仪器有限公司利用自主研发生产的Ebio Reader 3700 全自动飞行时间质谱系统(新冠病毒肺炎检测)借助蛋白指纹图谱质谱技术,初步构建了新冠病毒(COVID-19)肺炎的蛋白指纹图谱, 对新冠病毒肺炎诊断和检测迈入准确医疗的高度, 具有重要意义 并有助于多环节多手段堵住检测漏洞 如同人类的指纹一样,每种病毒疾病的表达蛋白都有自己的生物特异性,因此蛋白指纹图谱也具有精准的特点。同时,血液采样的方式不仅保证医护人员的安全,而且双重灭活的前处理使得检测操作人员的安全也无忧。只需少量的血液样本,可以批量集中检测。东西分析科研人员,目前正在加班加点,加大实验的数量和各种疾病种类,不断优化诊断的算法。后期的工作目前还在持续进行中。助力人类共同抗击疫情,东西分析人永远不遗余力。完美分析,辉映东西!欢迎关注东西分析更多战疫情行动。
  • 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
  • 媒体报道| 人民日报:我国研发的核酸联检新方法 可联合检测7种冠状病毒
    文章转载自:人民日报健康客户端由军事医学科学院微生物流行病研究所、河北师范大学河北省动物生理生化与分子生物学重点实验室相关领域专家利用融智生物科技(青岛)有限公司自主知识产权的核酸质谱系统,联合开发的可联合检测7种人冠状病毒的检测方法,发表于2022年1月的《 COVID》上。研究人员开发了一种将多重PCR与基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱相结合的方法时检测和区分7种人类冠状病毒。HCoV-MS方法具有较高的特异性和灵敏度,检测限为1-5拷贝/反应。该研究对163份临床样本进行了检测,结果与实时PCR结果一致,结果表明HCoV-MS和实时PCR的检测灵敏度相当;HCoV-MS法是一种灵敏的分析方法,只需1μL样品;HCoV-MS是一种高通量方法,可以在30分钟内快速处理384个样。随着疫情防控常态化的推进,开发一种快速、准确、经济并且适用于多位点检测的技术,用于应对当前大样本量及新冠变异株的分型检测是有必要的。文章称,这些新的检测方法充分利用了核酸质谱技术的多位点检测优势,为新冠病毒提供了一种快速、髙通量、髙准确度的新型检测方法,在大规模人群筛査、常规检测和诊断应用方面具有巨大潜力。
  • 只需几秒 PTR-TOF 在线飞行时间质谱仪器仅靠呼气可快速识别新冠病毒
    一周以来,新冠疫情又在全球各国持续蔓延,多国疫情二次爆发。德国第二波新冠病毒疫情已经爆发;而法国则不排除“局部封城”可能;美国疫情反弹如同“坐火箭”般已超过442万例,死亡超15万例;而日本疫情在刚刚结束的4天小长假里急剧恶化,4天累计确诊数逼近1200人。  在如此严峻的形势下,近期,一家法国医院宣布,有一款极高灵敏度的人体呼出气体分析仪有望能快速识别并检测出新冠病毒。  据路透社消息,这家位于法国南部城市里昂的Croix Rousse医院正在用一台新的分析仪器对患者进行新冠病毒测试,该仪器通过在线分析呼出的气体,能在几秒内识别患者是否患有新冠肺炎。与传统的PCR测试所不同的是,该分析仪器不需要通过不舒服的鼻咽拭子采样和耗时长达几十分钟的等待时间,就能立即获得检测结果。  Croix-Rousse医院国家科学研究中心的研究主管Christian George对路透社表示:“这款仪器与经典的呼吸气体分析仪的原理相同。仪器记录了呼出的气体组分,然后检测出疾病的痕迹。”  该试验已经进行了三个月,Croix-Rousse医院希望在年底之前将其全部投入使用。法国里昂 Croix Rousse医院内配有呼出气体采样系统的Vocus PTR-TOF  TOFWERK是一家专注于研发基于飞行时间质谱的分析仪器公司,并在真空系统设计,高速数据采集软硬件,数据处理展示软件等方面具有创新技术,为实验室检测和场外监测提供多种类的仪器解决方案。为了更好地服务国内客户,2019年在南京成立了全资子公司;南京拓服工坊科技有限公司。  TOFWERK公司的Vocus PTR-TOF是一款具有极高灵敏度的在线VOCs检测仪,可以同时分析多至上百种挥发性有机物。为配合呼出气体中的新冠病毒的检测,Vocus PTR-TOF搭配了可加热控温的进样管,同时配备了一次性的止回呼气嘴咬,防止可能的相互感染和污染。其可移动设计也让这台Vocus PTR-TOF在急救病房和诊断分流点等地点自由部署并进行测量。Vocus PTR-TOF能全谱捕捉数百种VOCs的分析能力大大提升了识别与新冠病毒或者其他病例相关的二次代谢物和特征物种的可能性。   Tofwerk首席执行官Marc Gonin博士在接受《财富》杂志采访时表示,“Vocus PTR-TOF是一款应用非常广泛的VOCs检测仪,包括从油井排放检测到实验室样品中的芬太尼鉴定。我们的仪器愿景是希望能够检测到狗狗可以嗅到的任何东西。事实上,狗狗可以嗅到一些疾病指标物和爆炸物,而我们正在努力做到这一点。”  据Gonin博士称,该试验的目的之一是了解并及时获得COVID-19病毒检测的灵敏度水平。  该仪器是通过分析人体呼出气体中存在跟新冠病毒或者因其引起的肺部感染密切相关的生物标记物从而识别出新冠病毒,这也大大加速了疑似患者和无症状患者的排查工作,为疫情控制提供了更多的时间和手段。  也是基于这个目标,法国IRCELYON和ISA研究所的科研人员在位于里昂的Croix Rousse医院内部署了一台Vocus PTR-TOF。在里昂大学传染病研究中心(CIRI,INSERM)和Croix Rousse医院的ICU和传染病部门的紧密合作下,研究人员正在分析诊断为阳性和阴性的志愿者们的呼出气体,其数据分析也在同步进行中。
  • 韩国加大监控力度,将对普通肺炎患者开展新冠病毒检测
    p style=" text-indent: 2em " 2月17日,据美国有线电视新闻网消息,韩国宣布确诊第30例感染新冠病毒(COVID-19)病例。报道称,此人系16日被确诊感染的第29例病例的妻子。 /p p style=" text-indent: 2em " 20月16日,韩联社消息,韩国中央防疫对策本部本部长郑银敬在记者会上表示,防疫本部正与有关部门讨论“对国内普通肺炎住院患者全员进行新冠肺炎(COVID-19)检测”的有关事宜,并将力争早日实施这项检测。 br/ /p p style=" text-indent: 2em " 防疫本部此前主要针对确诊病例及其接触人员实施病毒检测,而考虑到疫情扩散到社区的风险,决定加大监控力度。 /p p style=" text-indent: 2em " 韩国当天确诊的第29例新冠病毒感染病例近期并无访华经历,也未接触过确诊病例,由此引发疫情或已经扩散到社区的忧虑。 /p p style=" text-indent: 2em " 专家指出,针对普通肺炎患者实施新冠病毒检测有助于判断疫情扩散的真实情况。 /p p style=" text-indent: 2em " 韩国卫生部上周四宣布,周三抵达汉城金浦国际机场的所有147名韩国人及其来自武汉的中国家庭成员均已对新型冠状病毒进行了阴性检测。 /p p style=" text-indent: 2em " 遣返者在位于韩国京畿道利川县农村地区的军事学校设施韩国国防语言学院隔离。 br/ /p p style=" text-indent: 2em " 韩国外交部表示,大约有2000名韩国公民居住在武汉。 到目前为止,已经通过三架包机将848架飞机遣返了。 /p p br/ /p
  • 北京公布新冠病毒核酸检测机构名单,260元就可检测
    p   近日,北京市卫生健康委公布了北京市第一批面向团体和个人提供新冠病毒核酸检测的46家机构名单,比2月初的17家检测机构增加了29家。目前北京市新冠病毒核酸检测能力每天可达到至少8600个样本。 /p p   其中,北京博奥医学检验所等28家医疗机构面向团体和个人提供新冠病毒核酸检测 北京市疾病预防控制中心等17家疾控机构和海关总署(北京)国际旅行卫生保健中心面向团体提供新冠病毒核酸检测。 /p p   28家可面向个人提供新冠病毒核酸检测的机构中,有8家第三方检测机构,20家医疗机构。根据小编查询,北京谱尼医学检验实验室新冠病毒核酸检测费用为260元每人,样本到实验室后24小时内可出具电子报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/beb241a9-f20a-4070-b1c8-f391780da9b0.jpg" title=" 20200417 3_600.jpg" alt=" 20200417 3_600.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 北京谱尼医学检验实验室新冠病毒核酸检测信息页面 /strong /p p   日前全国多个省市已发布自费核酸检测项目,但价格相差较大。山西、湖北等多地的检测费用为“核酸检测每次收费不超过270元/人,血清学检测收费不超过90元/次(项)。”而辽宁公立医疗机构新型冠状病毒核酸检测项目单项最高限价为60元,血清新型冠状病毒抗体检测项目单项最高限价为30元。 /p p strong 附46家机构完整名单: /strong /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/4c17cb6d-2255-414d-a9ba-062d53411b3e.jpg" title=" 20200417 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/889ece04-8466-438e-b58d-65a6c9432fbd.jpg" title=" 20200417 1.jpg" / /p
  • 日本东北大学与岛津制作所成功开发新冠病毒检测法—呼气组学解析系统
    次最新开发新冠病毒呼气检测法-基于呼气组学发展的未来医疗 News研究要点日本东北大学和岛津制作所成功开发了利用自然呼出气为样本的新冠病毒检测法“呼气组学”注1。“呼气组学”是分析呼出气体中的病毒、源于生物体的蛋白质、代谢产物的最先进技术。将来,此种技术不仅能应用于新冠,还能应用于个性化医疗、远程、居家健康检查、各种疾病的诊断、治疗、未病先防等,揭开呼气医疗的新篇章。 News研究概要目前亟需有助于新冠病毒快速且高灵敏、高准确度的诊断,发病期及症状的评估,重症化风险的判断,预后及并发症的预测与诊断的检测方法。 东北大学研究生院医学系研究科、老龄研究所基于和岛津的共同研究,投入开发了“针对新冠病毒防治对策的呼气组学解析系统”(图1)。该研究研发出了基于利用自然呼出气体(呼气)的非侵入式呼气组学解析法的检查系统,代替传统鼻、口(咽)取样的检查方法。 图1. 基于呼气组学的新冠传染防治项目 本解析法的优点除了采样简便,还有多样化的解析结果。此外,本方法除了对各种传染病有效,也能应用于心血管和肺部疾病、生活方式病、糖尿病等代谢性疾病、癌症等健康管理、未病先防等方面。呼气医疗未来还将在远程医疗等领域一展身手,我们以建立基于呼气医疗的未来医疗为目标(图2)。 图2.基于呼气医疗的个性化未来医疗 本研究获得了日本文部科学省针对新冠传染防治对策项目以及内阁官房新冠防治AI模拟试验项目的支持。News研究内容新冠疫情的恶化大大限制了社会经济活动,改变了人们的生活方式。为了维持社会经济活动、医疗能力并阻止感染扩大,针对新冠病毒快速且高灵敏、高准确度的诊断,发病期及症状的评估,重症化风险的判断,预后及并发症的预测与诊断是目前的紧要课题。 此次,日本东北大学研究生院医学系研究科、老龄研究所基于和岛津制作所的共同研究,在令和二年文部科学省一次补正预算(强化国立大学研究基础)新冠传染防治项目下研究出“针对新冠病毒防治对策的呼气组学解析系统”,并于2020年5月在日本东北大学医学部设立了“呼气组学研究中心”,开展新冠病毒诊断法的研究。 呼气组学是利用质谱仪注2检测气溶胶注3作为主要的精密检测方法,以“对受试者的非侵入性”、“所得信息的丰富性”见长(图1)。若使用日本东北大学开发的高性能气溶胶收集装置,受试者自己在安静状态下呼吸5分钟,即可得到1毫升左右的呼出气冷凝液注4。若居家即可收集呼气样本,就可以建立有助于在早期发现作为感染扩大主要原因的无症状感染者和轻症患者,以及有助于在早期预测及预防新冠发病和重症化的检查体系。 呼气组学不仅能检测是否感染新冠病毒,还能获得发病时间及症状的评估,重症化风险的判断,预后及并发症预测相关的信息。呼气组学也能应对新冠病毒以外的其他病毒,由于可同时测定多种病毒,所以对新冠疫情结束后的其他传染病防治也有作用。 News今后发展日本东北大学和岛津制作所将把呼气组学的应用范围拓展到传染病以外的疾病诊断、健康检查等医疗保健领域,以此发展未来的呼气医疗。此外,通过构建包括呼吸、环境和基因组(基因)等各种组学分析信息的数据库,呼气医疗不仅能诊断心血管、肺部疾病、生活方式病和糖尿病等代谢性疾病、癌症等,还能有助于居家健康管理和健康检查,通过远程医疗来推进开发有助于于未病先防和延年益寿的个性化医疗(图2)。 岛津制作所为了将与日本东北大学合作研发的检查系统推向社会实际应用,將致力于“研发可自动进行从预处理到质量分析、数据分析工程的完整系统”,“横向部署针对全国各地主要医院和检查机构的检查系统,并建设传染病防控网络”。 注1. 组学:从整体角度分析代谢物、蛋白质等生物分子的技术。样本形态无特别限制,例如鼻、咽拭子,唾液,血液,尿液、粪便等。环境组学可以分析灰尘和污垢(污水)。在呼气组学中,会收集呼出的气体,气溶胶注3中的病毒蛋白和基因组,源自受试者的炎症介质和能量代谢物,并实现全自动化的高速、超灵敏的组学分析。 注2. 质谱仪:一种通过将样品转换成离子并按尺寸(质量)筛分来鉴定和定量分析样品中所含成分的设备。通过进行适当的预处理,可以分析如蛋白质等各种生物分子,且可以一次分析多种成分。随着近年来的高速化和高灵敏度化,其应用范围也在扩大。 注3. 气溶胶:漂浮的微米级液体或固体微粒。 注4. 呼出气冷凝液:通过对呼出气体进行冷凝收集的液体样品。包含病毒蛋白, RNA基因组和生物代谢产物。
  • 质谱法对新冠病毒和流感单克隆抗体进行模板辅助从头测序
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Journal of Proteome Research上的文章,Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV‑2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry [1],文章的通讯作者是德克萨斯大学生物医学研究支持中心的Maria D. Person。抗体在对病毒和其他病原微生物的适应性免疫反应中起着重要作用。对病毒中和抗体的详细表征对于开发能够有效预防病毒疾病的新疫苗和单克隆抗体疗法至关重要。目前,仅从蛋白质中获得抗体的完整氨基酸序列仍然具有挑战性,且许多用于氨基酸从头测序的软件对计算、硬件及操作人员知识和经验的要求较高。另一种蛋白基因组学方法是使用来自DNA序列的数据库作为起点,以数据库序列和实验数据之间的最佳匹配作为模板。这种方法在分析抗体时特别有用,因为大部分抗体序列(不包括CDR3区域)通常与种系序列非常相似。此外,准确区分Ile和Leu在抗体CDR区测序时尤为重要,而大多数蛋白质从头测序软件都没有解决这个问题。Supernovo是从种系序列模板开始的测序程序之一,该模板可以利用ETD和EThcD片段数据来自动区分Ile/Leu。在这项研究中,作者利用SARS-CoV-1人类抗体来开发模板辅助从头测序的方案,对两株SARS-CoV-2人类单克隆抗体进行了测定,最终优化的方案使用四种蛋白酶、双片段化方法、优化补充激活归一化碰撞能量和Supernovo获得99%准确的氨基酸序列,并以该方案对25株流感人单抗进行了测序。一、模板辅助从头测序方法的建立Supernovo的工作原理是,首先将MS/MS数据与种系数据库中的序列进行匹配,在初始种系序列选择之后,使用通配符搜索来确定接合(J)区域,以与可变区和恒定区候选最佳结合,然后进行in silico重组以生成模板。接下来,限制的从头测序和Byonic通配符搜索通过在迭代过程中改变单个氨基酸来改进模板,实现实验数据最佳匹配。最初由种系序列确定的Ile和Leu残基通过蛋白酶切割特异性和w离子的存在进行修正。利用多种蛋白酶从基因组数据库中选择种系支架序列,并通过通配符搜索获得从头测序所需的各种肽。胰蛋白酶和糜蛋白酶是根据其不同的切割特异性选择的,并选择特异性较低的弹性蛋白酶和胃蛋白酶提供额外的切割位点。由于Supernovo利用来自特异性和非特异性裂解肽的所有信息来构建序列,因此具有许多重叠的裂解位点对于序列测定至关重要。作者首先用序列已知的重组单抗CR3022制定和优化方案。CR3022用胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和胃蛋白酶酶切,用HCD和EThcD LC-MS/MS分析酶切溶液。实验显示使用EThcD可以在不针对选定的单个z离子的情况下全局碎裂肽混合物,并且产生足够的w离子来区分Ile/Leu。b、c、y、z和w离子的产率取决于SA-NCE, 35%的SA-NCE值产生了最高数量的高置信度Ile/Leu分配,并被选择用于最终方案。图1显示了两种含有Leu和Ile的重链肽,其中检测到w离子z-43(Leu)和z-29(Ile),从而允许Supernovo区分Ile和Leu。虽然在碎裂谱中可以检测到w离子,但使用单一SA-NCE值的宽带碎裂,其丰度较低,这是该方法的主要限制。将多重断裂能量相结合,可以提高对w离子的检测,而使用额外的蛋白酶增加切割位点的数量,有助于分离位置相近的Ile/Leu。图1 使用EThcD对Ile/Leu进行MS/MS分配图2显示了用胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶和弹性蛋白酶酶切的重链Fab区域在HCD碎裂下的序列覆盖图。由于四种蛋白酶的不同切割特异性以及Supernovo对非特异性切割肽的匹配,可以观察到肽在许多氨基酸残基上的切割。除脯氨酸外,大多数残基的MS/MS中都观察到对应碎片离子。图3显示了DNA确定的参考CR3022序列(DNA sq)、通过将IMGT数据库中的序列片段与MS数据(SNO-gm)进行数据库匹配而识别的种系模板,以及通过对抗体可变区Fab的MS数据(SNO-MS)进行Supernovo分析而生成的最终从头序列之间的比较。所有CDR区域均实现100%正确的氨基酸序列(灰色高亮)覆盖,具有正确的Ile/Leu分配。Supernovo的错误分配(蓝色高亮)主要发生在HC和LC上的N-末端残基以及LC上的C-末端序列。与DNA衍生序列不匹配的外来N和 C-末端残基均与初始种系支架存在偏差,如图3中重链末端的洋红高亮所示。末端氨基酸具有较少的裂解和片段数据,并且可能具有混杂的修饰。半胱氨酸残基可导致附近氨基酸的错误分配,因为半胱氨酸硫的氧化修饰。总的来说,99%的单克隆抗体序列是通过这种方法正确测定的。结合HCD和EThcD数据,68个Ile/Leu中有67个被正确分配。图2 用胰蛋白酶(黑色)、糜蛋白酶(蓝色)、弹性蛋白酶(红色)和胃蛋白酶(黄色)酶切并用HCD裂解的CR3022重链Fab的肽覆盖图。图3 对CR3022 DNA衍生序列(DNA sq)、MS Supernovo种系模板(SNO-gm)和Fab区域的实验结果(SNO-MS)进行比对接着,作者使用两种具有DNA衍生序列的SARS-CoV-2抗体CM66和CM67来测试该方案的最终版本(即四蛋白酶酶切,HCD和EThcD活化,SA-NCE 35%)。表1总结了该方法对已知序列的三种抗体CR3022、CM66和CM67的测试结果。CDR区氨基酸在HC和LC中的分配均正确,只有两个Ile错误分配给Leu。在高通量方法中,产生足够强度的诊断性w离子仍然不一致,但当与蛋白水解切割偏好和种系模板结合使用时,该方法是有效的,至少提供97%的正确Ile/Leu分配。因此,四酶酶切双活化法被确定足以对抗体进行高度准确的序列测定。表1 受试单抗的氨基酸序列和Ile/Leu分配置信水平以及正确匹配的总结二、基于质谱的25种流感抗体分析产生高置信度序列作者用最终确定的方案分析了另外25种序列信息不确定的抗体,以评估该方法在更大规模的实验下是否能产生与SARS-CoV-1和2抗体相同水平的高置信度结果,并最终确定生成的序列是否可用于产生克隆和表达功能性抗体的基因。对于25株流感单克隆抗体,平均97%的序列和76%的Ile/Leu分配可在高置信度下确定。大多数置信度较低的氨基酸分配位于N端和C端,因此不太可能影响抗体结合。与半胱氨酸残基相邻的序列也有较高的中低置信度分配和偏离种系序列的发生率。在25株单克隆抗体中的24株中,两条链上三个CDR区域的所有残基都得到了高度可信的鉴定。由于该方法不总是在可检测水平上产生可区分的w离子,CDR区域具有一些中低置信度Ile/Leu分配。因此,当大规模应用于各种IgG抗体时,该方案提供了高置信度氨基酸序列。获得的流感单克隆抗体序列随后用于通过克隆和在HEK293细胞中表达产生抗体。三、流感病毒HA特异性人单克隆抗体的生物学活性及序列分析在克隆、表达和纯化后,通过ELISA评估原始25种流感病毒和相应重组表达的HA特异性单克隆抗体的生物活性。图4显示了25种单克隆抗体与原始和重组单克隆抗体的HA抗原的结合曲线。通过评估单克隆抗体对相应HA抗原的结合活性,证实了单克隆抗体对H1N1、H3N2和B型流感病毒HA的特异性。如图4所示,流感特异性单克隆抗体表现出与季节性和大流行性流感病毒株的重组HA(rHA)的差异结合,与原始抗体显示的结合活性相当。图4 原始MS测序(左曲线)和重组表达(右曲线)流感HA特异性单克隆抗体的ELISA结合曲线总的来说,作者通过对25个未知序列单克隆抗体进行测序,确认所采用的方法在不同单克隆抗体上产生的残基测定置信度与已知序列或商业来源的单克隆抗体相同。蛋白质组学方法可以用来检查基于DNA的方法,这些方法被认为更准确,或者可以用来清除样本处理和标记中的错误。通过ELISA结合试验观察并验证了CDR序列的多样性。这些分析证实,当克隆和重组表达时,质谱模板辅助从头测序产生的高置信度序列会产生与特异性流感病毒rHA抗原结合的重组单克隆抗体,从而对该方法进行生物学验证。撰稿:夏淑君 编辑:李惠琳文章引用: Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV-2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry.
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