质谱技术在检验医学领域的应用 ppt课件
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质谱技术在医学检验中的应用
分子生物诊断中的应用
Application of molecular biological diagnosis
代谢组学研究的应用
• 代谢组学的研究就是运用一系列分析化学手段，如色谱、质谱、核磁共振、光 谱等，通过分析生物体液、组织中的内源性代谢产物谱的变化来研究整体的生 物学状况和基因功能调节；
• 人的某些部件出现异常时必然会伴随着某些代谢小分子的水平异常，其反应一 个细胞当 前的功能状态。质谱技术可检测到这些代谢小分子的变化，为多种疾 病及肿瘤的更早期诊断和指导治疗提供依据。
微生物检验
质
步骤二：采集图谱
谱 图
---
多 数 为 核 糖 体 蛋 白 信 号
微生物检验
步骤三：数据库比对
• 绿色线条代表完全吻合的峰 • 黄色线条表示在较宽边缘吻合 • 红色线条表示在范围内没有吻
合 • 表格给出了评估和排序的结果。
微生物检验
微生物鉴定得分及含义
微生物检验
质谱谱图-不同菌种谱图不同
以分析人体痕量元素为例
可进行同位素 分析
ICP-MS是目前发 展最快的痕量元
素分析技术
分析元素覆盖
面广（可达73 种元素）
谱图干扰少
（原子量相差1 可以分离）
分析速度快 （样品停留时 间仅几毫秒）
线性范围宽（可 达9个数量级）
检出限低（多数 元素检出限为 ppb-ppt级）
临床生物化学检验的应用
application of clinical biochemical test
5.高敏感性
微生物检验
应用
1.可用于多种微生物样本，如痰液、血 液、尿液、脑脊液和胸腹腔积液等
2.可用于几乎所有类型的病原体鉴定和 分类检测，如细菌、真菌及其孢子、病 毒、寄生虫等
质谱检查项目 ppt课件
神经递质评估
检测方法不断升级
光谱法
比色法、紫外分光光度 法、荧光法等。灵敏度 比较低，特异性也不高， 检测数量有限，线性范 围比较窄
基本淘汰
免疫法
利用蛋白竞争的原理进行 监测的。放射免疫法、酶 免疫法、荧光免疫法、均 相酶免疫法等，方法样品 处理简单，获取时间较短， 临床用于评判疗效的一个 重要手段
常被误诊为高血压 未术前准备的患者手术死亡率高达50%
➢需筛查人群量大（高血压病 人等）； ➢其他常规检查，如影像学等 难以发现； ➢筛出后可治愈率高。
儿茶酚胺
➢ 儿茶酚胺是一种含有儿茶酚（邻苯二酚）和 胺基的神经类物质。包括多巴胺、去甲肾上 腺素和肾上腺素及它们的衍生物
血药浓度测定方法的发展
我们的产品
质谱检测的优势
免疫 制剂
抗抑郁 药抗精 神病药
目前，同时检测几种血药浓度很低的免疫抑制剂（例如西罗莫司、依维莫司、他克莫 司和环孢素）是非常具有挑战性的。因此，采用灵敏度和特异性较高的UPLC-MS/MS 法同时监测是最正确的检测方法。
精神类药物常需要同时检测原型化合物和活性代谢物，不同药物间常具有相似的结构， 常规检测方法难度大。采用能够实现多指标同时检测的UPLC-MS/MS法监测是最有效 的检测方法。
☺VK专利
市场需求
☺社区医院
➢ 妊娠前6月需在社区医院建档，每月检查 ➢ 减轻社区医院药占比的压力
☺二级以上医院
➢ 提供孕产妇、儿童均衡衡营养需求依据 ➢ 提供有需求的亚健康人群检测，全科室覆盖 ➢ 弥补现有检测方法的不足
2 氨基酸谱检测
氨基酸的重要性
氨基酸是生命的基石，疾病与健康状况都与氨基酸有着直 接或间接的关联。氨基酸涉及代谢、肿瘤、免疫、心血管、 神经系统、肾病、糖尿病、亚健康、老年病等各类疾病和 人体生长发育、营养健康、肌肉骨骼生长、激素分泌、解 毒功能等各个健康环节。目前，氨基酸代谢障碍所引起的 疾病已超过400多种。氨基酸的检测已经成为健康诊断和 疾病筛查的重要手段，同时又可以作为各类人群治疗、营
质谱技术简介及其在医学检验中的应用 ppt课件
临床检验中的应用越来越广泛。
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质谱的特征
准确 快速 高通量 微量
检测成本低
能够分析分子结构
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质谱仪是按照离子的质荷比(m/z)不同,来分离不同分子量
的分子.测定分子量进行成分和结构分析.
离子的生成方式有失去或捕获电荷(如:电子发射,质子化或
轰击电压 50-70eV, 有机分子的电离电位一般为7-15eV。 可提供丰富的结构信息。
灵敏度高，能检测纳克(ng)级样品；
有些化合物的分子离子不出现或很弱
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基质辅助激光解吸电离(MALDI)
基本原理： 将样品分散在基质分子中并形成共结晶后直接进样, 当用激光(337 nm的氮激 光或355 nm的固体激光器)照射晶体时, 基质吸收了激光的大部分能量，使基质分子 和样品获得能量投射到气相并得到电离，成为带电荷的离子。因此基质在样品离子 形成过程中起到了质子化或去质子化的作用，使样品分子带上正电荷或负电荷，成 为带电荷的离子。 离子源特点: 1、使用脉冲式激光； 2、产生单电荷离子和部分双单电荷离子，质谱图中的谱峰与样品各组分的质量 数有一一对应关系； 3、离子化效率高，灵敏度高 (fmol～amol) 常用基质： 芥子酸(3,5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸)（SA)、龙胆酸(2,5-二羟基苯甲酸)(DHB)、 α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、吡啶甲酸(PA)、3-羟基吡啶甲酸(3HPA)。
电子轰击电离
Electron Impact （EI）
+
+ +
+ +
质谱分析技术-PPT课件
5） 另外分子量测定还可以提供分子结构信息： （1）分子式(样品的元素组成)用同位素丰度比法 （低分辨法）或高分辨质谱仪测得的准确相对分子质 量，均可以确定分子式； （2）鉴定某些官能团如甲基(m/z 15)、羰基(m/z 28)、 甲氧基(m/z 31)、乙酰基(m/z 43)…… （3）分子结构信息由分子结构与裂解方式的经验规 律,根据碎片离子的m/z 及相对丰度RA 提供分子结构 信息。
2）SELDI-TOF MS Surface Enhanced Laser Desorption/Ionization 表面增强激光解吸附离子化 MW: 2,000-50,000
3）MS/MS Tandem MS串连质谱技术 MW: 200-3,000
1）MALDI-TOF MS （原理示意图）
The following components are ACCEPTABLE Acetic or formic acid, Acetonitrile, ethanol,
Guanidine/HCl 4M,
Hexafluoroisopropanol up to 40%, Methanol, Sodium chloride 10 mM,
Urea 1M
八、质谱数据分析软件使用 （以Mascot为例） ExPASy Proteomics Tools
Matrix Science主页
PMF分析 MS/MS分析
GLSDGEWQQVLNVWGK VEADIAGHGQEVLIR LFTGHPETLEK HGTVVLTALGGILK KGHHEAELKPLAQSHATK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK HPGDFGADAQGAMTK ALELFR
ALELFR
2）SELDI-TOF MS Surface Enhanced Laser Desorption/Ionization 表面增强激光解吸附离子化 MW: 2,000-50,000
3）MS/MS Tandem MS串连质谱技术 MW: 200-3,000
1）MALDI-TOF MS （原理示意图）
The following components are ACCEPTABLE Acetic or formic acid, Acetonitrile, ethanol,
Guanidine/HCl 4M,
Hexafluoroisopropanol up to 40%, Methanol, Sodium chloride 10 mM,
Urea 1M
八、质谱数据分析软件使用 （以Mascot为例） ExPASy Proteomics Tools
Matrix Science主页
PMF分析 MS/MS分析
GLSDGEWQQVLNVWGK VEADIAGHGQEVLIR LFTGHPETLEK HGTVVLTALGGILK KGHHEAELKPLAQSHATK GHHEAELKPLAQSHATK YLEFISDAIIHVLHSK HPGDFGADAQGAMTK ALELFR
ALELFR
串联质谱技术在临床检验中的应用ppt课件
Cy测cl定os▪po长rin期e 监A，测
离心 每个样品~10分
✓每个样品2.5~5分 钟
Everolimus，
钟
Sirolimus，
Tacrolimus四种免
疫抑制药物
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36
免疫抑制剂测定 示例数据——部分免疫抑制药物
精选ppt课件最新
37
免疫抑制剂
器官移植患者临床用药窗口对重现性 的要求
精选ppt课件最新
2
质谱能做什么
目标化合物的定性、定量
样品处理 结果报告
测试分析
精选ppt课件最新
3
AB SCIEX 三重四级杆质谱 定量分析的黄金标准
Turbo
V™ 离子源
气帘气 离子传输
LINAC™
离子技
Q1
碰撞反应 Q3
术
室
检测器
精选ppt课件最新
4
LC-MS/MS…
▪ 串联质谱技术已经证明了它可以承担起检 测新生儿遗传疾病的重任，少许新生儿的 血样就可满足直接分析，减少假阳性的结 果
各一把
品牌不限
96孔板氮气吹干仪
杭州奥盛
96孔带过滤膜的双层微 滤样品板
密理博公司
超声清洗器
品牌不限
QB-9001或MH-2 或其他进口品牌
MD200-1A MultiScreen HV MAHVN4510
漩涡振荡器 40L氮气罐 化学试剂
美国 Scientific Industries 多用途旋涡 Vortex.Genie2或Vortex.Genie2T
45种氨基酸的测定 氨基酸的临床意义
▪ 肾病患者体液氨基酸的特点
▪ 血液游离氨基酸增加，慢性肾炎和尿毒症患者 Val/Gay、Try/Phe比例降低
质谱技术在医学检验中的应用
质谱技术在医学检验中的应用随着液质联用技术的迅速发展,特别是LC-MS/MS技术的出现,极大地推动了该技术在临床检验中的应用。
一、新生儿遗传疾病筛查(Neonatal screening)；欧美等国已广泛采用LC-MS/MS进行新生儿遗传疾病筛查。
传统检测方法需要对每一种筛查项目进行一次单独实验, LC-MS/MS则可对一份标本同时检测多种项目, 目前有苯丙酮尿症(phenylketonuria, PKU )、中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症(medium chain acyl CoA dehyrogenase deficiency, MCAD)等40余种。
常用的筛查方法对于氨基酸稀有代谢障碍(如枫糖尿症,map le syrup urine disease,MSUD) 、脂肪酸氧化缺陷(如肉毒碱缺乏症) 、有机酸代谢障碍(如methylamalonaciduria)检出率很低,应用LC-MS/MS可大幅度提高筛查效率。
LC-MS/MS将新生儿筛查的诊断准确度和特异度大幅度提高。
二、临床药理监测；临床药理学的研究内容包括药动学(Pharmacokinetics)与生物利用度(Bioavailability)研究，药动学是研究药物在正常人与病人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律性，而生物利用度是用药代动力学原理来研究和评价药物相同剂量的不同剂型吸收速度与量的差别。
治疗药物监测(Therapeutic drug monitoring, TDM)是近20多年来形成的一门新的医学分支，进行TDM的药物包括抗旅痛药物、心血管药物(如地高辛)、杭生素等，近年新增加了抗肿瘤药物、抗病毒药物(HIV)和治疗精神病药物。
目前药物监测主要通过免疫化学技术,简单易行但所测药物种类较少。
LC-MS/MS技术准确性更高而且可用于绝大部分药物的监测。
LC-MS/MS的高敏感、高特异、高重现性的特点，已使其成为临床药理监测的主要分析技术。
(医学课件)质谱技术在检验医学领域的应用
食品工业
质谱技术在食品工业中也有广泛的应用，如用于检测食 品中的有害物质、营养成分和添加剂等，保证食品安全 和营养均衡。
医药研发
质谱技术在医药研发中也发挥着重要的作用，如用于研 究药物的化学结构和药代动力学特征等，加速新药的发 现和研发进程。
04
质谱技术在检验医学领域中的挑战与 机遇
质谱技术在检验医学领域中面临的挑战
质谱技术在检验医学 领域的应用将更加注 重个体化、精准化医 疗的研究和应用，以 更好地服务于临床诊 疗。
THANKS
谢谢您的观看
生物标志物动态变化监测
对生物标志物进行定性和定量分析，了解其在疾病发生发展过程中的动态变化， 为药物研发和临床疗效评估提供依据。
质谱技术在医学研究中的应用
疾病分子机制研究
通过对生物样本进行大规模蛋白质组学分析，揭示疾病发生 发展的分子机制。
药物发现与作用机制研究
通过研究药物与生物体的相互作用，发现新药候选，并探讨 其作用机制，为新药研发提供重要手段。
多重质谱技术在医学检验中的应用
多重质谱技术可以同时检测多种化合物，提高检测效率，在药物代谢、生物标志物发现和 环境污染物分析等方面具有广泛的应用前景。
质谱技术在检验医学领域的发展趋势
01
临床化应用
随着质谱技术的发展，其在临床检验中的应用越来越广泛，如用于诊
断感染性疾病、心血管疾病和代谢性疾病等。
ห้องสมุดไป่ตู้02
质谱技术在检验医学领域的应用
xx年xx月xx日
目 录
• 质谱技术简介 • 质谱技术在检验医学领域的应用 • 质谱技术的前沿及进展 • 质谱技术在检验医学领域中的挑战与机遇 • 结论与展望
01
质谱技术简介
质谱技术在食品工业中也有广泛的应用，如用于检测食 品中的有害物质、营养成分和添加剂等，保证食品安全 和营养均衡。
医药研发
质谱技术在医药研发中也发挥着重要的作用，如用于研 究药物的化学结构和药代动力学特征等，加速新药的发 现和研发进程。
04
质谱技术在检验医学领域中的挑战与 机遇
质谱技术在检验医学领域中面临的挑战
质谱技术在检验医学 领域的应用将更加注 重个体化、精准化医 疗的研究和应用，以 更好地服务于临床诊 疗。
THANKS
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生物标志物动态变化监测
对生物标志物进行定性和定量分析，了解其在疾病发生发展过程中的动态变化， 为药物研发和临床疗效评估提供依据。
质谱技术在医学研究中的应用
疾病分子机制研究
通过对生物样本进行大规模蛋白质组学分析，揭示疾病发生 发展的分子机制。
药物发现与作用机制研究
通过研究药物与生物体的相互作用，发现新药候选，并探讨 其作用机制，为新药研发提供重要手段。
多重质谱技术在医学检验中的应用
多重质谱技术可以同时检测多种化合物，提高检测效率，在药物代谢、生物标志物发现和 环境污染物分析等方面具有广泛的应用前景。
质谱技术在检验医学领域的发展趋势
01
临床化应用
随着质谱技术的发展，其在临床检验中的应用越来越广泛，如用于诊
断感染性疾病、心血管疾病和代谢性疾病等。
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质谱技术在检验医学领域的应用
xx年xx月xx日
目 录
• 质谱技术简介 • 质谱技术在检验医学领域的应用 • 质谱技术的前沿及进展 • 质谱技术在检验医学领域中的挑战与机遇 • 结论与展望
01
质谱技术简介
质谱分析技术原理与应用PPT模板课件
第3 章质量分析器
3.2傅里叶变换离子回旋共振质量分析器
3.2.1 质量分析器 3.2.2 离子回旋运动 3.2.3 离子阱内实际的离子运动 3.2.4 离子激发与检测 3.2.5 离子检测的模式 3.2.6 操作模式 3.2.7 质量分辨能力 3.2.8 捕获电压影响下的质量检测极限
A
C
E
3.2 傅里叶变换离子
3.4 四极杆与四极
3.6 质量分析器的
回旋共振质量分析 器
离子阱质量分析器
选择与应用
B
D
F
17
第3章质量分析器
参考文献
18
第3 章质量分析器
3.1扇形磁场质量分析器
3.1.1磁场单聚焦质量分析器 3.1.2磁场双聚焦质量分析器 3.1.3双聚焦质谱仪的串联质谱分析
19
40
第7 章质谱数据解析
7.3软电离法谱图解析
7.3.1带多电荷谱图分析 7.3.2软电离电喷雾电离的串联质谱分析谱图
41
第8章定量 分析
8.1定量专一性
8.2灵敏度、检测限与校准曲线
3. 使用质谱进行定量分析的方法 1. 外标法
2. 标准加入法 3. 同位素内标法 4. 同位素标定定量法 8.4分离与质谱技术的结合对定量分析的重要性及注意事 项 参考文献
38
第7 章质谱数据解析
7.1质谱数据介绍
7.1.1整数质量、精确质量、单一同位素质量 7.1.2同位素含量与分布、平均质量 7.1.3质量分辨率对谱图／质量准确度的影响
39
第7 章质谱数据解析
7.2电子轰击电离谱图解析
7.2.1电子轰击电离谱图简介 7.2.2氮规则与不饱和键数量规则 7.2.3谱图解读的简易指导原则
质谱技术在临床微生物检验中的应用
真菌毒素检测
某些真菌可以产生毒素，质谱技术可 以检测这些毒素的成分和含量，有助 于评估真菌毒素对人体的危害。
04
质谱技术在临床微生物检验中的挑战与展望
标准化和规范化问题
缺乏统一的质谱技术标准和操作规范：不同实验室之间的结 果可比性差，影响临床诊断和治疗。
需建立标准化的实验流程和质控体系：确保实验结果的准确 性和可靠性。
80%
细菌分型与溯源
质谱技术可以对同种细菌的不同 菌株进行分型，有助于追踪感染 源和传播途径，控制疫情的扩散 。
质谱技术在病毒鉴定中的应用
病毒种属鉴定
通过对病毒的蛋白质组进行分 析，质谱技术可以快速鉴定病 毒的种属，有助于病毒性疾病 的诊断。
病毒变异分析
质谱技术可以检测病毒基因的 突变，从而分析病毒的变异情 况，为抗病毒药物的研发和疫 苗的研制提供依据。
03
质谱技术在临床微生物检验中的应用实例
质谱技术在细菌鉴定中的应用
80%
鉴定细菌种类
质谱技术通过对细菌的肽指纹图 谱进行分析，可以快速准确地鉴 定出细菌的种类，为临床诊断和 治疗提供依据。
ห้องสมุดไป่ตู้
100%
耐药性分析
质谱技术可以检测细菌的耐药性 相关蛋白，从而判断细菌对抗生 素的耐药性，有助于指导临床合 理用药。
临床应用的适应症和样本类型
需要进一步明确质谱技术在不同适应症和样本类型中的应用范围和优势。
未来发展方向和前景
加强基础研究和临床应用研究
01
深入研究和探索质谱技术在临床微生物检验中的潜力和应用前
景。
促进多学科交叉合作
02
加强与临床医学、药学、生物信息学等学科的交叉合作，共同
(医学课件)质谱技术在检验医学领域的应用
04
质谱技术在检验医学领域的优 势与挑战
质谱技术的优势
精度高
灵敏度高
质谱技术可以高精度地测定元素或化合物的 质量，有助于准确鉴别和定量分析生物样品 中的目标化合物。
现代质谱技术可以检测到低至ppt级别的物 质，对于痕量级成分的检测尤为适用。
速度快
无需标记
质谱技术可以实现快速分析，对于大量样品 的处理效率较高。
案例二：质谱技术在肿瘤诊断中的实际应用
总结词
质谱技术在肿瘤诊断中具有广泛的应用价值，能够检测 肿瘤特异性标志物，提高肿瘤诊断的准确性和灵敏度。
详细描述
质谱技术可以用于检测生物样本中的肿瘤特异性标志物 ，如癌胚抗原、糖类抗原等，从而对肿瘤进行早期诊断 和预后评估。此外，质谱技术还可以用于检测肿瘤细胞 的代谢产物和蛋白质组学差异，为肿瘤的精准诊断和治 疗提供依据。例如，对于结肠癌患者，通过质谱技术检 测血液中的癌胚抗原水平，可以早期发现肿瘤并指导手 术治疗。
。
人工智能辅助分析
结合人工智能和机器学习技术，质谱数据 分析可能会实现更精准和高效的辅助诊断 与决策支持功能。
05
案例分析
案例一
要点一
总结词
质谱技术在感染性疾病诊断中具有重要作用，能够快速 、准确地检测病原体，提高诊断效率。
要点二
详细描述
质谱技术是一种基于质谱原理的检测方法，能够快速、 准确地检测生物样本中的蛋白质、多肽、代谢物等组分 。在感染性疾病诊断中，质谱技术可以用于检测病原体 的特异性蛋白或代谢物，从而快速确定病原体种类，指 导临床治疗。例如，对于细菌性肺炎患者，通过质谱技 术检测痰液中的细菌蛋白，可以快速诊断并指导抗生素 使用。
质谱技术在肿瘤诊断与鉴别诊断中的应用
质谱技术在微生物鉴定和生物医学中应用PPT课件
质谱技术在微生物鉴定和生物 医学中应用ppt课件
目
CONTENCT
录
• 质谱技术概述 • 质谱技术在微生物鉴定中的应用 • 质谱技术在生物医学中的应用 • 质谱技术的前景与挑战
01
质谱技术概述
质谱技术的原理
离子化
通过物理或化学方法将样品分子转化为带电离子。
质量分析
利用电场或磁场将离子按质量大小进行分离。
100%
心血管疾病标志物检测
通过质谱技术检测心血管疾病相 关标志物，如心肌肌钙蛋白、B 型钠尿肽等，有助于心血管疾病 的预警和诊断。
80%
感染性疾病标志物检测
质谱技术也可用于检测感染性疾 病相关标志物，如C反应蛋白、降 钙素原等，有助于感染性疾病的 诊断和病情监测。
药物代谢和药效研究
药物代谢研究
质谱技术可以用于研究药物的代谢过程，了解药物在体内的代谢 途径和代谢产物，有助于药物的研发和优化。
专业技术要求高
质谱技术需要专业技术人员进行操作和维护，限制了其在 一些缺乏专业人才的领域中的应用。可通过加强技术培训 和推广，提高技术人员的专业水平。
质谱技术在生物医学中的前景展望
疾病标志物发现与鉴定
利用质谱技术对生物标志物进 行检测和鉴定，有助于疾病的 早期发现和治疗方案的制定。
药物代谢和药效研究
质谱技术可以检测微生物的表面蛋白和分泌蛋白， 这些蛋白具有很高的物种特异性，因此可以用于微 生物种类的鉴定。
质谱技术还可以结合其他技术，如色谱和质谱联用 技术，对微生物的代谢产物进行分析，进一步验证 微生物的种类。
微生物的基因组分析
质谱技术可以用于分析微生物 的全基因组，通过检测基因组 中的蛋白质表达情况，可以了 解微生物的生长和代谢状态。
目
CONTENCT
录
• 质谱技术概述 • 质谱技术在微生物鉴定中的应用 • 质谱技术在生物医学中的应用 • 质谱技术的前景与挑战
01
质谱技术概述
质谱技术的原理
离子化
通过物理或化学方法将样品分子转化为带电离子。
质量分析
利用电场或磁场将离子按质量大小进行分离。
100%
心血管疾病标志物检测
通过质谱技术检测心血管疾病相 关标志物，如心肌肌钙蛋白、B 型钠尿肽等，有助于心血管疾病 的预警和诊断。
80%
感染性疾病标志物检测
质谱技术也可用于检测感染性疾 病相关标志物，如C反应蛋白、降 钙素原等，有助于感染性疾病的 诊断和病情监测。
药物代谢和药效研究
药物代谢研究
质谱技术可以用于研究药物的代谢过程，了解药物在体内的代谢 途径和代谢产物，有助于药物的研发和优化。
专业技术要求高
质谱技术需要专业技术人员进行操作和维护，限制了其在 一些缺乏专业人才的领域中的应用。可通过加强技术培训 和推广，提高技术人员的专业水平。
质谱技术在生物医学中的前景展望
疾病标志物发现与鉴定
利用质谱技术对生物标志物进 行检测和鉴定，有助于疾病的 早期发现和治疗方案的制定。
药物代谢和药效研究
质谱技术可以检测微生物的表面蛋白和分泌蛋白， 这些蛋白具有很高的物种特异性，因此可以用于微 生物种类的鉴定。
质谱技术还可以结合其他技术，如色谱和质谱联用 技术，对微生物的代谢产物进行分析，进一步验证 微生物的种类。
微生物的基因组分析
质谱技术可以用于分析微生物 的全基因组，通过检测基因组 中的蛋白质表达情况，可以了 解微生物的生长和代谢状态。
制药分析--质谱法 ppt课件
属于软电离方式，可通过强度较高的准分子离子峰（M+1 或M-1）得到样品分子量的信息。
缺点：
影响离子化效率的因素较多，图谱重现性差。
ppt课件
15
不同电离方式的特点及适宜的化合物类型
电离方法 适应化合物类型 试样
质量
进样形式 范围
主要特点
EI-MS
小分子、低极性、 易挥发
GC或液体/ 固体吸附 于探针
C. 质量最大的正离子
D. 质量最小的正离子
ppt课件
21
单聚焦质量分析器的特点
质量色散：磁场可将不同质量的离子按m/z的大小顺序分成
不同的离子束——质量色散。
方向聚焦：
相同质荷比，
入射方向不同的 离子会聚焦。
S1
不能实现能
量聚焦，故分 辨率不高
离子源
B
ppt课件
磁场
R
S2 收集器
22
质量色散：
质谱仪基本构造
由五部分组成： 高真空系统、 样品导入系统、 离子源、 质量分析器、 离子检测器及数据处理系统
ppt课件
6
(一)高真空系统
高真空系统是质谱仪正常工作的保障系统，离 子的产生、分离及检测均是在高度真空状态下进行 的。离子源、电场、和磁场分析器等都必须置高真 空。
真空度低，有空气、氧气，要影响灯的寿命； 空气也会产生信号使本底高，无法测微量物质； 真空度低，会产生额外的离子、分子反应，形成新的
ppt课件
26
（六）、质谱仪的主要性能指标
1.分辨率：仪器分开相邻两质谱峰的能力 R=M/M
h
h/10 m m+m
分辨率
M与M+M谱线相邻两峰 峰谷高<10%基本分开标志
《质谱原理及应用》PPT课件
特征：（裂解方式与醇相似）
a、脂肪醚的M很弱，芳香醚的M较强；增大样品用量或增大操作压力，可
醚 使M及M+1峰增强；
b、脂肪醚主要有三种裂解方式（Cα-Cβ键裂解、O-Cα键裂解、重排α裂 解）；
c、芳香醚只发生O-Cα键裂解；
d、缩醛是一类特殊的醚，中心碳原子的四个键都可裂解，概率相差无几；
e、环醚裂解脱去中性碎片醛。
1.09
根据“氮规则”、M=181，化合物分子式为(2)。
+
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH2+ + CH3 m/e 71
CH3CH2CH2CH2+ + CH2CH3 m/e 57
CH3CH2CH2+ + CH2CH2CH3 m/e 43
CH3CH2+ + CH2CH2CH2CH3 m/e 29
CH3 m/e 137 (M +)
CH3CH2CH2COOHm/e88(M +)
NO2
试判断下列化合物的分子离子峰的质荷比是偶数还是奇数？
(i)C H 3 I(ii)C H 3 C N (iii)C 2 H 5 N H 2(iv )H 2 N C H 2 C H 2 N H 2(v ) N H
同位素离子
e、环状酮可能发生较为复杂的裂解（但仍以酮基α 裂解开始）。
羧基
特征：
a、脂肪羧酸的M峰一般可察出，最特征的峰为m/z=60峰，由McLafferty 重排裂解产生；
b、芳香族羧酸的M峰相当强，M-17，M-45峰也较明显。
羧酸酯
特征： a、直链一元羧酸酯的M峰通常可观察到，且随相对分子质量的增高（C6）
(医学课件)质谱技术在检验医学领域的应用
通过对其质谱图的解析，可以得到样品的分子结构信息。
02
环境分析
质谱技术可用于环境分析，如空气、水、土壤中污染物的检测，通过
对其质谱图的解析，可以得到污染物的分子结构信息。
03
生物医学分析
质谱技术可用于生物医学分析，如蛋白质、核酸、细胞等生物样品的
检测，通过对其质谱图的解析，可以得到生物样品的分子结构信息，
03
个性化治疗及药物研发
质谱技术可用于研究药物的代谢和作用机制，为个性化治疗及药物研
发提供支持。
，可以应用于疾病早期诊断及病情监测
1 2
遗传性疾病
质谱技术可检测遗传性疾病相关基因突变，有 助于遗传性疾病的早期诊断和产前筛查。
感染性疾病
质谱技术可快速检测细菌、病毒等微生物，为 感染性疾病的诊断和治疗提供依据。
随着技术的不断创新，质谱的灵敏度不断提高，可检测低至皮克级和飞克级。
质谱技术在检验医学领域的应用前景
01
临床应用范围广
质谱技术在临床检验中具有广泛的应用前景，可检测多种生物分子和
离子，为诊断和治疗提供依据。
02
疾病早期诊断及病情监测
质谱技术可检测多种疾病相关生物分子，有助于疾病的早期诊断及病
情监测。
高度特异性
质谱技术具有很高的特异性，可以 对不同的生物分子进行精确的定性 和定量分析。
快速高效
随着质谱技术的不断进步，分析速 度已经得到了大幅提升，大大缩短 了检测时间。
质谱技术的缺点
成本较高
01
与传统的检测方法相比，质谱技术的设备成本较高，需要专业
的技术人员操作和维护。
对样品要求高
02
质谱技术需要高质量的样品才能得到可靠的检测结果，对于某
(医学课件)质谱技术在检验医学领域的应用
03
检验医学领域质谱技术的发展趋势
质谱技术在国内检验医学领域的发展现状
临床质谱实验室规范化建设
加强临床质谱实验室的规范化建设，包括硬件设施、人员培训、质量控制等方面的提升。
临床需求驱动
以临床需求为导向，开发和应用新的质谱技术，以满足临床诊疗和科研的需求。
技术创新和转化
加强技术创新和转化，提高质谱技术的检测性能和实用性，推动其在临床医学检验领域的应用。
提供更多可能性。
技术创新
未来质谱技术将与其它分析技 术结合，如免疫分析、色谱、 光谱等，实现更高效、灵敏的
分析和检测。
对检验医学领域质谱技术的建议和期望
加强技术应用
人才培养
建议在检验医学领域加强质谱技术的推广和 应用，特别是在临床常规检测和诊断中，充 分发挥其高精度、高灵敏度的优势。
加强质谱技术人才的培养，提高检验医学领 域专业人员的技能水平，以满足临床需求和 提高医学检验质量。
《医学课件》质谱技术在检 验医学领域的应用
xx年xx月xx日
contents
目录
• 质谱技术的基本原理 • 质谱技术在检验医学领域的应用 • 检验医学领域质谱技术的发展趋势 • 结论与展望
01
质谱技术的基本原理
质谱技术的简介
质谱技术是一种通过离子化样品并测量其质量电荷比（m/z ）来获得样品分子量信息的分析方法。
质谱技术在检验医学领域的应用
质谱技术在蛋白质组学研究中的应用
蛋白质组学研究是质谱技术应用的重要领域之一，质谱技术 在蛋白质鉴定、定量分析和结构分析等方面具有重要作用。
质谱技术可以鉴定蛋白质复合物，研究蛋白质之间的相互作 用，揭示疾病的发生发展与蛋白质变化的关系，为新药发现 和疾病诊断提供依据。
质谱技术在微生物鉴定和生物医学中的应用PPT课件
DNA Fingerprint
-
11
不同细菌代表性指纹图谱不同
4000
Pantoea agglomerans
Acinetobacter lwoffi
4000
m/z
8000
Burkholderia cepacia
Raoultella ornithinolytica
Staphylococcus aureus
4
电离源
• 质谱仪中产生离子的装置称为离子源(ion source)。电离源的功能是将进样系统引入的气 态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不 同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法， 而给样品较小能量的电离方法为软电离方法。
Decrease of signal intensity over time
Presence and absence of peaks
Identification with >99% confidence
-
14
SARAMIS 工作流程
样品
LIMS
鉴定/ 比较分析
转移细胞到 MALDI 靶板
基质
导入数据至 SARAMIS
5263
4086 4982 4478
4000
6009
6260 6000
9638
7774
8176
9970
7545 7453
8962
10165
8000 m/z
10000
11422 12528
12000
1[c].2I4
-
15
微生物鉴定流程
生长在固体 培养基上的菌落
质谱技术在检验医学领域的应用课件
ICP-MS原理图
ICP离子源
接口锥
炬管
样品锥
流动相 进样器
预柱
HPLC
泵
雾化器
雾化腔
HPLC-色谱柱
离子透镜
四级杆质谱
四级杆质量 分析器
干扰消除部件— 碰撞反应池
监测器 检测器
待测粒子的流向
样品导入系统
ICP-MS分析过程
液体样品雾化过程
固体样品
气溶胶
吸收过程
去溶过程
粒子
原子化
分子 蒸发过程
代谢组学
代谢组学的研究就是运用一系列分析化学手段，如色谱、质谱、核磁共振 、光谱等，通过分析生物体液、组织中的内源性代谢产物谱的变化来研究 整体的生物学状况和基因功能调节；
作为系统生物学的重要组成部分，代谢组学已经成为继基因组学、转录组 学、蛋白质组学之后兴起的一个新的组学研究热点；
与基因组学、蛋白质组学相比，代谢组学研究的是已经发生的改变，而前 两者研究的是可能发生的改变，因此在这个意义上说，代谢组学更接近于 临床。
原子
离
电离过程 子
发射过程
Mass
+
analyzer
样品蒸发、解离、原子化、电离等过程
电子脉冲
电子倍增器电极
+ 来自质量分析器的离子
核工业: 5% •核燃料的分析 •放射性同位素的分析 •初级冷却水的污染分析
地质学: 2% •金属材料，合金等 •土壤、矿石、沉积物 •同位素比的研究 •激光熔蚀直接分析固 体样品
半导体: 33% •高纯金属(电极) •高纯试剂(酸,碱,有机) •Si 晶片的超痕量杂质 •光刻胶和清洗剂
Page
检验医学领域应用
临床微生物质谱鉴定技术及其应用初探ppt课件
检验科 微生物室
1
现代感染性疾病和临床微生物检测现状
人员 少、 鉴定 速度 较慢
感染 菌种 类增
多
耐药 菌株 增多
现代感 染性疾 病新特 点
疑难 菌株 增多
条件致 病菌增
多
2
3
临床微生物当前现状
病原 需氧菌 厌氧菌 酵母菌 丝状真菌
生长时间 24h 48h 2-5天 2-5天
报告时间 3-4个工作日
5-7个工作日
第一天
第二天
第三-四天
4
5
6
常规微生物检验遇到的困惑：
★呼吸道、肠道标本的细菌种类繁多，常规的鉴定成本高或者操作麻烦， 容易漏掉或者忽视某些细菌。
★厌氧菌、弯曲菌、分枝杆菌和真菌：培养的难点，鉴定的死角，技术上 不好掌握或者成本高、时间长，难以实施。
★血培养的分级报告制度：存在很多变数，使得初次报告的结果可靠性 得 不到临床的认可。（比如：直接革兰染色涂片，初步能估计细菌大类， 但是无法确切到种。比如：L型菌无法确定其革兰染色性。）
优点：快速。 缺点：操作麻烦，且抽滤容易产生气溶胶，污染环境。不易于在临床推广。 鉴定的缺陷：多种菌感染不能鉴定，或者鉴定有误，链球菌等难于区分的菌 是最大的问题。
23
24
25
26
感谢聆听！
检验科微生物室（内线1055）
27
少见菌往往有其独特的药物选择，比如布鲁菌属首选四 环素类、奴卡菌首选复方新诺明等等。
克柔假丝酵母菌对氟康唑天然耐药，热带假丝酵母菌对 唑类药物的耐药性也有上升。
18
产单核李斯特菌4度可生长，易污染食物和乳制品，对人类可引起原发性脑膜炎、 脑炎、败血症。 对儿科常用药物头孢菌素天然耐药，对氨苄西林敏感。 因此，实验室一旦发现疑似产单核李斯特菌可能，就要快速给予临床相关信息。
1
现代感染性疾病和临床微生物检测现状
人员 少、 鉴定 速度 较慢
感染 菌种 类增
多
耐药 菌株 增多
现代感 染性疾 病新特 点
疑难 菌株 增多
条件致 病菌增
多
2
3
临床微生物当前现状
病原 需氧菌 厌氧菌 酵母菌 丝状真菌
生长时间 24h 48h 2-5天 2-5天
报告时间 3-4个工作日
5-7个工作日
第一天
第二天
第三-四天
4
5
6
常规微生物检验遇到的困惑：
★呼吸道、肠道标本的细菌种类繁多，常规的鉴定成本高或者操作麻烦， 容易漏掉或者忽视某些细菌。
★厌氧菌、弯曲菌、分枝杆菌和真菌：培养的难点，鉴定的死角，技术上 不好掌握或者成本高、时间长，难以实施。
★血培养的分级报告制度：存在很多变数，使得初次报告的结果可靠性 得 不到临床的认可。（比如：直接革兰染色涂片，初步能估计细菌大类， 但是无法确切到种。比如：L型菌无法确定其革兰染色性。）
优点：快速。 缺点：操作麻烦，且抽滤容易产生气溶胶，污染环境。不易于在临床推广。 鉴定的缺陷：多种菌感染不能鉴定，或者鉴定有误，链球菌等难于区分的菌 是最大的问题。
23
24
25
26
感谢聆听！
检验科微生物室（内线1055）
27
少见菌往往有其独特的药物选择，比如布鲁菌属首选四 环素类、奴卡菌首选复方新诺明等等。
克柔假丝酵母菌对氟康唑天然耐药，热带假丝酵母菌对 唑类药物的耐药性也有上升。
18
产单核李斯特菌4度可生长，易污染食物和乳制品，对人类可引起原发性脑膜炎、 脑炎、败血症。 对儿科常用药物头孢菌素天然耐药，对氨苄西林敏感。 因此，实验室一旦发现疑似产单核李斯特菌可能，就要快速给予临床相关信息。
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科研样品元素分析
+
元素检测的需要
ICP-MS技术优势
ICP-MS是目前发展最快的痕量元素分析技术
分析元素覆盖面广（可达73种元素）
分析速度快（样品停留时间仅几毫秒） 检出限低（多数元素检出限为ppb-ppt级）
仪器成本高 安装条件苛刻 技术人员要求高
线性范围宽（可达9个数量级）
$$
$
分析元素广
极低检出限
D.L. range
1A 2A 3B 4B 5B
< 1 ppt
6B 7B 8B 8B
1 – 100 ppt
8B 1B 2B 3A 4A 5A
0.1 – 1 ppb
6A 7A 8A
H Li Be Na Mg K Ca Sc Ti Y V B Al C Si N P O S F
Mass analyzer
+
样品蒸发、解离、原子化、电离等过程
电子倍增器电极
+
电子脉冲 来自质量分析器的离子
法医，公安等: 1% 核工业: 5% •核燃料的分析 •放射性同位素的分析 •初级冷却水的污染分析 化工，石化等: 4% •R&D •QA/QC •射击残留物分析 •特征材料的定性 •来源分析 •毒性分析 环境: 49% 地质学: 2% •金属材料，合金等 •土壤、矿石、沉积物 •饮用水、海水、环境水资源 •食品、卫生防疫、商检等 •土壤、污泥、固体废物 •生产过程QA/QC，质量控制 •烟草／酒类质量控制, 鉴别真伪等 Hg, As, Pb, Sn等的价态形态分析 半导体: 33% •高纯金属(电极) •高纯试剂(酸,碱,有机)
炬管
流动相 进样器 预柱 HPLC
接口锥
样品锥
离子透镜
四级杆质谱
四级杆质量 分析器
HPLC-色谱柱 泵 雾化器
监测器
雾化腔
干扰消除部件— 碰撞反应池
检测器
待测粒子的流向
样品导入系统
ICP-MS分析过程
气溶胶 液体样品 雾化过程 去溶过程 粒子
吸收过程
原子化
分子
蒸发过程
原子
离 电离过程 子
固体样品
发射过程
ICP：电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma）
—高温离子源（温度约８０００－－１００００Ｋ）
MS：质谱仪（Mass Spectrometer）
—四级杆扫描质谱仪 —质量范围从2到260amu（Li到U…） —快速顺序扫描实现所有元素分离 —使用双模式进行离子检测
离轴偏转透镜 池气体入口 高基体进样系 统(HMI) 稀释气 入口 低流速进样
国内外应用现状
质谱分析方法已广泛应用于临床检验。 国内一些大医院已应用到了相关检测工作，如北京二炮总医院（免疫抑制剂药物浓
度监测、 氨基酸营养状况评价等），广州市妇婴医院（新生儿疾病筛查），上海
市新华医院儿科研究所（遗传代谢病检测），上海市徐汇区中心医院（药物浓度监 测等），香港玛丽医院（代谢性疾病检测），香港北区医院（免疫抑制剂药物浓度 监测、尿液游离皮质醇）等。
质谱技术在检验医学领域的应用
概要
质谱技术简介 无机质谱技术平台及应用 有机质谱技术平台及应用
质谱技术简介
质谱的基本概念
质谱是什么？
特殊的天平：称量离子的质量
质谱能做什么？
定性：化学物的结构
定量：混合物的组成
领域：化学、生物学、医学、药学、环境 物理、地质、能源等
质谱的基本概念
质谱分析是先将物质离子化，再按离子的质荷比将其分离，然
质谱仪 依据待分析物的不同，质谱仪又分为：
无机质谱 有机质谱
无机质谱技术平台及应用
无机质谱技术
火花源双聚焦质谱仪 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS） 二次离子质谱仪（SIMS）
电感耦合等离子体质谱仪
ICP-MS
ICP-MS：电感耦合等离子体质谱仪
一种利用ICP产生的离子进行质谱分析，从而完成元素定性和定量分析的检测仪器
He Ne
Cl Ar
Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr I Xe
国外很多医学独立实验室，如美国的 Quest 、 ARUP ，日本的 BML 已经成功运用质谱 法开展了诸多检测项目：
Quest：内分泌系列共开展项目186项，其中用色谱法检测的有GC/GC-MS 6项，LC 10项，LC-MS/MS 35项；
ห้องสมุดไป่ตู้
ARUP：408项，其中GC/GC-MS 191项，LC/LC-MS 176项，LC-MS/MS 41项
20世纪40年代以后开始用于有机物分析； 60年代出现了气相色谱-质谱联用仪，成为了有机物分析的重要仪器；
80年代末又出现了一些新的质谱技术，如比较成熟的液相色谱-质谱联
用仪，感应耦合等离子体质谱仪等；
目前质谱分析法已广泛应用于医学、材料、环境、地质、能源、药物、
生命科学、化学等各个领域。
•同位素比的研究
•激光熔蚀直接分析固 体样品
医药及生理分析6% •头发、全血、血清、尿样、 生物组织等 •医药研究，药品质量控制 •药理药效等的生物过程研究
•Si 晶片的超痕量杂质
•光刻胶和清洗剂
Page
检验医学领域应用
主要应用于临床样本（血液、尿液、毛发、组织等）的 元素分析，如：Pb,Se,Hg,Cd,Mg,Fe,Ca,Zn,Cu,Mn等。
后测量各种离子的谱峰强度而实现分析目的的一种分析方法。
质量是物质的固有特性之一，不同的物质有不同的质量谱--质
谱，利用这一特性，可以进行定性分析；谱峰强度又与它代表的化
合物含量有关，利用这一点，可以进行定量分析。
发展史
1919 年，英国科学家弗朗西斯·阿斯顿制成第一台质谱仪，早期的质 谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析；
谱图干扰少（原子量相差1可以分离） 可进行同位素分析 可与多种进样技术联用（色谱，激光烧蚀等）
与原吸技术比较
指标 检出限 AAS ppm ICP-MS ppb-ppt
线性范围
干扰 速度
2-3
较多 慢 快
9*
较少
元素覆盖范围
多元素同时分析 样品需求量 uL
窄
NO uL
广
YES
仪器成本
运行成本
$
$$$
第3代八极杆反 应池系统 (ORS3)
快速同时双模式 检测器 (9 个数 量级线性动态范 围)
高频率 (3MHz) 双曲面四极杆
半导体冷却控温雾 室
高性能真空系 统 高速频率匹配的 27MHz 射频发生器 高离子传输效率、耐高盐接 口
Agilent 7900 ICP-MS
ICP-MS原理图
ICP离子源