质谱负模式分析

简介作为一种成像技术，磁共振成像（MRI）广泛应用于日常临床诊疗中。为了在检查过程中增强对比度，可以使用几种不同的造影剂。由于五个或七个不成对电子具有出色的顺磁性，因此最常使用Fe3+、Mn2+或Gd3+。因游离形态的Gd3+具有毒性，此探针与氨基羧酸一起作为复合物给药。大多数钆造影剂（GBCA）是全身分布的，一些靶向特异性GBCA也正在研究中。图1 Gadofluorine P的结构Gadofluorine P是一种靶向造影剂，对富含胶原蛋白的细胞外基质（ECM）具有高亲和性，ECM在发生心肌梗塞（MI）时分泌。多模式生物成像技术能够可视化靶向造影剂的分布。使用激光剥蚀与电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）以高空间分辨率在元素水平上生成定量图像，而基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）用于在分子水平上验证研究结果，提供更多分布信息，例如磷脂或血红素b的分布。材料和方法动物实验此项动物实验在明斯特大学医院临床放射学研究所Moritz Wildgruber教授的研究小组进行。使用诱导心肌梗塞六周的小鼠，注射照影剂Gadofluorine P后进行MRI检查。小鼠被处死后，取出心脏并快速冷冻。用冷冻切片机制备厚度为10μm的切片。标准品制备对于LA-ICP-MS分析，用明胶制备基体匹配标准品，用于外标 校正。明胶（10%w/w）添加9种不同浓度，范围为0至5000 μg/g Gd。另制备了厚度为10μm的标准品切片。样品制备对于MALDI-MS成像分析，将切片放置于氧化铟锡（ITO）涂层的载玻片上。先用升华法涂敷α-氰基-4-羟基肉桂酸（CHCA）至组织表面，然后用500μl水和50μl甲醇混合溶液喷雾于组织表面2.5分钟进行再结晶。分析条件对于LA-ICP-MS分析，使用Tygon管，将ICPMS-2030与激光剥蚀系统LSX-213 G2+（Teledyne CETAC）连接，此系统配有HelEX II池和波长为213nm的Nd-YAG激光。氦气用于剥蚀池的冲洗和传输。ICP-MS 2030配有镍采样锥和截取锥。在碰撞模式下，31P、57Fe、66Zn、158Gd和160Gd的积分时间为100ms条件下进行测量。每种标准品的标准曲线使用了10个浓度水平进行分析，并且同样的条件下分析了样品（表1）。表1 LA-ICP-MS的实验条件MALDI-MS分析使用了配有离子阱-飞行时间（IT-TOF）质谱分析仪iMScope TRIO。选择正离子模式，质量范围为m/z 700到1200。其他实验条件列于表2中。基质使用iMLayer升华20分钟。表2 MALDI-MS的实验条件结果LA-ICP-MS用基体匹配标准品进行的外标法定量分析结果显示，在高达5000μg/g的浓度范围内存在良好的线性关系，相关系数R2为0.997。采用15μm光斑尺寸时，基于158Gd的检测限（LOD）为43ng/g Gd，定量限（LOQ）为140ng/g Gd（根据Boumans[1]算出）。图2 小鼠心脏组织切片的H&E染色图2所示为连续切片的苏木精伊红染色结果，检测出心肌梗塞的区域（以黑线标出）。图3 两个连续切片的显微图像（a.和b.）；经LA-ICP-MS测定的Gd定量分布（c.）；Gadofluorine P的配体分布（d.）；配体结构及理论峰值（青色条）、MALDI-MS测定峰值（黑线）（e.）图3所示为两个连续切片的显微图像（a.和b.）。使用LA-ICP-MS（c.），检测到健康心肌中Gd的均匀分布，平均浓度约为50μg/g。梗塞区的Gd浓度高两倍，约为110μg/g，最高值可达370μg/g。由于静脉注射造影剂的作用，心室中也存在较高浓度的Gd。这些分布可以通过MALDI-MS成像进行验证（d.）。该实验中，只能检测到Gadofluorine P的质子化配体，而不是完整的复合物（e.）。结果显示，主峰m/z 1168.39的质谱成像图与LA-ICP-MS检测的Gd分布具有良好的相关性。在心机梗塞和心室区发现了分子探针的最高强度，而健康心肌则显示出低而均匀的强度。结论 该应用表明，元素选择性（LA-ICP-MS）和分子选择性（MALDI-MS）成像技术的组合是可视化心机梗塞后小鼠心脏组织中靶向钆造影剂分布的有力工具。通过LA-ICP-MS技术实现了高空间分辨率和定量，并通过MALDI-MS在分子水平上验证了其分布。参考文献[1] P.W.J.M.Boumans, Spectrochimica Acta 1991, 46 B, 641-665.文献题目《Gadofluorine P多模式生物成像分析用于小鼠心肌梗塞研究》使用仪器岛津iMScope TRIO作者Rebecca Buchholz1、Fabian Lohofer2、Michael Sperling1,3、Moritz Wildgruber4、Uwe Karst11 明斯特大学无机和分析化学研究所 2 慕尼黑工业大学放射学研究所3 明斯特欧洲物种分析虚拟研究所（EVISA） 4 明斯特大学医院临床放射学研究所声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考，不得用于其他营利性活动。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

近日，国内便携小质谱领域的领跑者清谱科技宣布完成A轮融资。本轮融资由启航投资领投，启迪汇创投和国仟医疗跟投，将极大的推动清谱科技在中国高端分析技术产业化发展中的进程。 Mini β小型质谱分析系统高端便携质谱适逢巨大发展机遇，生物检测领域或将产生变革 投资机构对于清谱的技术实力及市场定位给予很高的评价。关注硬科技创新的启航投资认为：“清谱的核心团队在质谱仪器理论和设计方面的深刻理解是支持清谱产品持续研发、迭代的保证。启航投资希望可以帮助公司对接多方产业资源，帮助公司更快成长”。启迪控股副总裁、启迪汇创投董事长安红平表示：“我们非常看好欧阳证教授及其团队在质谱领域的技术创新能力，启迪汇创投和启迪漕河泾科技园将持续支持清谱加快产品产业化的进程”。深耕医疗检测行业的国仟医疗表示：“质谱检测在医疗检测领域的市场潜力巨大。而质谱小型化技术颠覆了常规质谱应用的软硬件壁垒，应用在医疗场景下更具灵活性。清谱质谱技术在疾病诊断和治疗方面的独特优势，让我们看到了下一个万亿级市场机会。” 关于清谱未来的发展方向，清谱科技联合创始人欧阳证教授表示：“清谱将在普渡和清华大学研究团队十多年积累的五代质谱仪器、十余项关键技术成果的基础上进行进一步研发优化和产学研转化。对于小仪器，我们将在食药、刑侦检测等领域继续推广应用，并且开始向医疗检测领域进军。另一方面，清谱还将在寻找生物标记物、生物标记物检测及数据云平台方向进一步深耕，利用一系列质谱产品为代谢组学、生物标记物发现及临床检测提供一体化方案。”领跑国际质谱技术，Omega分析系统为生物标记物发现提供新通路 2018年1月Nature Method对清华大学瑕瑜教授脂质双键位置异构体质谱分析技术及欧阳证教授的小质谱技术进行了详尽报道，充分展示了两大技术系统在寻找及临床检测脂类生物标记物的未来广阔前景。清谱研发的Omega分析系统为脂质双键位置异构体分析提供关键核心技术手段，带来了一个全新的寻找脂质代谢组学biomarker的通路。结合云平台数据分析，为未来生物代谢组学研究及医学检测提供前所未有的工具，从而带动新一轮的医疗检测变革。Omega分析系统的优势在于，以往花费大量的时间和精力仍难以完成的脂质双键位置异构体的识别与定量，用此技术可以快速、高通量地实现，从而有效地筛选生物标记物。该系统搭载庞大数据库，可实现数据存储、数据分析、报告生成一站式服务。 Omega分析系统布局医疗诊断领域，“两系统一平台”将发挥巨大作用 欧阳证教授表示：“清谱在医疗诊断领域的产品职能非常明确，使用Omega分析系统寻找生物标记物；MS Mate发展试剂盒，从而达到分析方法从大型质谱系统到小型质谱仪之间的转换；小型质谱分析系统进行临床检测、辅助医学诊断并指导治疗；云平台则负责大数据处理及数字化设备管理。依托‘两系统一平台’的核心产品体系及其技术优势，为生物检测领域带来新的变革。” Omega分析系统结合光化学反应的特异性、高效性以及质谱检测的特异性和灵敏度，实现了脂质双键快速定位、全方位分析、准确定量三个特点，为研究者提供一个独特而功能全面的脂质代谢组学生物标记物研究平台。MS Mate则可以实现采样-样品处理-离子化一站式操作，大幅简化了操作步骤，节省了分析时间。后续生物标记物专用临床检测，使用Mini β小型质谱分析系统可极大降低质谱分析的复杂程度，由医务人员进行测试，在医学领域充分体现质谱的易用性和时效性。 自2014年12月成立以来，清谱科技现已在北京、上海、美国西拉法叶特三大科技公园区设点，面积超过2000平米，形成了重点突出、功能互补的研发、生产、销售格局。作为国际质谱系统小型化研发与产业化的领军企业，清谱科技立足于原始创新，将不断为中国高端质谱仪器行业争取更多的“原创话语权”。【Omega分析系统 引用参考资料】1、Nature Methods, 2018,15: 35–382、Angew. Chem, 2014, 53: 2592-25963、PNAS, 2016, 113: 2573-2578-------------------------------------------------投资方简介 启航投资是由中关村发展集团发起设立的市场化运作的高科技企业股权投资平台，重点关注生物医药、下一代信息技术、新能源新材料与智能制造等高精尖产业方向，依托中关村发展集团服务创新创业的完整生态体系，为投资项目提供强有力的增值服务。启航投资团队的明星案例包括百济神州、诺诚健华、赛纳生物、达闼科技、冠清展锐等。 国仟医疗科技（苏州）有限公司由张旭博士等六名医疗器械相关领域的国家千人计划专家、中科院苏州医工所等股东共同组建，以医疗器械、体外诊断试剂、医疗服务等为主要领域，在人才项目引进、创新创业项目评审、科技成果转化过程中寻求高质量的创业项目，发现项目价值、提升项目价值，打造医疗健康产业聚集群和生态圈。 启迪汇创投是启迪控股旗下的专业创业投资机构。公司依托启迪科技园覆盖全国的园区网络、全方位资源的创新生态体系和广泛的项目资源，以“园区+基金”为特色，专注早中期科技项目的投资。启迪汇创投聚焦深度技术创新和跨界领域应用，面向未来社会生活场景，同时关注高成长领域的创业投资和集群创新的产业领域投资。加入我们，与小型质谱产业化团队一道，成就你的梦想！招聘邮箱：hr@purspec.cn

沃特世推出新型质谱采集模式，推动蛋白质组学和脂类组学研究发展　　沃特世质谱技术研究人员Bob Bateman和John Hoyes荣获HUPO科学技术奖　　中国台湾台北市，2016年9月20日 – 沃特世公司(纽约证券交易所代码：WAT)近日于国际人类蛋白质组研究组织(HUPO)第15届国际大会上推出全新的数据采集模式SONAR?，该模式专为Xevo® G2-XS四极杆飞行时间(QTof)质谱仪(MS)而开发，提供全新的非数据依赖型采集(DIA)方案获取MS/MS数据。这项技术能够帮助分析科学家们提升实验室工作效率，同时让他们对生成的结果更有信心。借助SONAR数据采集模式，科学家们只需执行一次进样即可完成复杂样品中脂质、代谢物和蛋白质的定量和鉴定，免去了采用MS/MS方法分析时通常需要额外进行方法开发的麻烦。　　沃特世在HUPO国际大会期间隆重介绍了这一新型MS采集模式。会议同时表彰了沃特世公司的高级质谱技术专家Bob Bateman和John Hoyes为推动质谱技术发展所作的杰出贡献。　　在现代蛋白质组学实验中，基于DIA的质谱技术是分析人员获取包含大量数据的样品谱图时常用的一项技术。随着蛋白质组学和脂类组学研究的不断发展，科学家们越来越追求针对性更强的实验，来定量分析特定的肽和蛋白质，这就需要进行额外的方法开发和重复分析。面对越来越复杂的样品，沃特世新推出的SONAR数据采集模式能够提供更丰富的信息，同时提升数据的清晰度。　　沃特世公司的组学业务开发高级经理David Heywood表示：“如今的蛋白质组学研究已十分成熟，科学家们已经能够收集到蛋白质的大部分相关信息。现在，他们希望实现的目标是先针对某种蛋白质或特定的肽提出假设，然后采用靶向MS/MS定量方法就这种假设观点展开研究，而无需额外开发新的方法或实验。现在，借助SONAR数据采集模式，科学家们可以完成一站式分析并具有更高的选择性。这种模式可兼容高速UPLC分离，工作流程更加高效，通过一次进样即可完成更准确的定性和定量分析。”　　沃特世科学家荣获HUPO国际大会表彰　　此次HUPO国际大会还向沃特世公司的技术研究顾问Bob Bateman和质谱技术总监兼首席科学家John Hoyes颁发了HUPO科学技术奖，以表彰他们为推动蛋白质组学研究技术发展与开发QTof质谱仪所作出的杰出贡献。　　HUPO执行委员会在颁奖辞中表示：“QTof串联质谱仪在其问世初期对蛋白质组学的发展产生了巨大影响，这类质谱仪与纳升级液相色谱(LC)联用后，能够在蛋白质组分析中表现出无与伦比的性能。”Waters® (Micromass® )Q-Tof?质谱仪自1996年进入市场以来不断进行技术创新，继上一次集成离子淌度分离技术之后，此次又增添了全新的SONAR MS数据采集模式。　　SONAR为MS数据采集模式带来有效的性能提升　　SONAR在选择性方面实现的提升主要得益于质谱仪四极杆的运行方式。在SONAR模式下，四极杆并不会始终保持打开状态传输所有离子，而是扫描指定的质量范围，每次扫描可捕获200张谱图。这种四极杆运行方式让SONAR能够兼容快速的超高效液相色谱(UltraPerformance Liquid Chromatography® ，UPLC® )分离，从而提高实验室分析通量。过去可能会发生色谱共洗脱的化合物现在可以通过四极杆实现分离并单独记录下来，数据库的搜索效率将随之得到提高。SONAR通过一次进样即可同时采集定量和定性数据。　　HUPO国际大会于9月18日至22日在台北国际会议中心召开，期间将举办多场以SONAR技术为主题的研讨会。　　SONAR数据可整合至Waters Progenesis® 和Symphony?软件分析工作流程，还可兼容Skyline等第三方软件包。由MassLynx® 软件控制的Waters Xevo G2-XS QTof质谱仪现已整合SONAR模式。　　关于沃特世公司(www.waters.com)　　沃特世公司(纽约证券交易所代码：WAT)专注于为实验室相关机构开发和生产先进的分析和材料科学技术。50多年来，公司开发出一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术。###　　Waters、SONAR、Xevo、Micromass、Q-Tof、UltraPerformance LC、UPLC、Progenesis、Symphony和MassLynx是沃特世公司的商标。