内源性肽生物样品

一、项目基本情况1.项目编号：XHTC-HW-2023-1224项目名称：北京大学医学部内源性核酸-蛋白-糖质量分析仪预算金额：950.0000000 万元（人民币）采购需求：简要规格描述或项目基本概况介绍数量预算金额（万元）是否接受进口产品要求该系统可以对内源性核酸-蛋白-糖的精确质量进行分析，同时能够对核酸和蛋白的序列以及修饰进行解析。蛋白组学单次进样检出至少5000种蛋白，能够对单细胞蛋白组学样品进行分析，并有成熟的内源性大分子定量应用方案，具体详见采购需求。1套950是 合同履行期限：自合同签订生效后开始至双方合同义务完全履行后截止。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：XHTC-HW-2023-1161项目名称：北京大学医学部纳升声波移液系统预算金额：417.0000000 万元（人民币）采购需求：简要规格描述或项目基本概况介绍数量预算金额（万元）是否接受进口产品用于水溶液和DMSO化合物文库的微量液体的转移操作，自动检测母板中的液体体积，并能提供快速精准的移液结果，液体转移完毕后提供转移报告，可实现任意孔到任意孔体积的转移。应用领域包括化合物文库的转移，高通量生化分析、新药开发研究、合成生物学、细胞学、蛋白质组学与基因组学高通量实验。 简化实验流程，缩短实验时间，缩小反应体系，对反应体系进行微小化处理，具体详见采购需求。1套417是 合同履行期限：自合同签订生效后开始至双方合同义务完全履行后截止。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年09月12日 至 2023年09月19日，每天上午9:00至12:00，下午13:00至16:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：北京市海淀区莲花池东路39号西金大厦8层新华会议中心方式：需携带法人授权书原件及被授权人身份证复印件加盖公章。文件售后不退。未从采购代理机构获取招标文件并登记在案的潜在投标人均无资格参加投标。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：北京大学医学部　　　　　地址：北京市海淀区学院路38号　　　　　　　　联系方式：凌老师 010-82801359　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：新华招标有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区莲花池东路39号西金大厦8层新华会议中心 　　　　　　　　　　　　联系方式：叶子青、赵静淑、王乙、刁玉蕊、杜女士、李硕、赵微 010-63905968　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：叶子青、李硕、赵微、赵静淑电　话：　　010-63905968

大家好，本周为大家分享一篇发表在mAbs上的综述，A perspective toward mass spectrometry-based de novo sequencing of endogenous antibodies1，通讯作者是来自荷兰乌得勒支大学Bijvoet生物分子研究中心的Albert J.R. Heck。　　据估计，人体可以产生的抗体理论序列超过1015种，这些序列是独一无二但又高度相似的，这使得它们的表征和测序非常复杂。抗体的结构从功能上分为Fab段和Fc段，其中Fab负责与抗原结合，具有高度变异性，这种突变主要集中在Fab段的互补决定区(CDR)，阐明这部分的序列对抗体的发现非常重要。 图1展示了用于抗体序列分析的三种组学策略。Bottom-up(BU)是最流行的测序方法，可以通过数据库匹配或完全的从头测序实现对抗体的序列分析，但主要用于高度纯化的重组抗体。第二种策略是通过将基于MS的技术与基因组学/转录组学相结合，例如全基因组测序或 BCR 测序，通过B细胞测序生成个性化序列数据库，将BU MS数据靶向该数据库搜索，是一个部分从头测序的流程。第三种策略是结合几种基于MS的de novo方法，如Top-down(TD)和Middle-down(MD)，旨在直接从临床样本中确定选定抗体克隆的完整序列，而无需其他组学数据的帮助。　　图1 基于MS的抗体测序的三种策略　　通过BU方法进行的从头测序需要高度的序列覆盖，理想情况下，抗体中的每个序列位置都由多个重叠的肽段支持。通过缩短酶的孵育时间、微波辅助水解，或使用具有协同序列特异性的多种酶，可以产生较长的肽段或较多的重叠序列。图2所示的工作使用总共9种蛋白酶(包括特异性和非特异性)成功地从头测序抗 FLAG-M2小鼠mAb全长。通过覆盖整个CDR的高分肽获得了高置信度的CDR序列，所选择的6条肽段来自5种不同蛋白酶的消化。　　图2 单克隆抗体Anti-FLAG M2的测序。　　对于抗体这种具有高度变异性的蛋白质，通常无法获得完整和准确的序列数据库来进行匹配。相反，可以使用来自基因组或转录组实验的同源序列。抗体种编码每个区域的基因可作为种系序列获得，基于序列对齐或序列标签提取的容错片段匹配算法可以使用同源数据库对实验确定的序列进行评分。同源序列数据库还可以作为种系模板来辅助从头测序肽段的组装。　　TD/MD策略虽存在对分子量较大蛋白的电离效率低、分辨率低等限制，但近年该领域的一些进展也报告了相对较高的序列覆盖率。Shaw 等人报道了使用现代仪器将完整的 mAb 在非变性状态下片段化(图3)。通过在单个串联 MS 实验中结合 ECD 和 HCD，获得了曲妥珠单抗 42% 的轻链序列覆盖率和 20% 的重链序列覆盖率。产生的碎片谱不仅包含多电荷主链碎片产物，还包含链间二硫键断裂产生的完整轻链。　　图3 轻链 (a) 和重链 (b) 片段图显示了曲妥珠单抗上 ECD 和 HCD 组合产生的序列覆盖率。二硫键用虚线表示，CDR3 区域以黄色高亮显示。(c)为完整曲妥珠单抗的 25+ 电荷态的相应碎片谱，插图显示了轻链的 9+ 电荷态和各种碎片离子。红色和蓝色碎片离子标签分别对应轻链和重链。星号表示质量选择的母离子。　　将抗体测序拓展到内源性抗体存在许多挑战。首先，血浆中单个克隆的中位浓度约为 1 µg/mL，比 mAb 低几个数量级，并且单个克隆的分离极具挑战性，使测序过程进一步复杂化 因为大多数软件工具专为组装单个抗体而设计，当数据代表几个相似的 Ig 序列时可能导致分析失败。此外，在复杂的内源性多克隆抗体混合物中，由于来自恒定区的序列信息被放大并抑制CDR的信号，因此通常无法检测到CDR区的关键序列。使用多组学方法，例如通过使用来自同一供体的基因组学或转录组学数据补充 BU MS 数据，可以绕过从头测序的一些具有挑战性的方面。　　Guthals等人报道了一个例子，使用糖蛋白B抗原从患者的血清中纯化抗体后，进行了完整质量和BU MS分析(图4c)。通过半自动软件PolyExtend用完整质量来检索抗体混合物中最丰富的物种的平均质量，并以此来约束BU MS数据导出的序列结果。在最近的一项研究中，Bondt等人从败血症患者的血清中制备IgG1的Fab亚基，成功地在不经过抗原特异性捕获的条件下，通过MD/BU结合和ETD活化的MS方法，在一个供体的血清中直接对一个高丰度的抗体克隆进行从头测序(图4d)。首先，从IMGT数据库中选择高度匹配的轻链和重链种系模板。然后用采集的从头测序数据来迭代和改进这些模板，产生最终的成熟序列。值得注意的是，确定的序列包含的突变比BCR测序研究报告的突变率所预期的要多，这表明蛋白质水平测序和基因水平测序之间存在潜在的差异。　　图4　　尽管从抗体混合物中重新组装序列仍然是艰巨的任务，但一些研究团队最近已经设法获得了令人兴奋的数据。随着现有方法的众多进步，很可能只需把这些碎片拼凑在一起，创建一个基于MS的方法，以更常规地用于抗体发现。所有近期发表的这些策略概念的验证为更高效的下一代方法铺平了道路。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Nat. Commun.上的文章：Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics ，文章的通讯作者是威斯康星大学麦迪逊分校的葛瑛教授。　　蛋白质大多都是通过组装成蛋白复合物来执行特定的生物功能，因而表征内源性蛋白复合物的结构和动力学将有助于生命过程的理解。蛋白复合物在其组装、翻译后修饰(Post-translational modifications，PTMs)和非共价结合等方面是高度动态的，在native状态下通常以低丰度存在，这给研究其结构和动态性的传统结构生物学技术(如X-ray和NMR)带来了巨大的挑战。非变性Top-down质谱(nTDMS)结合了非变性质谱和Top-down蛋白组学的优势，目前已发展成蛋白复合物结构表征的有力工具，可以保留蛋白质亚基-配体间的非共价作用和PTMs等重要信息。然而，由于内源性蛋白复合物自身的低丰度特性，导致对其的分离纯化和检测非常困难，所以nTDMS目前仅限用于过表达的重组或高丰度蛋白质的表征。在本研究中，作者开发了一种非变性纳米蛋白质组学(Native nanoproteomics)技术平台，通过使用表面功能化的超顺磁性纳米颗粒(Nanoparticles，NPs)直接富集组织中的蛋白复合物，然后再利用高分辨质谱表征其结构和动态性。这里选用心肌肌钙蛋白(Cardiac troponin，cTn)异源三聚体复合物(~77 kDa)作为研究对象。cTn三聚体复合物是调节横纹肌肌动蛋白收缩的Ca2+离子调节蛋白，由TnC、cTnI和cTnT这3个亚基组成。其中，TnC是Ca2+结合亚基，cTnI是抑制肌动蛋白-肌球蛋白相互作用的亚基，而cTnT细丝锚定亚基。TnC与Ca2+的结合，以及cTnI 亚基的磷酸化，会共同引起细丝上的分子级联事件，诱导心肌收缩所必需的肌动蛋白-肌球蛋白交叉桥的形成。传统结构生物学技术不能有效捕获cTn复合物高度动态的构象变化，并且先前研究用的cTn复合物是由原核细胞表达的，缺乏PTMs的信息。因此，作者开发了native纳米蛋白组学的方法，以实现对人内源性cTn复合物结构和动力学的全面表征。作者首先使用肽功能化的超顺磁性氧化铁NPs富集了人心脏的内源性cTn复合物，同时优化了非变性蛋白提取缓冲液(高离子强度LiCl溶液，生理pH)。富集到的cTn复合物中的3种亚基的含量比例为1:1:1，真实反应了肌节cTn异源三聚体复合物的组成。作者也发现含有750 mM L-Arg，750 mM咪唑和50 mM L-Glu(pH 7.5)的溶液对蛋白复合物的洗脱效果最好，并且不会破坏亚基间的相互作用。该富集方法具有很好的重现性，proteoforms信息得到很好保留，且可以直接用于化学计量分析。总的实验流程如图1所示，洗脱后的cTn复合物经体积排阻色谱(Sze-exclusion chromatography，SEC)除盐和交换至醋酸铵溶液中，随后对cTn复合物进行多种nTDMS分析：1)在线SEC监测复合物 2)超高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱(FTICR-MS)表征复合物的化学计量比和proteoforms 3)捕获离子淌度质谱(TIMS-MS)解析调控复合物构象变化中的非共价作用的结构动态性。　　图1. 用于表征人心脏中内源性cTn复合物的native纳米蛋白组学平台。　　为了全面表征内源性cTn复合物，作者使用FTICR-MS进行proteoforms测序和复合物表征。图2展示了native状态下检测丰度最高的cTn复合物的电荷态(19+)，其中包含了4种独特的proteoforms，这些复合物主要带有单磷酸化的cTnT、单磷酸化和双磷酸化的cTnI，以及结合了3个Ca2+的TnC。这些结果表明人cTn复合物在肌节中以结构多样化的分子组成存在，具有高度异质的共价和非共价修饰，可产生一系列不同的完整复合物。　　图2. FTICR-MS分析展示的cTn复合物状态。红色方框中是最高丰度电荷态(19+)的放大谱图，理论同位素分布(红色圆圈)可以与谱图很好叠加，说明结果具有高质量精度(质量偏差在2 ppm 以内)。　　作者接着对cTn复合物进行complex-up分析，以研究复合物的化学计量比及其组成。图3a~3b分别显示的是完整cTn三聚体复合物，以及经CAD碎裂后的蛋白亚基谱图。但这里没有检测到cTnI单体，可能是因为cTnI和TnC在native状态下的亲和力很强，且cTnI单体带的电荷不多，导致其在高m/z区域出峰，所以不易被检测到.随后，作者又对解离出的亚基进行complex-down分析。图3c展示了检测到的cTnT的多种proteoforms：未磷酸化的 cTnT、单磷酸化的cTnT(p cTnT)和 C 端 Lys 截断的磷酸化cTnT(pcTnT [aa 1-286])，CAD碎裂谱图也发现cTnT的C端较N端更易暴露在外界溶剂中。图3e则是cTn(I-C)二聚体的谱图，共检测到6种具有不同数量Ca2+结合和磷酸化的proteoforms。二级谱图可将cTnI的两个磷酸化位点准确定位在Ser22和Ser23，同时发现cTnI序列两端都较内部区域更易暴露于溶剂中。但还无法通过nTDMS准确推断Ca2+结合和磷酸化是如何影响cTn复合物的稳定性。作者在此也没有优化FTICR-MS在非常高m/z范围的离子检测，所以也会遗漏带少量电荷的cTn复合物信息。　　图3.nTDMS表征人心脏来源的cTn复合物。(a~b)完整cTn复合物和经CAD碎裂后的亚基谱图 (c~d)cTnT单体及其代表性的CAD碎裂谱图 (e~f)cTn(I-C)二聚体及其代表性的CAD碎裂谱图。　　人TnC蛋白含有3个钙结合EF-hand基序(结构域 II~IV)。结构域 II与Ca2+结合的亲和力较低，是触发心肌收缩的调控域。结构域 III 和 IV则与Ca2+具有强的亲和力，在心肌舒张和收缩时均始终保持与Ca2+充分结合，但结构域 II只有在收缩时才被Ca2+占据。这里观察到了TnC分别与0、1、2和3个Ca2+结合的情况，通过CAD碎裂也进一步定位了TnC与Ca2+结合的具体氨基酸序列(图4)。研究发现结构域 II的骨架最容易发生碎裂，而结构域 III的骨架最难碎裂。目前结构域 II~IV的序列在UniprotKb中分别对应65DEDGSGTVDFDE76、105DKNADGYIDLDE116和141DKNNDGRIDY152。这里分别将与1、2和3个Ca2+结合的TnC隔离出来进行CAD碎裂(m/z分别为2312、2316和2321)，可以更准确地将结构域 III、II和IV的序列分别定位到113DLD115、141DKNND145和73DFDE76(图4c)，表明非变性纳米蛋白组学方法在定位非共价金属结合方面具有高分辨能力。　　图4.nTDMS定位 TnC与Ca2+结合的结构域。(a)FTICR-MS隔离与不同数量Ca2+结合的TnC单体 (b~c)与两个Ca2+结合的TnC的CAD碎裂谱图，蓝色、红色和黄色方框分别对应结构域 II 、III和IV。　　Ca2+与TnC的结合会对cTn复合物的功能和构象有着很大影响。cTn复合物的核心区维持着构象的稳定，但当Ca2+与TnC发生结合时，其柔性区会经历广泛的构象变化，复合物结构会从“closed”状态转变成“opened”状态，这会促进肌动蛋白和肌球蛋白间的相互作用，最终导致心肌收缩。然而，传统结构生物学技术很难捕获cTn复合物与Ca2+结合时的构象变化。因此，作者使用离子淌度质谱来分析cTn复合物的构象变化。TnC亚基和与Ca2+结合的cTn(I-C)二聚体的淌度分离谱图如图5所示。与0~3个Ca2+结合的TnC的碰撞截面(Collision Cross-Section，CCS)值分别为1853、1849、1829和1844 Å2(图5a~5b)，TnC构象比IMPACT预测的更为紧凑，但cTn(I-C)二聚体的CCS值与预测的非常接近(图5c~5d)。作者推测TnC与两个Ca2+结合会形成更致密的构象，是因为在静息舒张时Ca2+与结构域 III 和 IV充分结合。当第三个 Ca2+与结构域II结合时，TnC转变为“opened”构象，使其N端与cTnI的C端相结合，进而引发心肌收缩(图5e)。cTn(I-C)二聚体与Ca2+结合时的构象变化也是如此(图5f)。　　图5.TnC单体(a~b)和与Ca2+结合的cTn(I-C)二聚体(c~d)的离子淌度分离谱图 (e~f)TnC和cTn(I-C)二聚体与Ca2+结合时的构象变化。　　最后，作者通过添加EGTA来剥离cTn复合物中的Ca2+，以进一步研究Ca2+在维持复合物结构稳定性上的作用。图6b~6c是没有EGTA孵育时的cTn复合物的TIMS-MS谱图。cTn复合物的CCS值与理论预测值非常符合。随着EGTA孵育浓度的增加(25、50和100mM)，Ca2+逐渐被螯合，cTn复合物的结构也越来越舒展，体现在平均电荷态逐渐增加，以及逐渐在较低m/z范围内出峰，这表明cTn复合物构象的稳定性丢失与EGTA浓度的增加相关(图6d~6f)。虽然100mM EGTA孵育也不敢保证Ca2+的完全剥离，并且cTnI的存在又会增强TnC与Ca2+的结合，但TIMS-MS为我们研究cTn复合物与Ca2+结合时的构象变化提供了一种切实可行的分析手段。　　图6.cTn复合物与EGTA孵育时的构象变化。(a)cTn复合物的构象随EGTA孵育浓度的增加发生改变 (b~c)cTn复合物的TIMS-MS谱图 (d~f)cTn复合物与不同浓度EGTA(25、50和100mM)孵育的谱图和CCS分析。　　总的来说，本研究开发了一种可用于内源性蛋白复合物富集和结构表征的非变性纳米蛋白组学方法，以获取其组装、proteoforms异质性和动态非共价结合等方面的生物信息。本文采用的功能化NPs可被灵活设计成选择性结合特定的靶蛋白，在富集和洗脱过程中可以很好保持其近似生理条件下的存在状态。更为重要的是，功能化NPs与nTDMS的整合可以作为一种强有力的结构生物学工具，可以作为传统技术的补充，用于内源性蛋白复合物的表征。　　撰稿：陈昌明 编辑：李惠琳文章引用：Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics　　参考文献　　Chapman EA, Roberts DS, Tiambeng TN, et al. Structure and dynamics of endogenous cardiac troponin complex in human heart tissue captured by native nanoproteomics. Nat Commun. 2023 14(1):8400. Published 2023 Dec 18. doi:10.1038/s41467-023-43321-z

大家好，本周为大家分享一篇发表在Anal Chem上的文章，Native Ambient Mass Spectrometry Enables Analysis of Intact Endogenous Protein Assemblies up to 145 kDa Directly from Tissue [1]。该文章的通讯作者是来自英国伯明翰大学的Helen J. Cooper教授。非变性原位质谱（native ambient mass spectrometry, NAMS）是一种新型的自上而下质谱分析方法。它结合非变性质谱和原位质谱的优势，可直接在蛋白质及其复合物的生理环境中进行对其进行无标记表征。NAMS可提供蛋白质结构、空间及瞬时相互作用的信息，具有直接从组织中分析内源性蛋白质组装体的巨大潜力。但是，目前，NAMS仅成功应用于直接检测低分子量 (20kDa) 或高丰度的蛋白，如血红蛋白四聚体或RidA 同源三聚体。目前应用于组织中蛋白质NAMS分析的技术有液体萃取表面分析（LESA）与纳喷雾解析电喷雾电离 (nano-DESI) [2]。LESA需要对组织底物进行自动微液节点采样，然后进行纳喷雾电离（nanoESI）进行MS分析。nano-DESI则通过探针与流动相形成流动溶剂桥，与样品直接接触，之后进行质谱分析成像。在本研究中，作者采用NAMS对大鼠脑、肾、肝组织切片中的蛋白质组装体进行全面分析。主要通过调整质谱仪中的离子光学和气体压力以改善m/z传输与纳喷雾性能，来实现对较大蛋白质组装体的分析。结果鉴定出八种蛋白质组装体，证明了NAMS的可及分子量高达145kDa，并通过nano-DESI质谱成像在大脑和肾脏中绘制了高达94kDa的蛋白质组装体的空间分布。在脑组织中，作者通过nano-DESI NAMS绘制了大鼠大脑切片中分子量为37.0–66.4kDa的完整蛋白质复合物的空间分布以及对应的质谱图（图1a,b）。实验成功鉴定并成像出大鼠脑组织中三种蛋白质组装体，包括同源三聚体细胞因子巨噬细胞迁移抑制因子 (MIF, 37.0kDa)、同源二聚体磷酸甘油酸变位酶1 (PGAM1, 57.6kDa)和苹果酸脱氢酶2 (MDH2, 66.4kDa)。结果发现，MIF在整个脑组织区域是均匀分布（图1c）。作者通过nano-DESI-HCD MS2分析产生的单体 (5+、4+) 和二聚体 (5+) 亚基和序列离子的谱图，识别出MIF（图1d）。作者还利用nano-DESI-HCD MS2成功识别出PGAM1，并发现PGAM1在大脑皮层区域中显示出高丰度，而在中脑和胼胝体中的丰度较低（图1e，f）。相比之下，MDH2在脑组织中的空间分布基本均匀（图1g，h）。检测到的结果与蛋白在大鼠脑中的实际分布相符合，可信度较高。图 1. 离子图像和 HCD MS2光谱表明大鼠脑中蛋白质复合物的亚基解离。(a) H&E染色的连续组织切片的光学图像。标签：Ce,小脑；C，大脑皮层；CC，胼胝体；F，穹窿；V，侧脑室区；Mb，中脑；Me，髓质和脑桥；H，海马；Th，丘脑；Ht，下丘脑；BG，基底神经节；OR，嗅觉区域。(b) Nano-DESI 全扫描质谱，代表光学图像中标记为“(b)”的像素。（c，d）巨噬细胞抑制因子同源三聚体显示均匀分布。（e，f）PGAM1同型二聚体分布。（g，h）MDH2同型二聚体分布。此外，作者在大鼠肾脏中鉴定了四种同源二聚体蛋白组件（61.2-94.2kDa），包括ω-酰胺酶 (61.2kDa)、MDH2 (66.4kDa)、苹果酸脱氢酶1 (MDH1, 72.8kDa) 和α-烯醇化酶 (94.2kDa)，并将其成像（图2）。其中观察到的α-烯醇化酶为金属结合形式，每个亚基上结合了2个Mg 2+离子。图 2. (a)大鼠肾脏的H&E染色连续切片显示皮质(C)和髓质(M)组织。(b)在MSI期间获得的大鼠肾皮质组织中单个nano-DESI 像素的示例全扫描质谱。(c, d)α-烯醇化酶同型二聚体。(e, f)苹果酸脱氢酶1。(g, h) MDH2同型二聚体。(i, j) ω-酰胺酶。研究还从大鼠肝组织中鉴定出同型三聚体鸟氨酸转氨甲酰酶（OTC，108.8kDa）和同型四聚体乳酸脱氢酶A（LDHA，145.4kDa）（图3）。其中，在全扫描模式下，nano-DESI可以检测到145.4kDa的LDHA的较弱信号。通过nano-DESI-PTCR MS2的进一步确认，检测到的物质确实为LDHA。图3. (a) 直接来自大鼠肝组织的完整OTC同源三聚体的nano-DESI-PTCR MS 2。(b) 完整OTC同源三聚体的nano-DESI-HCD MS 2显示亚基质量为36.2kDa。(c)完整LDHA同源四聚体 (145.4kDa)的nanoESI-PTCR MS2。(d)完整LDHA 同源四聚体的nanoESI-HCD MS2。在此研究中，作者成功利用NAMS质谱分析方法，直接从组织中检测并鉴定出内源性蛋白质组装体，分子范围为37.0-145.4kDa，包括二聚体、三聚体以及四聚体。其中检测到的上限（145.4kDa）超出LESA MS报道的质量上限的两倍，比nano-DESI 报道过的质量上限高出100kDa。通过调整离子光学和高m /z的气体压力，或者后续仪器和方法的开发，NAMS有可能进一步突破145.4kDa的上限，检测到分子量更大的蛋白组装体。[1]Hale OJ, Hughes JW, Sisley EK, Cooper HJ. Native Ambient Mass Spectrometry Enables Analysis of Intact Endogenous Protein Assemblies up to 145 kDa Directly from Tissue. Anal Chem. 2022 Apr 12 94(14):5608-5614.[2]Hale OJ, Cooper HJ. Native Mass Spectrometry Imaging and In Situ Top-Down Identification of Intact Proteins Directly from Tissue. J Am Soc Mass Spectrom. 2020 Dec 2 31(12):2531-2537.

内源性大麻素（eCB）是由神经元合成和释放的一类脂类神经调质分子，可参与大脑多个脑区的突触可塑性调节，对情绪、睡眠、食欲等神经活动过程具有调控功能。内源大麻素系统的调控异常与神经退行性疾病、癫痫、成瘾、抑郁症和精神分裂症等诸多神经疾病和精神类疾病密切相关。然而，目前缺乏高灵敏度、高时空分辨率的实验手段直接检测在体eCB的动态变化。　　近日，发表在《Nature Biotechnology》上的一项题为“A fluorescent sensor for spatiotemporally resolved imaging of endocannabinoid dynamics in vivo”的研究中，来自北京大学的研究团队基于人源大麻素受体CB1和循环重排的绿色荧光蛋白cpEGFP开发了eCB探针eCB2.0，用于检测eCB的时空动态变化。　　研究人员利用人源性大麻素受体CB1作为探针的骨架，并把对结构变化敏感的绿色荧光蛋白cpEGFP嵌入受体，改造后的CB1与eCB结合会引发构象变化，而构象变化则会被转换为荧光信号，因此可通过检测荧光亮度变化来反映eCB水平的变化。研究团队在体外培养的细胞、脑片和活体小鼠上均能检测到稳定的eCB信号，该探针被证实具有亲和力强、灵敏度高、分子特异性、相应速度快等优点。　　该项工作首次实现了对eCB的高时空间分辨率记录，为科学界深入研究eCB在生理和病理条件下的重要功能和调控机理提供了有力的新工具。 　　论文链接：　　https://www.nature.com/articles/s41587-021-01074-4　　注：此研究成果摘自《Nature Biotechnology》，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

囊括900多个内源性物质的CCS（碰撞截面积）数据库，提高分析人员对非目标性生物标志物鉴定的信心沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日针对基于离子淌度质谱技术的科学研究推出了全新的代谢组学与脂质组学分析数据库。此数据库囊括了900多个化合物的碰撞截面（CCS）测得值，CCS值体现了测量气态离子的三维构象，为确认生物标志物的结构提供了另一个参数。此外，数据库中还包括600个化合物MS/MS质谱图，用于生物标志物的结构确认。 这一全新的数据库目前已经整合至沃特世公司独有的软件平台UNIFI科学信息系统中，该平台兼具仪器控制、数据分析、可视化以及色谱和质谱结果管理功能。此外，该数据库还可与Progenesis QI软件联合使用。沃特世已经在美国质谱协会（ASMS）第64届年会上隆重介绍了这款全新的数据库。 借助全新的CCS数据库，科学家们可以通过离子淌度分离技术准确鉴定复杂样品基质中的生物标志物。CCS值是一项精确的离子物理化学性质，与气态离子的大小、形状和所带电荷有关。在样品量有限且样品高度复杂的非靶向代谢组学与脂质组学研究中，研究人员可利用数据库中的CCS值确认不同样品组中表现出显著统计差异的内源性代谢物和脂质的鉴定结果。 沃特世组学解决方案高级市场开发经理David Heywood表示：“代谢组学与脂类组学是生物标志物发现和转化研究的关键技术，无论我们是需要通过鉴定目标内源性生物标志物进行功效研究，或者需要了解疾病进展，这些技术都在研究中占据着重要的位置。在非靶向代谢组学与脂质组学研究中，研究人员需要尽可能多地获取基本生物学信息，因此离子淌度质谱技术必不可少。离子淌度技术可提高总体色谱峰容量，而CCS值则能够帮助研究人员更加有信心地对特定代谢物进行准确鉴定。” 适用于UNIFI的代谢组学与脂质组学分析CCS数据库可与Vion IMS QTof和SYNAPT G2-Si HDMS系统配合使用，使高分辨淌度质谱的使用更加简单方便。 高分辨淌度质谱技术则能够与Progenesis? QI软件配合使用，可以帮助从事生物标志物鉴定的研究人员在代谢组学与脂质组学中获得稳定可靠的鉴定结果。 更多信息：http://www.waters.com/clarity 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、UNIFI、Progenesis、Vion、SYNAPT和HDMS是沃特世公司的商标。

缓激肽是一种含有9种氨基酸的生理和药理活性肽，由蛋白质的激肽基团衍生而来。激肽是可以促使血管舒张、血管通透性增强、一氧化氮释放和花生四烯酸流动的效应因子。它是血压、肾功能和心脏功能的重要调节因子，还参与炎症反应。缓激肽可引起血管扩张，从而导致血压降低。因此，对这种激素肽的变化进行高灵敏度、高选择性和高准确度地定量，并将其作为疾病进展或药物治疗的评估指标，将会极为有利。尽管以往都是通过配体结合试验（LBAs）对生物制剂进行定量分析，但在过去几年中利用LC-MS/MS分析大分子已成为一种趋势。这在某种程度上是因为LBAs产生显著的交叉反应问题并且缺乏标准化。LC-MS/MS具有多种优势，例如开发时间更短、准确度和精度更高、可重复进样，并且容易区分相似度很高的类似物、代谢物或内源性干扰物。常见的肽通常难以通过LC-MS/MS进行分析，这是因为其不易离子化以及不易产生理想的碎片离子而导致MS灵敏度较低，从而使得LC和样品制备方法开发非常困难。由于缓激肽在血浆中的浓度低至pg/mL水平且代谢速度快，在采血和样品制备过程中还可通过蛋白水解人为生成，因此对其进行准确定量相当困难。 本研究开发了一种用于提取人血浆中缓激肽的混合模式SPE提取方法。通过一种快速、简单、分析级的LC方法将缓激肽与相似度很高的内源性干扰物分离开来。 本方法还证实了采用合适的蛋白酶抑制剂样品收集方式对于准确测定缓激肽内源性浓度的重要性。此外，如果需要执行进一步验证，本方法在通过LC-MS/MS对PK和临床研究的患者样品进行高灵敏度的缓激肽定量方面也表现出巨大的潜力。 下载应用纪要请点击：http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100287/s274071.htm

p　　近日，国家标准化管理委员会在2020年第8号中国国家标准公告中发布了《生物活性肽功效评价 第1部分：总则》(GB/T 38790.1-2020)。新标准将在span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong2020年11月1日/strong/span实施。由国家市场监督管理总局主管，归口单位中国标准化研究院。/pp　　生物活性肽是一段短氨基酸序列，从母体蛋白中释放后可发挥不同的生理作用。分为内源性和外源性两种。大多数已知的生物活性肽含有2–20个氨基酸残基。其生理活性有strong激素样作用、类吗啡样活性、酶调节功能以及免疫调节等活性/strong，还有抗凝血、抗高血压、抗高血脂、降血糖、抗炎、抗氧化和清除自由基以及抗癌的作用。对于食品领域，还可以strong调节食品风味、口味和硬度/strong等。生物活性肽是strong筛选药物、食品添加剂以及制备疫苗/strong的天然资源宝库。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/28827317-e0e0-4cc0-94f0-b5f82bae386d.jpg" title="生物活性肽标准配图.png" alt="生物活性肽标准配图.png" width="400" vspace="0" height="300" border="0"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "上方简图说明strong生物活性肽/strong的应用领域/span/ppspan style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "/spanbr//pp　　国标具体文件约在strong2020年5月28日/strong(即发布后20个工作日)于国家标准委员会官网公布，届时本站也会继续跟进。敬请关注后续内容。/p

要更好地了解原生质体的表型异质性，需要对许多单个细胞的形态和代谢特征进行全面分析。在单细胞表型分析方面，流式细胞仪已证明其具有高通量定量分析和分离目标生物样品的能力。然而，传统的流式细胞仪体积庞大、复杂且需要高技能的人员。随着微流控技术的发展，微流控已与流式细胞仪相结合(MFCM)，实现了强大的单细胞聚焦、检测和分选，已在各种生物应用中得到证明 ，包括单细胞 RT-PCR、干细胞筛选、蛋白质分析等。虽然 MFCM 已被证明是医学诊断和动物细胞研究中单细胞操作和分析的强大工具，但在植物细胞特性方面的类似工作仍然远远落后。天津大学环境科学与工程学院的Xingda Dai等人开发了一种带有荧光传感器的微流控流式细胞仪，为原生质体样品的分析提供了一种简单、直接且具有成本效益的解决方案。原生质体是植物细胞，其中细胞壁已被酶促或机械去除，是生物技术应用（如体细胞杂交和遗传转化）的非常有效的实验模型。原生质体提供了悬浮培养中的多细胞组织和细胞组装体所没有的许多细胞学优势，因此是研究细胞过程（如信号转导、细胞壁再生、压力和激素的作用等）的宝贵实验系统。然而，在细胞壁消化后，产生的原生质体是渗透敏感的、脆弱的结构，需要格外小心以保持其完整性。此外，原生质体的直径通常比哺乳动物细胞大，并且不像动物细胞那样粘附，因此使用流式细胞仪分析原生质体群体需要对仪器配置进行重大更改，并且极难实现稳定的流动。下图就是文章中所用的微流体流式细胞仪。(A) 开发平台示意图；(B) 已开发平台的照片；(C) 单个植物细胞通过通道的延时图像；(D) 单个植物细胞双通道荧光检测的实时响应。首先，基于用二氯二氢荧光素二乙酸酯 (DCFH-DA)染料检测拟南芥叶肉原生质体细胞内活性氧 (ROS) 的变化，研究了 H2O2、温度、紫外线 (UV) 和镉离子等各种外部应激因素对细胞内 ROS 积累的影响。下图显示的是外源 H2O2 介导的拟南芥原生质体 ROS 含量的变化。(A) 原生质体的荧光图像，比例尺为 25 µm；(B-D) 分别在 3、6 和 9 小时后由原生质体中的 H2O2 浓度诱导的荧光强度梯度；(E) H2O2 处理时间对原生质体荧光强度的影响。下图显示的是环境压力下拟南芥原生质体的氧化还原状态。(A) 原生质体在不同温度下的荧光图像，比例尺为 25 µm；(B) 原生质体在不同温度胁迫下的荧光强度；(C) Cd2+处理的原生质体荧光图像，比例尺为25 µm；(D) Cd2+下原生质体的荧光强度；(E) 紫外处理下原生质体的荧光图像, 比例尺为 25 µm (F) 紫外线下原生质体的荧光强度其次，从白色花瓣中分离出的矮牵牛原生质体比从紫色花瓣中分离出的原生质体中观察到更快和更强的氧化爆发，证明了花青素的光保护作用。第三，使用具有不同内源性生长素的突变体，证明了生长素在原代细胞壁再生过程中的有益作用。此外,UV-B 照射通过增加细胞内生长素水平具有类似的加速作用。该研究揭示了以前未被充分认识的原生质体群体中的表型变异性，并证明了微流体流式细胞术在评估单细胞水平的植物代谢和生理指标的体内动态方面的优势。

内源差示扫描荧光技术如何应用到多功能蛋白质稳定性分析北京佰司特贸易有限责任公司蛋白质是生物体中广泛存在的一类生物大分子，具有特定立体结构的和生物活性以及诸多功能，根据这些功能我们可以将其应用于蛋白质的分子设计、蛋白质功能的改造、疾病的基因治疗以及新型耐抗药性药物的开发与设计甚至是发现生物进化的规律等先进科研领域上。因此，蛋白质具有非常重要的研究价值。进行蛋白质性质和功能研究的前提是获得稳定的蛋白质样品，而由于蛋白质自身性质的复杂性，难以保证获得的蛋白质样品是否具有正确的三维结构以及功能，因此急需一种技术手段或设备，对蛋白质的稳定性进行分析，确定获得蛋白质最ZUI适宜的缓冲液条件、蛋白质的长期储存稳定性等。另外在进行蛋白质-配体小分子相互作用研究时，因为需要筛选的小分子配体数量巨大，因此也急需一种技术手段或设备，可以高通量的对配体结合进行筛选。蛋白中的色氨酸和酪氨酸可以被280 nm的紫外光激发并释放出荧光，其荧光性质与所处的微环境密切相关。蛋白变性过程中，色氨酸从疏水的蛋白内部逐渐暴露到溶剂中，荧光释放的峰值也从330 nm逐渐转移到350 nm。内源差示扫描荧光技术（intrinsic fluorescence DSF），通过检测温度变化/变性剂浓度变化过程中蛋白内源紫外荧光（350 nm/330 nm比值）的改变，获得蛋白的热稳定性(Tm值)、化学稳定性（Cm值）等参数。相比传统的方法，无需添加染料，通量高，样品用量少，数据精度高。 多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16是一款无需加入荧光染料、高通量、低样品消耗量检测蛋白质稳定性的设备。该设备基于内源差示扫描荧光技术（intrinsic fluorescence DSF），通过检测温度变化/变形剂浓度变化过程中蛋白内源紫外荧光的改变，获得蛋白质的热稳定性(Tm值)、化学稳定性（Cm值）等参数。可应用于蛋白缓冲液条件筛选及优化、小分子与蛋白结合情况的定性测定、蛋白质修饰及改造后的稳定性测定、蛋白变/复性研究、不同批次间蛋白稳定性对比等多个方面。基于内源差示扫描荧光技术（intrinsic fluorescence DSF），在无需添加外源染料的条件下，对蛋白进行升温变性，通过内源荧光和散射光的变化与三级结构变化的关系，PSA-16可用于测定不同buffer中蛋白的Tm值变化，获得蛋白质正确折叠的最ZUI优buffer条件；测定不同detergent条件下膜蛋白Tm值，进行detergent筛选；测定不同添加剂对蛋白稳定性的影响；测定添加配体后Tm值变化进行配体结合筛选；测定蛋白中变性部分的比例，进行质量控制；测定蛋白Tm值与浓度的相关性，获得最ZUI优蛋白浓度进行后续结晶等实验；测定蛋白去折叠过程，进行蛋白复性条件筛选；测定蛋白folding enthalpy，研究蛋白的长期稳定性；测定不同批次和存储后的蛋白的稳定性，并进行相似性评分，对蛋白进行质量控制。多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16，无需对蛋白进行荧光标记，可以直接测定蛋白在不同缓冲液条件中的Tm值，进行缓冲液筛选和优化；同时还可以测定添加不同配体化合物对蛋白稳定性的影响，通过Tm值变化进行配体结合筛选。PSA-16满足我们目前对于蛋白质稳定性分析的迫切需求。多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16可用于评估蛋白（抗体或疫苗）热稳定性、化学稳定性、颗粒稳定性等特性，实现非标记条件下的高通量的抗体制剂筛选、分子结构相似性鉴定、物理稳定性、长期稳定性、质量控制、折叠和再折叠动力学研究等功能。★ 蛋白热稳定性分析★ 蛋白化学稳定性分析★ 蛋白等温稳定性分析★ 蛋白颗粒稳定性分析★ 免标记热迁移实验（dye-free TSA）★ 蛋白去折叠、再折叠、结构相似性分析★ 蛋白质量控制分析 多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16基于内源差示扫描荧光（ifDSF）技术，广泛应用于蛋白质稳定性研究、蛋白质类大分子药物（抗体）优化工程、蛋白质类疾病靶点的药物小分子筛选和结合力测定等领域，具有快速、准确、高通量等诸多优点。蛋白质中色氨酸/酪氨酸的荧光性质与它们所处的环境息息相关，因此可以通过检测蛋白内部色氨酸/酪氨酸在加热或者添加变性剂过程中的荧光变化，测定蛋白质的化学和热稳定性。PSA-16采用紫外双波长检测技术，可精准测定蛋白质去折叠过程中色氨酸和酪氨酸荧光的变化，获得蛋白的Tm值和Cm值等数据；测定时无需额外添加染料，不受缓冲液条件的限制且测试的蛋白质样品浓度范围非常广（10 µ g/ml - 250 mg/ml），因此可广泛用于去垢剂环境中的膜蛋白和高浓度抗体制剂的稳定性研究。此外，PSA-16具有非常高的数据采集速度，从而可提供超高分辨率的数据。同时PSA-16一次最多可同时测定16个样品，通量高；每个样品仅需要15 uL，样品用量少，非常适合进行高通量筛选。PSA-16操作简单，使用后无需清洗，几乎无维护成本。★ 非标记测试★ 10分钟内完成16个样品的分析★ 仅需10μL样品，浓度范围0.005mg/ml—200mg/ml★ 15-110℃温控范围，升温速率0.1-7℃/min★ 适用于任意种类的蛋白分子★ 无需清洗和维护★ 可增配机械手臂实现全自动工作 性能参数：★ 直接检测蛋白质内源紫外荧光，测定时无需额外添加染料，不限制蛋白缓冲液。★ 可同时测定16个样品。★ 样品管材质：高纯度石英管，8联排设计，可使用多通道移液器批量上样，亦可单管使用。★ 样品体积：15 μL/样品。★ 样品浓度范围：0.01 mg/mL–250 mg/mL。★ 温控范围：15-110℃可选。★ 升温速度范围：0.1-15℃/分钟可调。★ 温控精度：+ 0.2℃。★ 采样频率：1 HZ，1/60 HZ可选。★ 应用范围：热稳定性实验、化学稳定性实验、等温稳定性实验、温度循环实验、TSA实验。★ 软件具备比对功能，可通过热变性曲线对蛋白进行相似性评分。★ 测定参数：Tm、Ton、Cm、ΔG、Similarity。★ Tm测定精度：0.5% CV。★ 仪器使用时无需预热及预平衡，实验完成后无需清理，无后续维护费用。★ 一体机，可以通过触摸屏进行试验设置，实时采集数据和显示数据，生成详细的结果报告。应用领域：多功能蛋白质稳定性分析仪PSA-16应用涵盖植物、生物学、动物科学、动物医学、微生物学、工业发酵、环境科学、农业基础、蛋白质工程等多学科领域。蛋白质是最终决定功能的生物分子，其参与和影响着整个生命活动过程。现代分子生物学、环境科学、动医动科、农业基础等多种学科研究的很多方向都涉及蛋白质功能研究，以及其下游的各种生物物理、生物化学方法分析，提供稳定的蛋白质样品是所有蛋白质研究的先决条件。因此多功能蛋白质稳定性分析系统在各学科的研究中都有基础性意义。 1. 抗体或疫苗制剂、酶制剂的高通量筛选2. 抗体或疫苗、酶制剂的化学稳定性、长期稳定性评估、等温稳定性研究等3. 生物仿制药相似性研究（Biosimilar Evaluation）4. 抗体偶联药物（ADC）研究5. 多结构域去折叠特性研究6. 物理和化学条件强制降解研究7. 蛋白质变复性研究（复性能力、复性动力学等）8. 膜蛋白去垢剂筛选，膜蛋白结合配体筛选（Thermal Shift Assay）9. 基于靶标的高通量小分子药物筛选（Thermal Shift Assay）10. 蛋白纯化条件快速优化等

仪器信息网讯，2009年11月7日，由中国质谱学会有机质谱专业委员会与中国分析测试协会联合举办的“2009年中国有机质谱年会”在北京成功召开，会议为期三天，出席会议人数达300人。仪器信息网作为特邀媒体也应邀参加。　　此次质谱年会为与会代表准备了丰富的报告内容，内容涉及生命科学、医学、药学、环境科学中的质谱应用研究以及质谱仪器研发的新技术、新进展等。仪器信息网将进行系列报道。　　代谢组学的研究是与基因组学、蛋白质组学并列的三大生命科学研究的热点。而此次质谱会上，代谢组学的研究主要有涉及两个方面：其一是内源性代谢，即人生病后，其体内代谢所发生的变化 其二是外源性代谢，即人服药后，药物在体内代谢物的研究。中国医学科学院药物研究所的再帕尔研究员的研究工作涉及内源性代谢研究，其利用RRLC-MS/MS方法研究了恶性肿瘤的代谢组学。中国医学科学院药物研究所的再帕尔研究员　　一般代谢组学的研究由以下几个步骤组成：样本采集、样品检测、数据分析、结构鉴定、生物学阐述。再帕尔研究员认为，其中数据分析及结构鉴定是目前代谢组学研究的难点。 课题组针对难点，在数据分析中，创新性地引入偏相关分析方法构建了相关性网络，同时结合多变量分析方法共同寻找可能的生物标记物。该方法在对乳腺癌、宫颈癌、肺癌的代谢研究中，鉴定到多个可能的生物标记物，使得发现的癌症生物标记物的生物学意义得到了很好的验证，并且有可能作为癌症诊断的可靠生物标记物。此项研究成果发布在2009年Analyst杂志上，并且得到了编委很高的评价。

p　　strong仪器信息网讯 /strong2019年9月1日，“第四届全国样品制备学术报告会”在青岛闭幕。闭幕式上，由中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士、浙江大学化学系教授方群、四川大学分析仪器研究中心教授段忆翔、中国科学院烟台海岸带研究所研究员陈令新、中山大学化学学院教授欧阳钢锋和青岛理工大学教授马继平等带来的精彩大会报告为本次会议画下完美句号。仪器信息网作为支持媒体为您带来精彩报道。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/988f60fd-69cb-41e4-90aa-0a399866084c.jpg" title="江桂斌.JPG" alt="江桂斌.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong中国科学院生态环境研究中心院士 江桂斌/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：微纳尺度碳基材料及 3D 打印技术在环境与生物样品前处理制备与分析中的应用/strong/pp　　样品制备是整个分析过程中至关重要的一个环节，据有关统计其大约占样品分析总工作量的70%，开发出简单、快速、环境友好、易于与各种检测手段相结合的分离富集方法始终是分析工作的要点。江桂斌院士在报告中集中讨论了微纳尺度碳基材料在环境与生物样品前处理制备与分析中的应用，譬如石墨烯磁性萃取剂用于磁性SPE能够进一步加快萃取速度和简化操作；轻度氧化石墨烯用于MALDI基质，经稀硝酸轻度氧化，提高石墨烯的水分散性同时，尽可能保持了原有π电子共轭结构的完整性等。/pp　　此外，江桂斌院士还介绍了3D打印技术在微柱精度、克服接口死体积等方面的作用，譬如3D打印“无基质”激光解吸-串联飞行时间质谱仪靶板、3D打印用于高通量质谱检测的多功能模块化样品前处理器件、基于3D打印技术和微流控芯片技术的实际环境样品预处理方法等。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/486a913c-c4df-4c02-aa90-f2c72faf7eac.jpg" title="方群.JPG" alt="方群.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong浙江大学教授 方群/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：基于序控液滴阵列技术的微流控分析和筛选/strong/pp　　方群在报告中主要介绍了顺序操作液滴阵列系统（SODA）技术的操作模式及应用。譬如，SODA仪器在实际蛋白质结晶条件筛选中的应用，实现了蛋白质结晶实验全流程的微量化，完成了大规模（1536）结晶条件初筛，结晶条件优化，晶体孵育与观察等；在SODA对于单细胞蛋白质组的分析中，方群课题组研制出一种OAD芯片，能够在芯片上完成蛋白质组分析样品预处理过程；基于SODA技术的自动化核酸分析仪能够实现流感病原菌8指标同时检测，成功实现了鼻咽拭子中甲乙流感病毒、呼吸道合胞病毒AB、人副流感病毒等8种指标的同时检测。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/adf81f91-a40b-4d0f-80ec-77b95ff1403b.jpg" title="段亿翔.JPG" alt="段亿翔.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong四川大学教授 段忆翔/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：仪器研发中的样品制备技术与思考/strong/pp　　段忆翔在报告中表示要发展绿色分析技术/研发绿色分析仪器，在仪器设计方面，建议无溶剂或少溶剂、无有毒废弃物、前处理简单、低消耗和对操作人员和环境友好。基于绿色化学理念，段忆翔课题组开发了一系列快速检测的分析技术与仪器，例如用于复杂基质样品成分直接分析的微波诱导等离子体电离源（MIPI）、用于食品农残定量和罂粟毒品定量的微型直流等离子体电离源（MFGDP）、用于环境中 VOCs 实时在线监测的高灵敏快响应质子转移反应质谱仪（PTR-MS）以及大大简化呼吸气分析的质子转移反应质谱仪等。/pp　　此外，课题组还研发了全新的可用于固体样品直接分析的等离子体射流光谱仪（PLASMA JET），实现了固体样品的直接分析，无需溶液消解，多种元素同时检测，快速且高灵敏度。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/54a82298-b924-4017-89ca-d9816af41b8d.jpg" title="陈令新.JPG" alt="陈令新.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong中国科学院烟台海岸带研究所研究员 陈令新/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：海岸带环境分析监测新原理、新技术与新方法/strong/pp　　陈令新在报告中表示海岸带环境分析监测具有复杂性、挑战性，近年来，研究所的研究工作坚持多学科交叉，新原理、新方法和新技术的发展，研发内容和实际应用紧密结合，取得了系列特色研究成果——例如，基于新型分子印迹的样品前处理材料、方法与技术，用于针对含量低、危害大、赋存基质复杂的污染物样品的分析；基于材料界面效应的纳米光学探针，用于重金属离子等的快速分析；基于生物体内源活性物种变化成像探针，用于研究环境暴露于健康效应的关系等。/pp　　此外，针对海岸带环境保护、渔业生产等的需求，研究所开展了海洋观测、监测和监视的基础性、前瞻性和关键共性技术研发，推进海洋传感器技术、观测平台、系统集成、海底观测等方向的技术创新和装备研制。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/d3552efc-a845-4cb7-a358-9b459e79687f.jpg" title="欧阳钢锋.JPG" alt="欧阳钢锋.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong中山大学教授 欧阳钢锋/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：内源性生命活性物质新分析方法研究/strong/pp　　当前，生物医学大数据的研究需求对生物检测技术，特别是内源性生命活性物质（EBS）的检测提出了更高的要求，如何在复杂的生物基质中实现生物标志物的快速、灵敏、准确检测是当今科技前沿的热点难点和新兴领域。欧阳钢锋在报告中主要介绍了系列基于新型功能材料的EBS新分析方法，包括固相微萃取、磁性固相萃取及具有现场分析能力的可视化传感器等方法。基于上述建立的新分析方法，可实现糖类、糖蛋白、胆酸、雌性激素和植物激素等重要EBS的快速离体及活体分析。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/1c976593-75be-405f-9124-c011146e007d.jpg" title="马继平.JPG" alt="马继平.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong青岛理工大学教授 马继平/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：MOFs 膜固相萃取在样品预处理中应用研究/strong/pp　　金属有机骨架材料（MOFs）的高孔隙率、大比表面积，使其具有高吸附容量及快速的传质动力学特性，已被应用于固相萃取、固相微萃取、磁固相萃取、搅拌棒吸附萃取等多种现代化样品前处理技术中。马继平介绍到其课题组制备了MOFs混合基质膜，以分散固相萃取方式用于环境水体中多种有机污染物的富集分析。具体包括：（1）制备了MIL-53-PVDF混合基质膜采用膜分散固相萃取法分别用于水中七种磺酰脲类除草剂、四种新烟碱类杀虫剂、四种苯氧羧酸类除草剂的富集，高效液相色谱检测。（2）制备了NH2-MIL101(Fe)-PVDF混合基质膜，用于水中4种磺胺类抗生素的富集，高效液相色谱检测。（3）制备了基于UiO-66的阳离子型MOFs混合基质膜（UiO-66-NMe3+-PVDF MMM）材料，用于水中六种苯氧羧酸类除草剂。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/be738e3a-349f-41cd-b83a-8a59ce66dde1.jpg" title="冯.JPG" alt="冯.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong武汉大学教授 冯钰锜/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目：LC-MS柱后衍生技术初探/strong/pp　　冯钰锜介绍到柱后衍生PCD具有提高灵敏度和选择性，简化样品前处理过程，衍生产物稳定性要求不高和快速、自动化的特点。冯钰锜课题组将柱后衍生PCD与LC-MS结合分析联用效果，以盐酸羟胺与醛反应、亚硫酸氢铵与醛反应和硼酸与糖反应为分析案例，初步证明了柱后衍生技术在LC-MS定量分析应用的可行性，反应速度快但衍生产物不稳定的体系（包括色谱分离过程易分解），更适合于LC-PCD-MS。/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/53ad68e0-1ab8-4e72-8c3c-636772972b3b.jpg" title="关亚飞.JPG" alt="关亚飞.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong中国仪器仪表学会分析仪器分会样品制备专家组主任委员 关亚风/strong/pp　　最后，中国仪器仪表学会分析仪器分会样品制备专家组主任委员关亚风宣布，“第四届全国样品制备学术报告会”圆满闭幕！/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/6ff7db05-a265-4ea7-a0a7-41190eebfdfe.jpg" title="合影.JPG" alt="合影.JPG"/ /pp style="text-align: center "strong合影/strong/p

p　　 近日，中科院理化技术研究所研究员王树涛团队与大连化学物理研究所研究员梁鑫淼团队合作，开发出一种具有亲水/疏水异质纳米孔的聚合物微球。该微球能在不同极性的溶剂中选择性吸附生物分子，进而从复杂样品中高效地分离出痕量的糖肽。相关研究成果发表于《先进材料》，研究工作得到了国家自然科学基金杰出青年基金、中组部国家“万人计划”领军人才项目和北京市科委计划项目等资金的大力支持。/pp　　目前高分子多孔材料已广泛地应用于分离领域，传统的高分子多孔材料具有均质的组成或孔隙，例如聚苯乙烯多孔微球，这些材料往往很难从复杂的样品中分离出痕量的目标分子。为了实现选择性分离，通常需要对这些材料表面进行功能基团的修饰。然而，这些修饰仅仅是在分子尺度，往往造成在材料表面的修饰密度低、不均匀等各种问题，难以消除含量较高的背景分子的非特异性吸附。在临床上，痕量疾病标志物分子的分离和检测意义重大，例如与阿尔茨海默氏症紧密相关的内源性糖肽的分离。/pp　　该工作是在乳液界面聚合的研究基础上取得的又一新进展。王树涛团队前期发展的乳液界面聚合策略，实现了拓扑结构和化学组成可调的两亲性Janus微球材料的可控制备，这些两亲性的Janus微球可用于油水乳液的高效分离。同时，这种界面聚合的方法还可以拓展到二维Janus膜材料的制备上。/pp　　王树涛表示，这种具有亲水/疏水异质纳米孔的微球为开发新型的生物分子分离材料提供了新的思路，有望应用于生物分子分离及后续的临床诊断等领域。该工作一经发表便得到了国内外同行及媒体的广泛关注。/ppbr//p

p　　在国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室的研究人员长期致力于动物组织质谱成像技术的研究，先后开发了系列小分子新基质(Anal. Chem. 2012, 84, 465 Anal. Chem. 2012, 84, 10291 Anal. Chem. 2013, 85, 6646 )，并对半脑缺血(Anal. Chem. 2014, 86, 10114)、肿瘤转移等生物模型小鼠(Anal. Chem. 2015, 87, 422)的脑、肾、脾等组织进行了分子组织学质谱成像研究。最近，研究人员发展了一种通用、免标记的直接质谱成像方法，快速检测并对小鼠体内的碳纳米管、石墨烯和碳量子点等碳纳米材料进行定量成像研究。相关结果发表在近期的《自然· 纳米技术》(Nature Nanotech. 2015, 10, 176)杂志上。/pp　　碳纳米材料因为其独特的物理化学性质，在材料学领域具有非常广阔的应用前景。近年来，碳纳米材料由于在药物输送、光动力学治疗、组织工程以及生物成像等方面的重要价值，成为生物医学研究领域的热点材料。但是有关碳纳米材料的生物效应及生物安全性问题目前依然存在争论，因此生物组织中的碳纳米材料的生物分布研究具有重要的实际价值，尤其是亚器官的生物分布成像研究，有助于揭示纳米材料与生物体之间的相互作用。但是目前为止，这方面研究仍缺乏实用有效的方法。/pp　　对于碳纳米材料的生物监测或成像，通常采用放射性同位素或荧光标记法，因费时费力且标记物有解离的可能而具有一定局限性。而免标记的光谱学方法又存在成像速度慢、发光信号弱、背景干扰强等缺点。质谱成像技术提供了一种同时获取生物样品形貌及其分子信息的检测手段，各个种类分子可以在10微米及以下的空间分辨率被独立检测出来。这种技术属于内源性的“免标记”法，因为分子都有其固有质量，只要分子可以被离子化就可以被检测出来。在质谱成像中最常用的分子离子化方法是基质辅助激光解吸/电离(MALDI)，但需要有机基质(通常为被测物的10000倍)与目标样品共结晶并用激光照射。基质吸收激光辐射后被快速激发并蒸发，随后共结晶的样品被转移到气相环境，样品分子可以通过基质的电荷转移离子化。然而，没有人证实过MALDI质谱检测完整碳纳米材料的能力，因为很难找到与其共结晶的合适的基质。如果没有基质，完整的分析物就很难被释放到气相中。而且，碳纳米材料的巨大分子量也远远超出了质谱能够检测的质量范围。/pp　　为了解决这个问题，研究人员放弃传统基质，发现并利用碳纳米材料在紫外激光解吸电离过程中产生的固有碳负离子簇(C2-C10)指纹信号，该质谱信号几乎不受任何生物分子的背景信号干扰。结合飞行时间质谱，同时实现了小鼠体内碳纳米材料的亚器官质谱成像和定量分析。该碳负离子簇质谱指纹信号的发现，克服了传统质谱方法无法直接检测纳米材料的难题，将质量信号窗口转移到了质谱灵敏度高的小分子质量范围。与传统的标记方法相比，该激光解吸电离质谱分析方法由于采用内源性的化学信号，避免了标记基团在活体循环过程中可能产生的解离、衰变或者失活。同时，与免标记的光谱方法相比还具有高信噪比、低背景干扰以及准确可靠的优点。/pp　　研究人员证实并比较了碳纳米管、石墨烯和碳量子点的亚器官生物分布。研究发现，碳纳米管和碳量子点在肾中主要分布在外部的实质区域。而在脾组织中，这三种碳纳米材料主要分布在脾的红质区域，还发现在边缘区中碳纳米管的浓度最高。定量结果表明，尺寸较大的未修饰碳纳米管和石墨烯主要富集在肺组织中，而碳量子点主要停留在内皮网状系统丰富的肝和脾中。此外，还意外地发现碳量子点在小鼠器官中的超长清除时间。最后，将该方法拓展到小鼠肿瘤组织中药物负载的碳纳米管成像以及二硫化钼二维纳米材料的组织成像研究。/pp　　这些重要的应用和发现，进一步表明该方法可以结合质谱成像和定量的优点，进行纳米材料与生物体系相互作用研究，并有望发展成为一种碳纳米材料乃至其它纳米材料生物分析的通用方法。论文发表后，Nature Nanotechnology 杂志专门邀请国际知名质谱学专家Richard W. Vachet撰文在同期的“新闻视角”专栏评论：“这种成像技术提供了一种强大的活体定量纳米材料的方法，一个特别让人激动的优势是该方法可拓展同时检测纳米材料及其附近的蛋白质或其他生物分子，将深层次揭示生物分子和材料的相互作用。无论如何，活体纳米材料的质谱成像研究将有一个光明的未来。”/pp　　a href="http://www.nature.com/nnano/journal/v10/n2/full/nnano.2014.282.html"论文链接/a/pp style="text-align: center "img title="W020150319401924220724.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/0797cf49-646a-4e6a-8c55-eec276e5949f.jpg"//pp style="text-align: center "质谱成像揭示碳纳米材料的亚器官生物分布/p

质谱成像（MSI）作为一种新兴的分子成像工具，凭借其高灵敏度、特异性及无需标记等优势，已经在生物医学研究领域展现了巨大潜力。其可以直接获取分子轮廓，并直观地显示每种离子化化合物在样品（尤其是生物组织）中的空间分布。作为探索空间多组学最有前途和最有发展前景的技术之一，MSI 不仅能定位药物和代谢物的分布，还能深入了解疾病进展和药物干预背后的表型变化。本文将结合多种质谱成像技术，包括常压透射式激光解吸/后光电离质谱成像、基质辅助激光解吸电离质谱成像、解吸电喷雾离子化质谱成像、飞秒激光电离成像质谱、离子迁移率分离、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、成像质谱显微镜等技术，深入探讨了其在肿瘤研究、药物代谢分析和单细胞研究中的突破性成果。◆ 常压透射式激光解吸/后光电离质谱成像技术 由中国科学技术大学国家同步辐射实验室潘洋等的研究团队，共同发展的常压透射式激光解吸/后光电离质谱成像技术（t-AP-LDI/PI-MSI）新方法，能够在无需复杂样品前处理的情况下，实现对生物组织中多种内源性化合物的原位可视化分析。该技术结合了透射式激光解吸电离和紧凑型后紫外光电离装置，显著提高了空间分辨率和灵敏度。在复杂临床样本分析中，t-AP-LDI/PI-MSI被用来分析肿瘤组织的代谢物分布，揭示了黑素瘤微环境的代谢异质性，这为深入了解肿瘤发生的复杂分子机制具有很大的参考价值。点击了解最新进展~◆ 基质辅助激光解吸电离质谱成像技术 （→点击查看相关仪器）基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）是一种经典的技术，通过在样品表面添加基质，使得样品在激光照射下能够能够高效地解吸和电离组织样品中小分子代谢物、脂质和蛋白质。MALDI-MSI在肿瘤标志物发现、药物分布研究等方面应用广泛，为生物内源性化合物的直接鉴定和定位提供了强有力的支持。已有研究使用不同的纳米材料作为衬底，从而显著提高分析物的解吸电离效率和检测灵敏度。此外，MALDI-MSI还被成功应用于单细胞分析，通过优化样品制备和基质选择，能够在单细胞水平上检测代谢物和脂质，这对于细胞异质性研究具有重要意义。例如，杭纬等相继研发出的质谱仪器能够实现单细胞内药物分子的3D成像分析，揭示了抗癌药物诱导癌细胞凋亡的动态过程。蔡宗苇等研发出冰冻3D细胞微球方法用于MSI分析，并结合代谢组学揭示了环境污染物对细胞球增殖的影响。点击了解最新进展~◆ 解吸电喷雾离子化质谱成像技术 解吸电喷雾离子化质谱成像（DESI-MSI）是一种无需样品前处理的即时质谱成像技术，可在大气压下进行快速、直接的化学成分分析。近年来，DESI-MSI在临床诊断中的应用逐渐增多，能够在手术过程中实时识别癌组织边界，为外科医生提供重要的指导信息。此外，DESI-MSI在环境科学中也展现出潜力，尤其是在分析复杂环境基质中的污染物时，DESI-MSI能够快速、准确地检测和定位多种化学物质。贺玖明团队还开发出基于AFADESI-MSI技术的空间分辨代谢组学新方法，揭示肿瘤转移机制，建立了以空间分辨代谢组学技术为特色的代谢研究平台。点击了解最新进展~◆ 飞秒激光电离成像质谱技术 飞秒激光电离成像质谱（fs-Laser Ionization Imaging Mass Spectrometry）技术凭借其超快激光脉冲和精确的电离能力，在质谱成像领域独树一帜。该项技术可高效分析热敏性和易碎性样品，超越了传统光学显微镜的分辨率限制。通过微米级分辨率进行激光烧蚀和质谱仪的软电离源，其能够鉴别和分析生物分子和其他微观物质，在分子水平上揭示样品的化学组成和空间分布，推进了多个研究领域的进展。其已经能够在亚细胞水平上进行高分辨率质谱成像，为细胞生物学、神经科学等领域的研究提供了前所未有的视角。◆ 离子迁移率分离技术 （→点击查看相关仪器）离子迁移率分离技术（IMS）的引入，为质谱成像带来了革命性的变化。IMS通过分离气相中的离子，根据它们在电场中的迁移速度不同来实现分离，这取决于离子的碰撞截面积和电荷状态。离子迁移率质谱成像（IM-MSI）利用IMS的优势，提高了分子特异性和空间分辨率，尤其是在分析小分子异构体方面表现出色。这项技术在药物开发、疾病诊断和生物标志物的发现等领域展现出巨大的潜力，为生物医学研究提供了新的视角。李灵军团队利用离子迁移率分离和双极性电离质谱成像（MSI）技术实现了单细胞脂质组高通量、原位和双极性成像，揭示了小鼠小脑皮质细胞层特异性脂质分布。点击了解最新进展~◆ 飞行时间二次离子质谱技术 （→点击查看相关仪器）飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）技术是一种仍然处于高速发展中的高分辨率表面分析技术，具有高空间分辨率、高化学专一性、高灵敏度的独特优势，广泛应用于生物组织和单细胞成像等生命科学研究领域。TOF-SIMS是迄今为止，能在亚细胞水平上对生物分子进行无标记2D和3D成像的、为数不多的分析技术之一，为研究细胞膜组成、药物分布和疾病标志物提供了宝贵的信息。汪福意课题组长期致力于TOF-SIMS方法与应用研究，发展了基于TOF-SIMS和荧光共聚焦显微镜联用的成像分析方法，并在单细胞水平上开展了金属抗肿瘤化合物、细胞内生物大分子蛋白质与DNA之间的相互作用等研究。点击了解最新进展~◆ 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术 （→点击查看相关仪器）激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）技术通过激光剥蚀样品并结合ICP-MS的高灵敏度检测，实现了对生物组织中金属元素和有机化合物的空间分布分析。该技术在金属组学和元素生物化学研究中，特别是对揭示元素在生物体内的分布和功能方面，提供了强有力的手段。LA-ICP-MS技术能够以高空间分辨率对生物样本进行元素成像，对于研究微量元素与疾病的关系以及药物代谢等领域具有重要价值。中科院高能物理研究所丰伟悦研究团队对LA-ICP-MS在单细胞分析和生物成像方面的研究，为理解生物样本中的元素分布和相互作用提出了新的见解，也为生物医学研究和纳米材料的安全性评估提供了重要的技术支持。◆ 成像质谱显微镜 （→点击查看相关仪器）成像质谱显微镜结合了光学显微镜和质谱成像技术的优势，能够在单细胞甚至亚细胞水平上提供高分辨率的化学信息，并对生物分子进行定量分析。该技术为研究细胞内的分子动态和相互作用提供了可能，对于理解疾病的发生和发展机制具有重要意义。成像质谱显微镜为揭示细胞内复杂的分子网络和相互作用提供了新的研究工具。点击了解最新进展~质谱成像技术的不断创新与发展，极大提升了生物样本化学信息的解析能力，并在细胞、组织及器官层面揭示了样品的复杂化学组成及空间分布。随着技术的发展，质谱成像将在未来生物医学研究中继续发挥重要作用，为疾病诊断、治疗方案优化以及生命科学研究带来新的突破与希望。更多精彩内容↓↓↓上述内容综合了当前质谱成像技术在生物医学研究中的最新研究进展和应用实例。有关更多信息和研究讨论，欢迎大家报名参加2024年9月19日由仪器信息网召开的“第四届质谱成像技术与进展”主题网络研讨会，届时将有来自国内外的顶尖专家分享他们在质谱成像领域的最新研究成果和见解，赶紧点击下方的图片报名吧。

01 / 前沿技术分享什么是nanoDSF技术 ？基于微量差示扫描荧光技术 (nanoDSF) 技术，可在天然条件下检测蛋白热变性和化学变性。蛋白中色氨酸和酪氨酸的荧光与其所处的环境密切相关。免标记的nanoDSF技术可以准确检测蛋白热变性和化学变性过程中内源荧光的变化。因此，通过检测荧光变化，可实现在非标记环境下测定蛋白的热稳定性或化学 稳定性。更重要的是，数据质量不会受样品聚集影响。高质量的数据助您做出更好的决定。PR系列是通过检测蛋白的内源性荧光来跟踪其折叠状态。荧光信号的比值会随着温度的增加或化学变性剂浓度的增加而变化，从而测定蛋白稳定性参数Tm值。02 / 技术应用nanoDSF技术的应用方向 ？在生物制剂研究人员日常工作中，早期可开发性评估最常见的关键质量属性（CQAs）是热稳定性。其中，高分辨率评估热稳定性的一个特殊工具是纳米差示扫描荧光法（nanoDSF），它从基于蛋白质的治疗药物的内在荧光中导出参数Tm和Ton。当您面临许多候选目标或缓冲区条件需要筛选时，nanoDSF技术可使用少量样本，适用宽泛的浓度，得到高品质的数据，作为一种不可或缺的首轮筛选技术使您可以看到前所未有的精度，发现候选者之间的细微的差异。03 / 下载收藏nanoDSF技术的应用方向 ？下载这份nanoDSF技术指南, 您可获取如下信息：nanoDSF是如何利用蛋白质的固有荧光来确定其熔解温度Tm?为什么高分辨率展开数据对于获得单克隆抗体的稳定性信息至关重要？nanoDSF数据的实际示例是什么样的？以及您可在实际数据中查看哪些信息？通过这份指南，您可以更快地选择最有发展潜力的候选目标: 查看来自抗体工程、抗体-药物偶联（ADC）、生物仿制药开发和制剂开发的真实数据， 并学会一目了然地解读它。生物药品药物研发临床前研究检测 | 生物制剂研究人员必备技术指南-如何使用nanoDSF进行候选目标筛选-诺坦普科技（北京）有限公司 (instrument.com.cn)，详细了解PR Panta如何为您的生物制品决策提供最高质量的数据。04 / 企业愿景关于NanoTemperNanoTemper公司的使命是为科研人员创造强大的生物物理学工具，以解决表征中最具挑战性的难题。我们非常兴奋能够同致力于改变世界的药物研发或与基础研究科学家合作，为实现公司愿景-创造一个任何疾病都可以被治疗的世界而不断前行。如果您在亲和力筛选、分子相作、蛋白稳定性或蛋白生产等方面遇到挑战，欢迎随时联系我们。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Accounts of Chemical Research上的综述，Native Mass Spectrometry at the Convergence of Structural Biology and Compositional Proteomics [1]，文章的通讯作者是美国西北大学的Neil L. Kelleher教授。生命活动由一系列生物大分子相互作用驱动，这些相互作用距今已进化了数十亿年。正如乙酰化和磷酸化等共价修饰可以改变蛋白质的功能一样，与金属、小分子和其他蛋白质的非共价相互作用也可以改变蛋白质的功能。然而，传统的蛋白质组学方法会分离非共价相互作用并使蛋白质变性，导致许多蛋白质水平的生物学信息尚未被发现或仅靠推断获取。就在过去的几年中，质谱(MS)技术不断发展，目前已具备维持内源性蛋白复合物完整组成并表征其特征的能力。采用非变性质谱(Native Top-Down MS, nTDMS)激活蛋白复合体，可以释放部分或全部亚基，通过与中性气体或固体表面碰撞，在进一步表征之前分离。亚单位质量、母离子质量和活化亚单位的碎片离子可以拼凑出复合物的精确分子组成，包括蛋白质修饰在内的相互作用也能被阐明，并与人类疾病状态下的功能障碍联系起来。在本综述中，作者详述了nTDMS技术目前的发展和未来在表征更大的生物复合体方面所面临的挑战。目前，nTDMS可以靶向内源性核小体复合物，而病毒颗粒、外泌体和高密度脂蛋白颗粒表征或将在未来几年内得到深度解析。为充分解决这类大小为兆到千兆道尔顿级别的复合物的表征，未来的工作将主要集中于非变性分离、单离子质谱(Single ion mass spectrometry)和新的数据类型。为了实现这一目标，Kelleher教授课题组近年来发展了一系列策略，概括为以下几个方面（1）靶向非变性质谱表征整个核小体（图1）；（2）非靶向蛋白质组学深度解析内源性蛋白质复合物；（3）单分子质谱(Single molecule MS)。其中提到，阻止对非变性蛋白质进行整体表征最大的障碍之一可能是分子量分布于100 kDa到1 MDa的复合物的分辨率较差。而电荷检测MS通过直接测量离子电荷提供大型复合物的分子分布。此外有研究表明，通过对单分辨离子进行centroiding和rebinning，Orbitrap仪器的有效分辨率可以在电荷检测工作流程之上大大提高。在这种被称为“单离子质谱法(Individual Ion Mass Spectrometry, I2MS)”的技术中，可以同时检测数千个单离子，并允许在复杂混合物中分配约500种proteoforms的质量（前提是它们先前已被表征并且在数据库中可查找）。I2MS可用于分析病毒样颗粒和AAVs（图2）。图1. 核小体表征图2. 病毒颗粒检测未来随着技术的发展和创新，nTDMS都将扩展到研究极其稀缺和高度异质的生物复合物，了解蛋白质间的相互作用以及它们是如何出错的（例如错误折叠，在功能失调的化学计量和组成中形成复合物）。这些将不仅为疾病治疗的发展提供信息，还将深化我们在分子水平上对生命的理解。撰稿：张颖编辑：李惠琳原文：Native Mass Spectrometry at the Convergence of Structural Biology and Compositional Proteomics

蛋白质复合物是高度动态的实体，在组装、翻译后修饰和非共价相互作用方面表现出巨大的多样性，使它们能够在各种生物过程中发挥关键作用。天然状态下蛋白质复合物的异质性、动态性和低丰度给使用传统结构生物学技术进行研究带来了挑战。基于此，美国威斯康星大学麦迪逊分校葛瑛教授团队近期开发了一种天然纳米蛋白质组学策略，用于直接从人体心脏组织中富集内源性心肌钙蛋白 (cTn) 复合物并随后进行天然自上而下质谱分析。在非变性条件下，使用肽功能化的超顺磁性纳米粒子对 cTn 复合物进行富集和纯化，以实现 cTn 复合物的同位素解析，揭示其复杂的结构和组装。此外，nTDMS 阐明了 cTn 复合物的化学计量和组成，定位 Ca2+ 结合域，定义 cTn-Ca2+ 结合动力学，并提供蛋白质形态的高分辨率图谱。这种天然纳米蛋白质组学策略为内源天然蛋白质复合物的结构表征开辟了范例。（论文链接：）这一研究为深入了解心脏组织中内源性蛋白质复合物的神秘世界提供了一种前所未有的工具和方法。这不仅有助于揭示心脏疾病的分子机制，还为未来开发相关治疗方法提供了重要的基础。这项创新的纳米蛋白质组学技术将为生物医学研究开辟新的可能性，为科学家们提供了更深层次的洞察力，以探索蛋白质相互作用的微妙之处。

美国马萨诸塞州米尔福德市 —（美国商业资讯）— 2016年8月17日 — 在第21届国际质谱大会上，沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）隆重推出一系列全新的色谱接头和新型微升级分析色谱柱。对于使用纳升级到微升级液相色谱（LC）的科学家们而言，此次新产品的推出将极大提升在肽生物分析、药代动力学和内源性肽生物标志物验证方面的工作效率。智能新闻发布（Smart News Release）包含多媒体内容。完整发布信息请访问：http://www.businesswire.com/news/home/20160817005234/en/ Waters ionKey/MS微升级色谱产品现包括内径为150 μm和300 μm的两款iKey分析色谱柱。（图片：美国商业资讯） 高通量微流LC-MS — 只需短短三分钟，便可实现更卓越的分析灵敏度作为沃特世公司ionKey/MSTM微升级色谱产品的最新成员，Waters 300 μm内径色谱柱iKey HT是一块刻有300 μm内径通道（以1.7或1.8 μm的UPLC填料填充）的“陶瓷”，堪称传统毛细管色谱柱的理想替代之选。与此前150 μm内径的iKey相比，新型iKey HT的微通道内径更大，可实现更高流速的分离分析，将运行时间缩短至三分钟甚至更短，可以和传统2.1 mm内径色谱柱的LC分离性能相媲美。 沃特世最新发表的一篇文章介绍了一项研究：使用同一BEH C18 iKey HT色谱柱（300 μm x 50 mm，1.7 μm）对含有六种小分子分析物的蛋白沉淀后的血浆样品进行了1,000针的进样分析。结果表明，连续进样针的面积变异系数（% CV）小于5%，灵敏度比UPLC/UHPLC高至少2倍，且每次样品运行时间都不超过三分钟。沃特世300 μm I.D. X 50mm (L) iKey HT色谱柱主要有以下几种填料：BEH 130? PsT C18，1.7 μm；CSH 130? PsT C18，1.7 μm和HSS T3 100?，1.8 μm。 2016年国际质谱大会（IMSC）期间，沃特世将于8月24日（星期三）上午7时至8时在多伦多会议中心的715号展台举办早餐研讨会，向来自世界各地的参会者详细介绍Waters iKey HT系列产品。 沃特世早前推出的ionKey/MS系统（采用150 μm iKey）曾荣膺2014年《分析科学家》杂志颁发的最高创新奖，以及2015年R&D 100大奖。有关详细信息，请访问： http://wvmc.waters.com/imsc/imsc-product-showcase/全新微升级色谱专用ZenFit管路套件和手拧式接头样品前处理方法对分析结果有着至关重要的影响，对于纳升级流速和微升级流速的分离而言更是如此。即使已经考虑得非常周到，液相系统中的连接管路难免会出现堵塞，而唯一的应对策略就是更换堵塞的管路。经验不足的分析人员很容易将接头拧得过紧，进而导致管路破损或碎裂。沃特世全新的ZenFit™ 管路套件采用糅合了ZenFit连接技术的手拧式接头，只需轻轻一拧，即可轻松更换连接管路。有关详细信息，请访问： http://wvmc.waters.com/imsc/imsc-product-showcase/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，公司已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、UPLC、ionKey/MS、iKey HT、iKey、ZenFit和The Science of What’s Possible是沃特世公司的商标。来源： 沃特世公司

中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所研发团队研发了首款短波长激发时间与光谱分辨新型双光子显微镜，该显微镜创新性地采用中心波长为520 纳米的锁模飞秒光纤激光器作为双光子激发光源，可以有效地激发短波长波段荧光团，利用连接光谱仪的时间相关单光子计数模块，可实现荧光光谱和荧光寿命的同时检测。该技术可以实现紫外波段自体荧光的有效激发与探测，极大地拓展了双光子成像技术的应用范围，为无创观测生物样品及生命过程提供了一种新的研究工具。该成果于近日发表于生物医学光学领域知名期刊《生物医学光学快报》上。生物体中，普遍存在着具有内源性荧光团的生物分子，内源性荧光团的三维成像可以在不干扰生物环境的情况下对重要生物过程进行无创体内检查，如代谢变化、形态改变和疾病进展，是组织成像和跟踪细胞代谢过程的有力工具。双光子显微镜具有天然的光学切片能力，无需物理切割就可以实现生物组织的三维高分辨成像。双光子显微镜跟内源性荧光团的结合可以实现活体生物组织无标记成像，对很多生命活动的研究具有非常重要的意义。然而，传统的双光子显微镜是以钛宝石激光器作为光源，只能对可见光波段的内源性荧光团进行探测，很难探测到信息更丰富的短波长荧光团。 深圳先进院郑炜团队首次研制出采用520纳米超快激发源搭建光谱分辨的双光子荧光寿命成像系统，可以有效激发和探测传统双光子显微系统无法成像的一系列短波长荧光团。为了验证该系统的实用性，研究团队首先系统地评估了生物组织中典型的短波内源性荧光团纯化学样品在520纳米激发下的荧光寿命和光谱特性，包括荧光分子酪氨酸、色氨酸、血清素、烟酸、吡哆醇和NADH，以及角蛋白、弹性蛋白和血红蛋白。 随后，研究团队对不同的生物组织进行了成像，包括离体大鼠食管组织和离体大鼠口腔面颊组织。结果表明，该系统可以在不需要任何外加造影剂的情况下，为生物系统提供高分辨率的三维形态信息和物理化学信息。此外，研究人员探索了短波长的内源性荧光团在食管壁中的分布，结果表明，该系统可以很清晰展示食管的不同分层结构。结合寿命和光谱信息，系统可以明确识别食管内部多层结构的不同信号来源，定量区分不同组织成分在食管壁的位置和数量，区分食管分层结构。 最后，研究团队进一步对小鼠皮肤进行了活体三维扫描成像，并基于短波内源荧光团在体内捕获了小鼠耳廓内白细胞的迁移，实现了典型免疫反应微环境中白细胞募集和变形运动的动力学过程的可视化，以及随时间的荧光寿命测量。“紫外荧光强度图像可以显示生物组织的精细结构，紫外荧光寿命信息可以区分红细胞和白细胞，两者结合可以无标记追踪免疫细胞在伤口和正常组织的运动情况，这些结果验证了我们开发的系统在天然组织环境中监测免疫反应的能力。”郑炜介绍。深圳先进院医工所助理研究员吴婷为文章第一作者，深圳先进院医工所郑炜研究员、李慧副研究员，北京大学物理学院施可彬研究员为共同通讯作者

仪器信息网讯 2021年6月11日，由中国科学院大连化学物理研究所主办的“代谢组学与暴露组学高端论坛”在美丽的滨城大连成功举办。会议主题为代谢组学和暴露组学新技术及其在健康研究中的应用，会议为期2.5天，共吸引参会嘉宾超过300位。仪器信息网作为本届会议的支持媒体全程报道本次盛会。会议现场会议开幕式上，中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员和大会主席中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员分别致辞。中国科学院大连化学物理研究所副所长 李先锋研究员致辞中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员致辞在致辞中，许国旺研究员对各位专家学者的到来表示欢迎，向大家介绍了本次会议的举办背景。他介绍到，代谢组学是生命体中内源性代谢物的总称，而暴露组是指一个人从出生至生命结束全过程各种暴露的总和。人类的健康或疾病状态是由环境和遗传因素共同作用决定的，环境中的有毒有害物质的接触暴露直接影响人类的身心健康和生活质量。可以说代谢组学主要研究内源性代谢物，而内源性代谢物同时也受遗传、环境的影响，因此暴露组学可以促进以组学为手段的暴露/疾病标志物的研究。基于此，本次会议围绕代谢组学与暴露组学研究过程中的关键科学问题，邀请到分析化学、生物、医学以及生物信息学等多领域的专家学者分享最新的研究进展，共同探讨代谢组学与暴露组学研究的新技术、新应用的发展。报告题目：数字健康报告人：中国科学院大连化学物理研究所 杨胜利院士2017年美国FDA明确提出数字健康概念，2018年《自然杂志》专门在创刊号里阐述数字化医学和数字健康。数字化医学即用数字工具提升医疗实践，以高度精准和集成的个性化为目标。数字健康指利用人体传感器和数字模型追踪复杂的生命系统，并以此为基础，将大数据、云计算和人工智能整合到数字医学范围里。杨院士在报告中还提到，生物医学大数据主要由生命组学、医学大数据、移动传感器三部分组成。此外，生物医学信息还包括环境信息和交通运输信息，高度异质性的大数据库。报告题目：基于离子液体的蛋白质组学分析进展报告人：中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士蛋白质组学的深入研究有助于加深对蛋白质功能的认识，但是蛋白质在非水相中的溶解性及稳定性是蛋白质化学研究的难题之一。离子液体以其独特的可修饰、调变的阴阳离子结构以及优良的物理化学性质被应用于蛋白质的溶解及稳定研究中。报告中，张玉奎还表示，随着完成蛋白质组调查的进度放缓，蛋白质组学领域已从蛋白质的鉴定和分类转移到探索其生物学功能和疾病相关性的研究。随后，张玉奎详细介绍了其团队基于离子液体的单一蛋白质分析、蛋白质组分析以及离子液体在透析病研究中的应用进展。报告题目：肠道菌群与代谢调节报告人：上海交通大学附属瑞金医院 王卫庆教授肠道菌群参与营养感知、吸收，调节宿主代谢免疫等，维持宿主能力代谢稳态。目前的研究表明，肠道菌群通过其产生的代谢物调节宿主摄食行为、能量吸收、消耗等各个过程。报告介绍到目前的一些干预手段，包括二甲双胍、阿卡波糖等药物以及代谢手术均可改变肠道菌群结构和相关代谢物组分，起到代谢改善作用。随着对微生物功能和生理作用越来越深入的认识，靶向肠道菌群的干预手段将为肥胖、代谢性疾病治疗提供新的思路。报告题目：成组毒理学与暴露组学报告人：中国科学院生态环境研究中心 江桂斌院士成组毒理学是以生物效应为导向，自上而下筛选和鉴别真实环境中具有环境和健康风险的化学物质。其整合了毒理学、分子生物学、分析化学和机器学习等领域的研究思路和方法。而暴露组学的目标是找到相关健康结局的生物标志物，并得到其与暴露因素之间的相关性，进而确定暴露源。报告介绍了成组毒理学与暴露组学相结合的研究最新进展，发现成组毒理学对潜在健康风险的发掘可能为暴露组学病例组中其他健康结局的早期标志物提供方向。报告题目：多靶标解析助力精准诊疗：从“硅基运算”到“分子运算”报告人：中国科学院肿瘤与基础医学研究所、湖南大学、上海交通大学分子医学研究院 谭蔚泓院士生命科学由点及面，有海量的数据，同时人类的疾病复杂性、多样性，要实现高效疾病诊疗，必须基于海量数据和多参数的表征。谭蔚泓院士提出，要利用高通量测量技术，结合多个识别疾病标志物的分子探针，对病人样本进行疾病标志物分子特征的甄别和定量测定。此外还需利用人工智能和大数据科学进行解析，从而为疾病诊断提供精准图谱，判断各种亚型特征。报告以核酸适体为例，其被称为“科学家的抗体”，由15-60个碱基组成，能识别靶标的单链DNA/RNA、具有高亲和力，高特异性、靶标范围广等特点，是精准药物治疗和临床诊断的新工具。基于此，谭院士团队开展了主要使用以活细胞为筛选靶标的核酸适体细胞筛选新方法（Cell-SELEX），这种方法可在标志物未知条件下为靶细胞的分子识别提供全新的化学途径。报告题目：从小分子看健康：代谢组学和暴露组学为人民健康保驾护航报告人：中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员代谢组学是测量所有分子量小于1500的内源性代谢物，通过数据采集和数据分析进行生物解释。而2005年暴露组学的概念被首次提出，其关注个体一生中所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系。当前研究多采用高分辨质谱技术与分析组织或体液中有害物质（暴露组）的含量及代谢组的改变，揭示这些物质与疾病发生发展的关系。许国旺介绍到，代谢组学和暴露组学中涉及的内源性和外源性化合物至少50万种，其化学性质各异，浓度差别也巨大。在体外，外源性化合物比内源性代谢物的浓度要低1-2个数量级，因此，暴露组学研究的关键是在更大的浓度范围内实现“全”覆盖检测。不仅如此，未知化学物质结构鉴定、分析仪器和方法的灵敏度、重复性等都对研究提出了挑战。基于此，报告进一步介绍了许国旺团队开发了从单细胞、动物到大规模人群样品中小分子研究的一系列新方法。其团队先后建立了基于多维色谱-质谱联用的新方法，实现代谢组和暴露组的高覆盖检出等。报告还介绍了其团队将建立的方法用于肝癌、糖尿病、高尿酸血症等重大慢病研究，试图揭示与疾病相关的风险因子、预警标志物几代谢水平上的分子机制的相关研究进展。现场情况墙报展示报告题目：基于微纳探针的单细胞测量与分析策略报告人：南京大学 徐静娟教授报告题目：质谱成像技术在环境毒理学研究领域的应用进展报告人：香港浸会大学 蔡宗苇教授报告题目：A Pharmaco-genomic Landscape in Human Liver Cancers-From cell lines to patients报告人：中国科学院上海生命科学研究院生物信息中心 李亦学研究员报告题目：代谢组学研究中痕量代谢物发现及精细结构鉴定新技术报告人：SCIEX中国 郭立海博士报告题目：Lipidome in non-alcoholic fatty liver disease:impacts of environmental exposures,pathways,and biomarkers报告人：图尔库大学 Matej Oresic教授报告题目：农药污染与生物分析报告人：江南大学 吴晓玲教授报告题目：血中化学残留物与慢病的关联研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 刘心昱副研究员报告题目：人体内暴露组学中的分析方法新挑战报告人：中国科学院生态环境研究中心 刘倩研究员大会第二天，13位来自分析化学以及生物和医学领域的专家带来代谢组学与暴露组学相关研究的精彩报告分享。报告题目：单细胞代谢物的高通量质谱分析报告人：清华大学 张新荣教授报告题目：纳米材料辅助亚细胞代谢组学研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 石先哲副研究员报告题目：Analysis of chromatography-mass spectrometry data based on achine learning 报告人：中南大学 卢红梅教授报告题目：基于代谢网络分析的标志物确定算法及应用报告人：大连理工大学 林晓惠教授报告题目：从30天到30分钟：代谢组学数据的实时、融合、智能分析研究与应用报告人：大连大学 曾仲大教授报告题目：多维度有机质谱流式细胞分析——单细胞中蛋白质和代谢物的同时分析报告人：北京大学 白玉副教授报告题目：质谱成像空间代谢组学方法及其应用研究进展报告人：中国医学科学院北京协和医学院药物研究所 贺玖明研究员报告题目：基于离子淌度质谱的多维代谢组学技术报告人：中国科学院生物与化学交叉研究中心 朱正江研究员报告题目：基于高分辨质谱的代谢组规模化定性新技术研究报告人：中国科学院大连化学物理研究所 路鑫研究员报告题目：情绪、代谢，与肿瘤——当情绪遇到了身体报告人：大连医科大学 刘强教授报告题目：从肝炎到肝癌的暴露组学研究与对肿瘤精准治疗的思考报告人：重庆医科大学 廖勇教授报告题目：食品污染物暴露组解析和总膳食研究 报告人：国家食品安全风险评估中心 吴永宁研究员报告题目：环境小分子调控表观遗传与毒理效应报告人：中国科学院生态环境研究中心 汪海林研究员优秀墙报获得者合影本次会议还得到了上海爱博才思分析仪器贸易有限公司（SCIEX公司）、艾杰尔飞诺美、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、大连达硕信息技术有限公司、上海析维医疗科技有限公司、沈阳汇佰生物科技有限公司、大连绿竹科技有限公司等企业的倾情支持。与会代表合影会务组合影

众所周知，肝脏是药物代谢的主要器官。但是，随着分子生物学如蛋白质分离纯化技术、免疫抗体标记及cDNA技术的发展和应用，越来越多的药物代谢酶在肝外组织和器官中被发现。再加上药物代谢研究的不断深入，人们逐渐发现有些药物在肝内和肝外都有代谢，而有些药物的部分代谢过程仅在肝外的特定组织进行，如维生素D3的1位羟化仅于肾脏中代谢，更加证实了肝外组织在药物代谢过程中发挥着重要作用。1 药物的肾脏代谢除了维持水和电解质平衡的生理功能以及排泄内源性和外源性物质外，肾脏也是Ⅰ相和Ⅱ相代谢生物转化的重要器官。肾脏中的药物代谢酶主要分布于肾皮质和肾髓质中，尤其是肾皮质中酶的种类更丰富。图1 肾脏的解剖结构示意图（来源：百度图片）肾中的Ⅰ相代谢酶主要有P450 酶、脱氢酶及各种单加氧酶等，但其含量或活性均明显低于肝脏药酶，所以药物在肾脏中的 I 相代谢处于次要地位。肾中的药物代谢酶主要是Ⅱ相代谢酶，如葡萄糖醛酸转移酶硫酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶、N-乙酰化酶和氨基酸结合酶等，因此Ⅱ相代谢在药物的肾代谢中占据主要的地位。表 1 肾脏中主要代谢酶的分布情况注：“√”代表有该酶分布；“×”代表没有该酶分布。来源：王广基, 刘晓东, 柳晓泉. 药物代谢动力学[M]. 化学工业出版社, 2005.肾脏是机体重要的排泄器官，药物进入机体后，以原形或者代谢物经肾脏排泄。药物在肾脏中的代谢促进了药物靶向性组织分布系统的发展，药物的靶向性组织分布避免了药物的一些副作用。药物在肾中代谢后，可以使其排泄和重吸收发生改变。除了甲基化代谢物外，大多数结合反应会产生极性更强的代谢物而被迅速排出体外。由于肾脏是药物的主要消除器官，肾功能的改变将会直接影响到药物经肾脏的代谢和排泄，对于肾功能障碍的病人，在用药时应格外谨慎，制订相应的给药方案。2 IPHASE肾脏代谢产品及优势IPHASE凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发的经验，开发出了不同种属动物的肾微粒体、肾S9、肾胞质液、肾匀浆等产品，助力于药物的肾脏代谢研究。l 酶活高 酶活可对标或高于同类进口产品l 批量生产 采用批量生产方式，库充充足，可保证同一批次产品的供应l 货期短 国内现货，保障客户使用需求l 售后服务机制健全 有专业技术人员提供全方位服务l 可定制 可提供特定物种、特定模型和特定年龄等非常规样品的定制服务表2 IPHASE肾微粒体产品表3 IPHASE肾S9产品表4 IPHASE肾胞质液产品发 文 章 得 奖 励凡使用本公司产品，在国内及国际刊物上发表论文（论文发表日起一年内），并注明产品属于北京汇智和源/IPHASE所有，即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同，给予不同金额奖品：非SCI论文及IF≤5分，500元礼品；5分＜IF≤10分 800元；10分＜IF≤15分 1000元；IF≥15分 2000元；活动多多，礼品丰厚，快来参与吧！关 于 我 们汇智和源，致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂，IPHASE为公司核心品牌，品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。

阐明小分子（包括内源性代谢物和外源性化合物）如何发挥调控作用的关键问题之一是小分子的靶标发现和验证，即蛋白质-小分子相互作用研究。蛋白质与小分子的相互作用模式既有较稳定的共价结合，也有瞬时的弱相互作用。如何灵敏、高效地捕获并解析多种类型的蛋白质-小分子相互作用是分析难点。目前，蛋白质-小分子相互作用的分析策略大致可分为两类：一是靶向相互作用研究，以蛋白质（或小分子）为中心，发现并验证与之相互作用的小分子（或蛋白质）；二是非靶向相互作用研究，全面识别多种蛋白质-小分子的相互作用轮廓。应用的具有分析技术包括：表面等离子体共振技术（surface plasmon resonance，SPR）、氢氘交换质谱分析技术（hydrogen deuterium exchange mass spectrometry，HDX MS）、限制性蛋白水解-质谱分析技术（limited proteolysis-mass spectrometry，LiP-MS）、蛋白质热迁移分析技术（cellular thermal shift assay，CESTA）和药物亲和反应靶标稳定性分析技术（Drug affinity responsive target stability，DARTS）等。本期介绍限制性蛋白水解-质谱分析技术（LiP-MS）的原理、技术流程和其在蛋白质-小分子相互作用研究中的应用。1. 原理LiP-MS技术最初由瑞士苏黎世联邦理工学院的Paola Picotti课题组建立 [1] ：利用小分子结合蛋白后相较于原蛋白产生蛋白质空间构象和位阻的变化，经蛋白酶切后形成差异肽段，液质联用分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段推测蛋白质与小分子的相互作用位点。2. 技术流程在非变性条件下提取蛋白，以保留蛋白活性和空间结构。先使用低浓度（1:100, w/w）蛋白酶K在较低温度（25℃）下短时间内（5 min）对蛋白-小分子复合物进行有限的蛋白酶切。蛋白与小分子结合后，相互作用位点存在空间位阻，从而避免被蛋白酶K切割，由此产生差异肽段。随后进行蛋白变性和胰酶酶切，蛋白质组分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段所处位置预测蛋白质与小分子的相互作用位点（图1）。图1 限制性蛋白水解-质谱分析（LiP-MS）技术流程 [2]3. 试验试剂和分析仪器3.1 蛋白抽提：可依据实际目的和细胞类型选择不同的细胞/组织裂解液，如RIPA、N-PER、M-PER等，进行细胞/组织蛋白抽提，获得的细胞/组织全蛋白提取物可直接与目标小分子共孵育。3.2 蛋白酶切：关键的蛋白酶切试剂，例如蛋白酶K、胰酶等均有市售。3.3 分析仪器：目前多种类型的液相色谱-高分辨质谱联用仪均可用于蛋白质组学分析，已应用于LiP-MS的高分辨质谱仪包括，布鲁克、赛默飞、沃特世和SCIEX等品牌的飞行时间质谱、轨道阱质谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱等。4. 应用实例研究人员基于LiP-MS技术在大肠杆菌中探索多种内源性代谢物和蛋白的相互作用模式 [1]，先采用凝胶过滤法除去大肠杆菌全蛋白提取物中的内源性代谢物，获得大肠杆菌全蛋白；随后将大肠杆菌蛋白与20个中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、6-磷酸葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸、丙酮酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸等，见图2A）分别共孵育。基于LiP-MS流程发现，上述20个内源性代谢物可与大肠杆菌中1678个蛋白发生潜在相互作用，其中1447个相互作用是首次发现的（图2B）。作者将所发现的相互作用与在线数据库BRENDA对比（主要涉及酶的功能和代谢通路等信息），证明LiP-MS技术能够准确地识别已报道的蛋白-内源性代谢物相互作用，假阳性率低于6 %。图2 20个与中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（图A）及其在大肠杆菌中发生相互作用的蛋白数量（图B）[1]参考文献：[1] Piazza, I., Kochanowski, K., Cappelletti, V., Fuhrer, T., Noor, E., Sauer, U., Picotti, P. A map of protein-metabolite interactions reveals principles of chemical communication. Cell, 2018, 172(1-2), 358-372.[2] Pepelnjak M, Souza N D, Picotti P. Detecting Protein–Small Molecule Interactions Using Limited Proteolysis–Mass Spectrometry (LiP-MS). Trends in Biochemical Sciences, 2020, 45(10), 919-920.

本文由中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室所作，发表于Bioanalysis (2015) 7(7), 885–894。 目的：建立生物样品中治疗性肽的定量分析方法。材料与方法:以奥曲肽为模型治疗肽，合成氧化奥曲肽作为内标。采用蛋白沉淀结合液-液萃取技术，有效提高了回收率，减少了内源性干扰。根据FDA指南，对血浆中奥曲肽的LC-MS/MS定量方法进行了优化和验证。结果:线性、选择性、准确度、精密度、稳定性、基质效应和回收率均符合FDA指南生物分析方法验证验收标准。该方法已成功地应用于奥曲肽的研究。结论:该方法可用于奥曲肽和其他治疗性肽的药代动力学研究。 图 大鼠血浆中一种奥曲肽样品制备过程 图 奥曲肽和氧化奥曲肽的代表性质谱图。(A)乙腈蛋白沉淀法制备的空白血浆 (B)蛋白沉淀结合液液萃取法制备的空白血浆 (C)加入奥曲肽(50.0 ng/ml)和内标的空白血浆 (D) 加入奥曲肽(0.5 ng/ml)和内标的空白血浆 (E)大鼠静脉注射奥曲肽0.1 mg/kg后2h采集血浆。AQT: 奥曲肽 C-A: 氧化奥曲肽图 大鼠血浆中奥曲肽的校准曲线，浓度范围为0.5-500.0ng/ml表 大鼠奥曲肽静脉注射0.1 mg/kg和灌胃45 mg/kg后的主要药代动力学参数 在临床研究中，已经发表了几种用于奥曲肽定量的生物分析方法。然而，由于这些文献在样品处理技术、内标选择和检测方式等方面的差异，很难选择一种稳定的检测方法。此外，就我们所知，对奥曲肽的临床前药代动力学特征知之甚少。 • 开发的以氧化奥曲肽为内标的大鼠血浆中奥曲肽的LC-MS/MS定量方法已根据美国指南进行了充分验证。• 线性、准确度、精密度、基质效应和回收率符合FDA指南中的生物分析方法验证验收标准。• 所建立的LC-MS/MS方法在大鼠血浆中表现出优异的性能。• 上述方法已成功应用于奥曲肽的药代动力学研究。• 目前奥曲肽在大鼠体内的药代动力学研究将为奥曲肽的开发和合理使用提供有益的信息。• 目前开发的方法只需稍加修饰，可以用于其他治疗性肽类的药代动力学研究。 文献题目《PK study of octreotide based on LC-MS/MS combining protein precipitation and impurity extraction technique》 使用仪器岛津LCMS-8050 作者Qian Wang**,1, Yan Liang*,1,Tai Rao**,1, Lin Xie1. Wei Ye1, Hanxu Fu1, Liiun Zhou1,Rong Xing1,2, Yuhao Shao1,Jingcheng Xiao1, Dian Kang1&Guangji Wang11 Key Lab of Drug Metabolism&Pharmacokinetics, State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University, Tongjiaxiang 24, Nanjing 210009, China2 Department of Pharmacy, the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College, Bengbu, Anhui, 233004,China* Author for correspondenceTel.:+862583271128FaX:+862583302827liangyan0679 @hotmail. com**Authors contributed equally

利用超高效色谱系统，可从干血斑的化学干扰物以及已沉淀大鼠血浆样品的内源性物质中中成功分离出氟替卡松丙酸酯及昔美酸沙美特罗。 　　目的　　为证实在利用与串联四级杆质谱仪联用的 ACQUITY UPLC I-Class系统进行超高效色谱生物分析时，能够将分析物从复杂基质中分离出来。　　背景　　精确检测生物分析样品需要一种具高特异性且高灵敏度的方法。LC/MS/MS已经成为首选的方法 该方法的特异性是依赖于采用色谱分离来分离分析物与内源性基质组分，以及在质谱仪中采用多反应监测技术(MRM)进行检测。　　为实现分析的耐受性，应使待检测的分析物与内源性基质峰(例如磷脂)分离，否则可能会导致离子抑制并由此导致结果不可重现。　　通常会权衡生物分析的分析速度与分离度,以达到最佳的色谱分析效果。较长的分离时间会使分离度更佳，但会使通量减少。　　采用亚-2-ìm颗粒UPLC技术可改善生物分析的通量。　　然而，随着相关法规日渐严格，以及对分析灵敏度的要求逐渐提高，对色谱性能也提出了更高的要求。例如干血斑以及微量采样这样的采样技术已经对当前方法的检测极限提出了挑战。　　解决方案　　ACQUITY UPLC I-Class系统专为进行超高效色谱分离而设计。它的先进技术可以使即使在较高系统背景压力下工作时，也能很好的控制扩散以及谱带扩展。这些因素使得在进行生物分析时能够采用更长的分析色谱柱，同时也不会减少通量，还能够产生非常尖锐的分析峰。　　一超高效UPLC/MS/MS性能实例如图1所示。中我们可以观察到氟替卡松丙酸酯及昔美酸沙美特罗已从干血斑中分离出来。该次分析是在2.1 x 150 mm ACQUITY UPLC C 18 1.7-ìm色谱柱上进行，并用50:85甲醇/氢氧化铵水溶液梯度梯度洗脱10分钟。橙色图谱表示正离子全扫描MS数据 沙美特罗及氟替卡松丙酸酯的MRM谱图已用蓝色分别表示。　　从中我们可以看出，干血斑中含有大量干扰物质，这些干扰物质是来自于添加至板上的化学药品。超高效ACQUITY UPLC I-Class系统可产生非常尖锐的峰形，可在无基质干扰下定量两种药物分子。　　为进一步说明该系统的超高效，将氟替卡松丙酸酯及昔美酸沙美特罗添加至大鼠血浆，并利用乙腈使其沉淀(比例2:1)。于该实例中，经时5分钟，利用5:95甲醇/甲酸水溶液梯度来洗脱分析物，如图2　　上述数据说明，如蓝色所示的背景全扫描MS色谱的复杂程度比干血斑更高。橙色线表示两种药物化合物的MRM信号，在2.58分钟时洗脱出沙美特罗，且在2.65分钟时洗脱出氟替卡松丙酸酯。自UPLC/MS/MS数据可以看出，ACQUITY UPLC I-Class系统可以超高效使已沉淀血浆样品中的内源性物质与分析物分离，因此可准确且可靠地定量分析物。　　小结　　ACQUITY UPLC I-Class系统可提供最高水平的色谱性能，提供极佳的分布特性，以及由于增加的背压能力因而可使用长度更长的色谱柱。使用超高效UPLC进行生物分析可产生尖锐的分析物峰，因而可产生最大的灵敏度以及最高的分离度，并使样品中内源性物质的共溶出最少。该系统的高背压有利于使用较长的超高效色谱柱，运行时间仅为5至及10分钟。

何首乌(PM)作为传统中药具有广泛的药理活性且临床应用广泛，其肝毒性一直备受关注，但由于其多成分、多靶点的特性，其毒性物质和机制尚未阐明。前期研究发现PM 70%乙醇提取物中，D组分(95%EtOH洗脱，PM-D的肝毒性最高，然而PM-D的肝毒性机制尚不清楚。　　2022年8月，北京协和医学院药物研究所靳洪涛、贺玖明团队在Journal of Ethnopharmacology发表了题为“Integrated spatially resolved metabolomics and network toxicology to investigate the hepatotoxicity mechanisms of component D of Polygonum multiflorum Thunb”，提出系统整体的中药毒理研究策略，整合网络毒理学和空间质谱成像技术探究何首乌D组分肝毒性的潜在靶点及代谢机制，为何首乌肝毒性机制发现及中草药的相关组分药理毒理机制研究提供了新的方法和技术支持。　　研究背景　　前期基于斑马鱼胚胎模型对何首乌不同组分及单体成分进行肝毒性评估，发现何首乌D组分的急性毒性和肝毒性明显高于其他提取物，并分离鉴定了PM-D中27个化学成分，主要包含蒽醌类、多酚类、蒽酮类、二蒽酮类等，进一步以斑马鱼胚胎模型的表型终点(肝脏大小、肝脏灰度值和卵黄囊面积)评价何首乌D组分中主要化学成分的毒性，发现蒽醌和二蒽酮类与其他成分相比具有显著的肝毒性。前期的毒性筛选确定潜在毒性物质基础有助于进一步阐明其肝毒性分子机制。　　本研究首次整合了网络毒理学和质谱成像技术应用于中药毒理机制研究，网络毒理学基于系统和整体的角度衡量复杂的“成分-靶点-疾病”网络关系为中药毒性机制探索提供了新的思路。基于质谱成像技术衍生的空间分辨代谢组学技术可在保留空间位置信息的基础上揭示生物组织中代谢物的时空分布特征，有助于理解代谢活动时空变化与组织病理和生理功能之间的关联和作用机制。以何首乌D组分的肝毒性机制研究为例，两种方法的整合应用为中药药理毒理机制研究提供新的研究策略。　　技术流程　　　　研究结果　　1、病理及生化指标　　急性毒性实验中，14 d内所有剂量均未观察到小鼠死亡或异常毒性症状且大体解剖未见明显病理改变。2g/kg剂量反复给药7天后，组织病理学检查发现给药组肝细胞肿胀，肝窦轻度扩张，少量微肉芽肿，肝细胞轻度变性/坏死等改变，血清生化分析显示，血清AST活性和TBIL含量显著升高，ALT和ALP活性水平呈上升趋势(图1)。　　图1 | PM-D给药后小鼠病理及生化指标变化　　2、毒性物质的定量检测　　PM-D中蒽醌类化合物大黄素和大黄素-8-β-D-葡萄糖苷的含量分别为3,989.820 μg/g和12,677.423 μg/g (图2)。反式-大黄素-大黄素二蒽酮和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮含量分别为1,847.708 μg/g和1,455.940 μg/g(图3)。　　　　图2 | HPLC谱图　　标准溶液(A)和样品溶液(B), 大黄素-8-β-D-葡萄糖苷(1)和大黄素(2)　　　　图3 | MS谱图　　标准溶液(A)和样品溶液(B), 反式-大黄素-大黄素二蒽酮(1)和顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(2)。　　3、网络毒理学分析　　3.1PM-D肝毒性靶点和网络构建　　经药物靶点预测和疾病靶点收集共获得了30个目标靶点网络构建结果显示mTOR、PIK3CA、AKT1、EGFR、ERBB2、ESR1、RPS6KB1、CTNNB1是核心的相关靶点(图4)。　　　　图4 | 网络构建及靶点分析　　(A)共同靶标集合　　(B)药物-靶点-疾病网络　　(C)PPI网络。　　3.2 GO和KEGG富集结果分析　　GO富集结果主要集中在生物过程中，涉及细胞内信号转导的正调控、TOR信号、对外来生物刺激的响应、细胞对内源性刺激的反应、激酶活性的正向调节、MAPK级联调控、凋亡过程的调控、活性氧代谢过程的调控等(图5A)。KEGG的富集信号通路主要包括PI3K-Akt信号通路、ERBB信号通路、AMPK信号通路、mTOR信号通路、肝细胞癌、HIF-1信号通路、Ras信号通路及MAPK信号通路等(图5B)。　　图5 | GO富集分析(A)和KEGG富集分析(B)　　3.3分子对接　　分子对接结果显示大部分核心毒性成分都能与靶点紧密结合，二蒽酮类化合物顺式-大黄素-大黄素二蒽酮(Cis-emodin-emodin dianthrones)，反式-大黄素-大黄素二蒽酮(Trans-emodin-emodin dianthrones)，Polygonumnolide C4相较于其他成分结合能更低。　图6 | PM-D中成分与核心靶点的分子对接分析　　(A)结合能热图分析 (B-D)结合构象可视化：　　(B)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- mTOR 　　(C)反式-大黄素-大黄素二蒽酮- EGFR 　　(D)Polygonumnolide C4- mTOR。　　4.质谱成像分析　　4.1高分辨、高覆盖、高灵敏的代谢物成像　　质谱成像在单个像素点提取的代谢物峰可达数万种，覆盖了丰富的代谢物。作者发现两种含量较高的药物成分大黄素和大黄酸相关代谢产物仅在药物组的肝脏中高度富集。内源性代谢物精氨酸和牛磺胆酸等分布具有区域特异性(图7)。　　图7 |AFADESI-MSI可视化PM-D给药后代谢物变化 (A)负离子模式下平均质谱　　(B-E)内外源性化合物的空间可视化：大黄素(B), 大黄酚(C)，精氨酸(D)，牛磺胆酸及牛磺去氧胆酸(E)。　　4.2代谢轮廓分析及差异代谢物鉴定　　差异代谢物经过MS/MS鉴定，并采用MassImager软件可视化其空间分布特征，代表性差异代谢物的质谱图像如图8所示, 可观察到精氨酸、鸟氨酸、脯氨酸、牛磺酸类和肉碱类代谢物显著上调，部分脂质类代谢物显著下调。　　图8 | 代表性差异代谢物质谱成像图　　4.3通路富集分析　　基于通路富集的结果，构建了包括已鉴定的关键生物标志物在内的代谢网络，揭示了胆汁酸合成、嘌呤代谢、脂肪酸氧化、三羧酸(TCA)循环和脂质代谢等参与了PM-D致肝毒性过程的代谢变化(图9)。图9 | 代谢网络分析　　研究讨论　　本研究首次应用质谱成像技术可视化PM-D中关键代谢物在肝脏中的分布并首次对PM中毒性成分二蒽酮类化合物进行定量检测及网络药理学分析预测潜在毒性靶标为何首乌毒性物质基础研究及潜在肝毒性靶点发现奠定了新的基础。　　空间分辨代谢组学进一步挖掘出何首乌D组分的肝毒性生物标志物，包括氨基酸、酰基肉碱、胆汁酸、脂类等。基因富集和代谢网络综合分析表明，何首乌D组分的毒性机制可能涉及氧化应激、线粒体损伤和AMPK通路等导致的胆汁酸代谢、能量循环、嘌呤代谢和脂质代谢的紊乱相关，该研究有望为临床诊断和监测何首乌肝毒性的发生发展提供参考，并作为代谢适应和重编程的资源，以指导未来临床预后研究，为探索中药毒性机制提供新思路。

北京合邦兴业科学仪器有限公司&JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH（JOANNEUM RESEARCH）奥地利格拉兹大学生物医学技术研究所（格拉兹研究所）达成战略合作，北京合邦科仪成为其在大中华区的授权总代理。JOANNEUM RESEARCH（格拉兹研究所）总部位于奥地利，OFM（微灌流）为其全球独特创新产品。JOANNEUM RESEARCH与全球包括FDA在内的多家制药企业及机构，就OFM产品进行临床前和临床合作。近期通过与美国食品和药物管理局（FDA）的合作，JOANNEUM RESEARCH公司成功建立了一种新方法来确定外用制剂在皮肤中的生物等效性。该项目得到了美国卫生与公众服务部 （HHS） 食品和药物管理局 （FDA） 的支持，作为由 FDA/HHS 资助的总额为 1,500,000 美元的财政援助奖励的一部分U01FD007669。内容是作者的内容，并不一定代表FDA/HHS或美国政府的官方观点，也不一定代表其认可。https://www.fda.gov/drugs/regulatory-science-action/impact-story-developing-new-ways-evaluate-bioequivalence-topical-drugs 稳定的流速，确保数据准确性OFM 采样时，探头灌注液与周围间质液之间的样品保持稳定浓度平衡但不带来其他影响。这种独特的特性使得其可以对靶组织间质液中的内源性和外源性物质进行定量，而不会有改变研究样品的风险。无膜交换取样技术，大小分子/亲水亲脂成分无限制OFM（开流微灌注）采样技术在神经科学、皮肤病学、肿瘤学和生物标志物研究中发挥着重要作用。无膜 OFM 探针提供了从大脑和外周组织获取间质液的全新微创方式，OFM也可以从皮下和脂肪组织进行采样，尤其在亲脂性或大分子量样品的获取上有突出优势。为临床前和临床药物测试提供了新的视角。持续监测，严谨的数据保障OFM作为一种突破性采样技术，可以连续监测皮肤组织中药物的药代动力学和药效学，监测时间长达48小时，为药品开发提供了关键信息。该技术的有效性通过早期临床试点研究得到验证，为制药公司提供了预测主要临床研究结果的重要依据。合邦科仪和 JOANNEUM RESEARCH 的合作将为中国市场带来领先的 OFM 采样技术，为临床前和临床研究提供创新的解决方案，加速新药上市进程，为患者带来更及时的治疗选择。美国食品和药物管理局（FDA）最近发布了一段视频，展示了真皮开流微灌注（dOFM）在仿制药开发中的潜力。FDA对大多数外用仿制药的批准需要进行临床终点研究，以将治疗效果与原始产品进行比较。JOANNEUM RESEARCH HEALTH 开发了一种新的方法和策略 （dOFM），无需临床终点研究即可申请仿制药的批准。现在，FDA发布了一个简短的 视频 ，说明了使用dOFM来评估外用药物的生物等效性。视频地址：

为展示我国植物光生物学研究的最新成果与进展，促进植物光信号应答与光能利用领域科研人员之间的交流与合作，由中国植物生理与植物分子生物学学会主办，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、生命科学技术学院、植物科学技术学院、湖北洪山实验室联合承办的“第三届全国植物光生物学大会”于2023年3月24日至26日在湖北武汉成功举办!大会围绕光受体、光信号转导、光与其他信号整合等主题设立报告专题，邀请植物光生物学领域著名专家学者以及优秀青年科学家进行学术报告，并设立杰出贡献奖、优秀报告奖、优秀墙报奖。来自植物光生物学领域的50余名国内知名专家和500余人参加会议，针对光受体、光信号转导、光与其他信号整合等前沿科学问题和最新进展进行了深入交流。本次大会学术发表共43个，均涉及前沿领域。岛津发表岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部市场部教育行业专员周逸舟带来了题为《岛津质谱赋能平台及植物学应用进展》的发表。报告简要介绍了岛津全线质谱产品，另外详细介绍了iMScope成像质谱显微镜的产品特点，以及在农作物、药用植物等样本分析中的应用，分享了植物内源性组分、外源性污染物等体内空间分布相关的最新研究案例，受到了与会老师的高度关注。岛津展台 岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部天平产品担当洪艳，携带岛津天平来到展位，为现场观众带来沉浸式体验。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

高仿生人体器官模型的迫切性长久以来，人们对人体器官在复杂环境中如何形成和发育以及疾病发作后的影响一直充满好奇。然而，目前我们对这些问题的理解主要依赖于传统的细胞培养和动物模型，受到物种差异以及器官结构和功能差异的限制。因此，迫切需要建立高度仿生的人体器官模型，以广泛应用于生物研究、疾病建模、药物筛选和个性化医学等领域。 南通大学的李栋教授团队2024年1月1日在《Theranostics》（影响因子：12.4）杂志上发表了题为“Human organoids-on-chips for biomedical research and applications”的综述。向读者介绍了如何将各种学科与OrgOCs结合，加速转化应用，以及在生物医学研究和应用中OrgOCs所面临的挑战和机遇。 人类器官芯片/人类器官技术/器官芯片的区别人类器官芯片（OOCs）是体外构建的人类微生理系统，通过微流控灌注培养装置（如原代细胞、细胞系和干细胞）复制活体器官的结构和功能单位。OOCs可独立控制或高度耦合多种微环境因素，如动态流体、机械刺激、3D拓扑结构、氧梯度和分隔空间，以模拟人体本地器官的生态位。这些特点可引导细胞形态发生和功能器官的形成。 人类器官技术（HOs）是源自人类多能干细胞（PSCs）或成体干细胞（AdSCs）的3D多细胞组织结构，通过自组装可以重现人体器官的生理结构和功能。PSCs衍生的HOs需要按照干细胞的顺序分化设计原则进行构建，而AdSCs衍生的HOs形成相对简单，无需引导通过胚层。 器官芯片（OrgOCs）是结合HOs和OOCs两项前沿技术的高度仿生体外模型，广泛应用于药物开发、疾病建模和精准医学。 OrgOCs在生物医学应用中的进展 器官发育OrgOCs平台用于人体器官发育的生物学研究。（A）人脑器官芯片揭示了脑部发育过程中的物理机制和内在细胞行为。（B）具有代表性体内样曲线形态和蠕动特征的人结肠肿瘤器官芯片系统。（C）具有类似隐窝的微通道芯片，诱导肠道类器官的形态发生，包括可灌注的迷你肠道管，近似生理空间排列的肠腔，类似隐窝的区域和类似绒毛的结构。该研究证明了器官发育中空间限制的重要性。（D）基于微流体的3D载体在更生理的微环境中促进了胰岛类器官的分化和成熟。（E）在OrgOCs反应器中，流体能够促进脑类器官中的细胞增殖并减少细胞凋亡。 血管化用于生物学研究中血管化的 OrgOCs 平台。（A）血管化胎盘样类器官的形成类似于微流控芯片平台中孕早期人类胎盘发育。（B）间质流动可以扩大内皮祖细胞的内源性库，并增强hiPSCs来源的肾脏类器官的血管形成和成熟。（C） 将功能性神经血管大脑类器官植入芯片上，通过共培养吸附性内皮细胞诱导血管生成。（D） 具有灌注微血管系统的类器官使用可定制的 IFlowPlates 重建了单核细胞浸润到循环系统中结肠类器官的过程。 免疫应答 细胞间通讯OrgOCs平台，用于探索生物学研究中的器官间通讯。（A）结肠活检衍生的肠道类器官芯片显示母乳低聚糖在调节免疫功能和肠道屏障方面的潜在能力。（B） 多类器官芯片平台在循环灌注系统中概括了人肝-胰岛轴。（C） 应用高通量微流控装置中的串联伤口肝脏、胃和肠道类器官模型来评估药物代谢和胆汁酸诱导的调节。 器官芯片的应用 疾病模型1、内源性成分原因2、无机污染物暴露3、病毒感染用于疾病建模的 OrgOCs 平台。（A） 患者来源的胰腺导管类器官芯片可以概括囊性纤维化相关疾病，并检查胰腺导管上皮细胞和胰岛之间的细胞间功能相关性。（B）与游离脂肪酸相比，hiPSCs的肝脏类器官表现出与脂肪性肝炎相关的典型病理特征。（C） 重金属镉暴露可能导致早熟、持久的神经分化和大脑类器官发育中的长期神经毒性。 精准医疗1、药代动力学研究2、药物安全性评价OrgOCs平台，用于评估精准医疗中的药物代谢和安全性。（A）抗癌药物与肠道类器官芯片首过代谢的概括。（B） 允许使用肝-心类器官芯片来探索氯米帕明的肝脏代谢依赖性心脏毒性。 药物筛选用于精准医疗药物筛选的 OrgOCs 平台。（A） 通过与微阵列芯片设备偶联，在传代 0 处生成了数百个由临床标本产生的肺癌类器官。（B）巢式阵列芯片平台培养患者来源的结直肠癌类器官，用于高通量药物筛选。（C）一种用于药敏试验的一站式微流控肺癌类器官培养装置。（D） 一种类器官芯片系统，该系统具有自动化控制器，通过流体连接的面包板与模块化多传感器（例如，物理、生化和光学传感器）单元相结合，用于自动评估类器官在长时间内对药物的治疗反应。（E） 采用基于人类 hiPSC 的视网膜类器官芯片模型在制药环境中测试不同类型 AAV 载体基因治疗的转导效果。 目前，大多数人体器官已经在微流控芯片上重新创建，包括肠、脑、肾、肝和胰岛，具有接近体内器官的生理特性。为了实现多器官的系统相互作用、长期稳定的共培养，将可编程动态流量应用于连接多器官模块的微流控系统，以精确模拟体内血液循环。 OrgOC模型还可以高通量、高仿生性状的方式应用于药物筛选和药敏检测，这在传统的细胞和动物模型中是无法实现的。患者来源的个性化类器官芯片可以模拟患者的合并症并给出特定的药物选择，包括优化的药效、最小的毒性，甚至是最佳的给药途径，以及用于靶向I期临床试验的最佳给药方案。此外，细胞治疗和基因治疗也体现了OrgOC平台的实际应用价值，可以加速疾病治疗的进展。

近日，沃特世宣布推出全新台式串联四极杆质谱仪 Xevo TQ Absolute系统，该产品体积大幅减少的基础上在灵敏度上还进行了进一步提升。新品Xevo TQ Absolute的主要创新点包括：分析负离子化合物的灵敏度比上一代产品提高15倍相较于市面上其他同类产品，体积减少45%，耗电量和氮气消耗量也少50%，产生的热量也减少 50%Xevo TQ Absolute旨在帮助制药、食品饮料以及环境分析等领域实验室，满足他们对于广泛应用进行痕量水平质谱定量分析的法规要求。沃特世公司高级副总裁Jon Pratt表示：“Xevo TQ Absolute适用于那些追求行业领先的定量灵敏度、准确性、重现性、效率及可持续性的实验室。相较于其他同类别质谱仪，这款仪器在更小的占地面积内可以提供更强的分析能力，不仅能达到相当低的定量限，还能帮助实验室管理人员更有效地优化设备利用率和分析产出。”为了让Xevo TQ Absolute质谱仪获得更佳性能，沃特世将其与基于MaxPeak HPS技术的ACQUITY Premier UPLC系统相结合，这套UPLC系统消除了含有磷酸根及羧酸根基团的化合物的非特异性吸附，从而提升它们的回收率。在这套集成LC-MS/MS系统的助力下，许多应用的定量限都将降至极低的水平，包括：定量分析药物中的受监管杂质寡聚核苷酸生物分析在临床领域的大型队列研究中测定内源性代谢物浓度定量分析食品和环境样品中的残留物和污染物测定生物基质中的低水平药物和毒物检测食品包装中的痕量可浸出物此外，Xevo TQ Absolute还经过精心设计，可实现一致且可重复的分析体验，使实验室能够在常规清洁和维修之间，保持更长的、性能稳定的正常运行时间。这主要得益于该仪器新增的优化探头位置导引装置和全新的源外壳设计，前者使得灵敏度和耐用性大幅提升，后者则能尽量避免样品基质或流动相中的盐类污染离子源。Xevo TQ Absolute 还针对 waters_connect™ 软件平台的使用进行了优化，并且还与 Waters MassLynx™ 质谱软件兼容。对于需要煞费苦心审查大量样品结果的实验室，或者在一次运行中对数百个小分子成分和污染物进行定量的实验室，waters_connect 上的 MS Quan 应用程序及其独特的异常聚焦审查 (XFR) 功能，让科学家可以将审查数据的时间减少一半。Xevo TQ Absolute预计将于今年5月开始向全球用户供货。