串联质谱技术在新生儿筛查上的应用

串联质谱技术在新生儿筛查上的应用
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串联质谱技术优势
特异性：检测分子量，内标定量显著降低假阳 性率
敏感性：显著降低假阴性率
高通量：一次能够检测几十种小分子物质（ 30-50各种疾病），一台仪器天天检测500～600个 样品，每个标本2-3分钟
采血简单，能够寄送
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串联质谱能筛查哪些疾病
• 氨基酸—氨基酸障碍疾病 • 酰基肉碱—有机酸及脂肪酸代谢障碍疾病 • 溶酶体病及脑白质营养不良 • SCID（重症联合免疫缺点）比较成熟 • 临床应用范围不停扩大
• 半乳糖血症、糖原累积症、 Wilson病及 线粒体脑肌病等等不能筛查
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LC-MS/MS检测到离子流图
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岛津液相串联质谱
• 岛津企业针对新生儿筛查工作专门开发了Neonatal Solution 新生儿筛查软件，配合强大LabSolutions工作站，为新生儿 筛查工作提供完整方法建立、数据采集、数据分析及自动 准确度管理工具，可便捷、高效处理、分析、管理大批量 新生儿筛查数据。
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引用文章
• 无锡地 区新生儿耳聋基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ因 M A LD I．TO F ．M S筛查分 析 --------中华检验医学杂志年 2月
• 基于质谱D NA 序列测定进展 -------化学通 报年2期
• 串联质谱技术在新生儿遗传代谢性疾病筛 查中应用 --------山东省济南市妇幼保健院新 生儿疾病筛查中心 250001
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什么是MALDI-TOF-MS
MALDI-TOF-MS
Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry
基质辅助 激光 解吸电离 飞行时间 质谱
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• 前处理方法
• 普通 LCMSMS 新生儿筛查血片前处理方法可依据 是否进行衍生化反应分为衍生化法和非衍生化法 两大类，两种前处理方法在各试验室或检测机构 都有使用，详细操作细节可能有所不一样，其大 致流程以下
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衍生化法
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原材料采购与初加工部门
2
生产产品车间
3非衍生化法
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应用
因MALTI-TOF-MS含有检测位点多 、覆盖率高 、高通量等特点 ，无锡市妇幼保健医院已经为新 生儿筛查应用此技术做出了试验。医院选择了 2796 例新生儿为研究对象 ， 采集足跟血并 提取 基 因组 D N A ，针对 中国人群特 点 ，进行 4 个 基 因( GJB2 ， C JB3 ， SLC26A 4和 12s rR N A ) 20 个 突变位点 基 因突变检测 ，先经过PCR扩增 出目标基因片段，然后经过飞行时间质谱检测， 检 出耳聋基 因突变新生儿 158 例 ， 携带率为 5． 65％ 。由此可证实M A LDI—TO F—M S 对非综 合征型耳聋患者突变 检 出率 较高 。
衍生化法比较准确，4但步骤繁琐动，力供且给目部标门化合物易 分解；非衍生化法步骤简单，成本低，适合检测大 量样本，但不够准确。
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液相色谱串联质谱检测原理
• 新生儿串联质谱筛查使用四极杆质谱，该 类串联质谱由四极杆质量分析器、碰撞室 、四极杆质量分析器组成。待测化合物离 子化后产生对应前体离子，前体离子经碰 撞室发生诱导碰撞解离产生产物离子碎片 ，导入检测器产生强度信号。
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测定方法
• 当前使用 LCMSMS 技术主要检测氨基酸及酰基肉 碱，可分别作为氨基酸代谢异常、脂肪酸代谢异 常和有机酸代谢异常等疾病判断指征
检测目标
对应代谢疾病类型
氨基酸 酰基肉碱
氨基酸代谢异常
脂肪酸代谢异常 有机酸代谢异常
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这项技术是由是由岛 津制作所田中耕一先 生和美国科学家约 翰·芬恩一起创造， 二人也所以项创造赢 得了年诺贝尔化学奖
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原
理
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sample plate sample plate
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• 经过Neonatal Solution处理，自动得到各组分计 算结果，依据预设限值，自动使用各种颜色标注
超出限值结果。
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利用MALDI-TOF-MS检测婴儿遗传疾病
• 利用飞行时间质谱检测基因是近年来新技术，它 对一些基因突变型遗传疾病检出率较高，与传统 惯用基因检测方法相比 ，含有检测位点多 、覆盖 率高 、高通量等特点 ，能够满 足临床要求 ，为 患儿未来婚育 、用药及提早干预提供了主动有效 遗传指导意义。
• 岛津串联质谱技术在新生儿筛查中应用
----------0407应用文章医学检验应用文集
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串联质谱技术 在新生儿筛查方面应用
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新生儿筛查必要性
• 遗传代谢病多是罕见病，种类繁多，约4000种， 常见500种以上，单一病种发病率低, 总体发病率 1/3000-5000 • 新生儿筛查： 及早治疗可预防疾病发作，减轻 症状提升患儿生存质量，降低伤残 • 产前诊疗： 预防残疾儿童出生，提升出生人口 素质 • 临床筛查及诊疗：明确诊疗，减轻症状，挽救生 命，降低医疗纠纷
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即使该技术含有高效 、快速、判读简易和 准确性高检测特点，有望成为一个极具潜 力 耳聋基因诊疗和筛查工具 ，但成本相对 较高 ，且不能检测到其它未知突变 ，所以 有所局限，但在其它领域有广泛应用，如 质量检测方向蛋白、肽链检测，还有DNA 探针、引物判定，检测。
sample plate
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MALDI与其它电离方式不一样，样本在基质保护下几乎 不受伤害。 基质在激光照射下吸收了激光能量，电离气化，样本接 收了基质电离放出质子从而带电，这么样本分子在基质 气相包裹下，进入下一步骤。
使用MALDI电离出生物大分子是真正“活”着生物大分 子。
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