质谱技术在医学检验中的应用39页PPT
合集下载
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
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
精选ppt课件最新
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。
质谱原理及应用.pptx
第31页/共89页
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。
第32页/共89页
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）而增加，
芳香羧酸酯的M峰较明显； b、羧酸酯羰基碳上的裂解有两种类型，其强峰（有时为基准峰）通常来源于此； c、由于McLafferty重排，甲酯可形成m/z=74,乙酯可形成m/z=88的基准峰； d、二元羧酸及其甲酯形成强的M峰，其强度随两个羧基的接近程度增大而减弱。二
• 酚和芳香醇的特征： a、和其他芳香化合物一样，酚和芳香醇的M峰很强，酚的M峰往往是它的基准峰； b、苯酚的M-1峰不强，而甲苯酚和苄醇的M-1峰很强，因为产生了稳定的鎓离子； c、自苯酚可失去CO 、HCO。
第28页/共89页
卤化物
特征： a、脂肪族卤化物M峰不明显，芳香族的明显； b、氯化物和溴化物的同位素峰非常特征； c、卤化物质谱中通常有明显的X、M-X、M-HX、M-H2X峰和M-R峰。
M-58等峰。
第36页/共89页
质谱的解析
• 确定分子离子峰和化合物分子量的测定 确定分子离子峰可能遇到的难题： 1、分子离子峰不稳定，在质谱上不出现。 芳香环（包括芳香杂环）>脂环>硫醚、硫酮>共轭烯、直链烷烃>酰胺>酮>醛>胺>
酯>醚>羧酸>枝链烃>伯醇>叔醇>缩醛（胺、醇化合物质谱中往往见不到分子离 子峰） 2、有时分子离子峰一产生就与其它离子或分子相碰撞而结合，变为质量数更大的络 合离子。
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。
第32页/共89页
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）而增加，
芳香羧酸酯的M峰较明显； b、羧酸酯羰基碳上的裂解有两种类型，其强峰（有时为基准峰）通常来源于此； c、由于McLafferty重排，甲酯可形成m/z=74,乙酯可形成m/z=88的基准峰； d、二元羧酸及其甲酯形成强的M峰，其强度随两个羧基的接近程度增大而减弱。二
• 酚和芳香醇的特征： a、和其他芳香化合物一样，酚和芳香醇的M峰很强，酚的M峰往往是它的基准峰； b、苯酚的M-1峰不强，而甲苯酚和苄醇的M-1峰很强，因为产生了稳定的鎓离子； c、自苯酚可失去CO 、HCO。
第28页/共89页
卤化物
特征： a、脂肪族卤化物M峰不明显，芳香族的明显； b、氯化物和溴化物的同位素峰非常特征； c、卤化物质谱中通常有明显的X、M-X、M-HX、M-H2X峰和M-R峰。
M-58等峰。
第36页/共89页
质谱的解析
• 确定分子离子峰和化合物分子量的测定 确定分子离子峰可能遇到的难题： 1、分子离子峰不稳定，在质谱上不出现。 芳香环（包括芳香杂环）>脂环>硫醚、硫酮>共轭烯、直链烷烃>酰胺>酮>醛>胺>
酯>醚>羧酸>枝链烃>伯醇>叔醇>缩醛（胺、醇化合物质谱中往往见不到分子离 子峰） 2、有时分子离子峰一产生就与其它离子或分子相碰撞而结合，变为质量数更大的络 合离子。
(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
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
质谱技术在检验医学领域的应用
疗效监测和预后判断
通过监测患者治疗过程中的分子变化，评估疗效和预测预后。
推动精准医疗发展
医学研究
通过质谱技术深入了解疾病的发生发展机制，为药物研发提供靶点。
新药研发
利用质谱技术进行药物筛选、药效评估和毒性检测，加速药物研发进程。
促进医学研究与新药研发
质谱技术在检验医学领域的前景
04
临床医生对疾病诊断和治疗的需求不断提高，需要更准确、更快速、更灵敏的检测方法。
质谱技术分为多种类型，如磁场质谱、飞行时间质谱、离子阱质谱、傅里叶变换质谱等。不同类型的质谱仪具有不同的分辨率、灵敏度和应用范围域。
在医学领域中，质谱技术被用于临床诊断、药物研发、生物标志物发现等。例如，质谱技术可以用于检测血液中的氨基酸、蛋白质、肽段、核酸和脂肪酸等生物标志物，以帮助诊断疾病和评估治疗效果。
质谱技术的应用范围
质谱技术在检验医学领域的应用
02
1
临床疾病诊断与鉴别诊断
2
3
通过检测生物标志物，如病毒和细菌抗原、抗体等，为感染性疾病提供快速、准确的诊断依据。
感染性疾病诊断
通过检测肿瘤相关标志物，如癌胚抗原、前列腺特异性抗原等，辅助肿瘤的早期发现与诊断。
肿瘤筛查与诊断
通过检测基因多态性等生物标志物，为患者制定个性化治疗方案提供依据。
疾病机制研究
生物标志物发现与验证
药物研发与优化
医学研究与发现
质谱技术在检验医学领域的影响
03
1
提高疾病诊断准确性
2
3
蛋白质质谱用于诊断癌症、自身免疫性疾病和神经系统疾病等。
核酸质谱用于检测基因突变和遗传性疾病。
代谢组学质谱用于发现生物标志物，为疾病早期诊断提供依据。
通过监测患者治疗过程中的分子变化，评估疗效和预测预后。
推动精准医疗发展
医学研究
通过质谱技术深入了解疾病的发生发展机制，为药物研发提供靶点。
新药研发
利用质谱技术进行药物筛选、药效评估和毒性检测，加速药物研发进程。
促进医学研究与新药研发
质谱技术在检验医学领域的前景
04
临床医生对疾病诊断和治疗的需求不断提高，需要更准确、更快速、更灵敏的检测方法。
质谱技术分为多种类型，如磁场质谱、飞行时间质谱、离子阱质谱、傅里叶变换质谱等。不同类型的质谱仪具有不同的分辨率、灵敏度和应用范围域。
在医学领域中，质谱技术被用于临床诊断、药物研发、生物标志物发现等。例如，质谱技术可以用于检测血液中的氨基酸、蛋白质、肽段、核酸和脂肪酸等生物标志物，以帮助诊断疾病和评估治疗效果。
质谱技术的应用范围
质谱技术在检验医学领域的应用
02
1
临床疾病诊断与鉴别诊断
2
3
通过检测生物标志物，如病毒和细菌抗原、抗体等，为感染性疾病提供快速、准确的诊断依据。
感染性疾病诊断
通过检测肿瘤相关标志物，如癌胚抗原、前列腺特异性抗原等，辅助肿瘤的早期发现与诊断。
肿瘤筛查与诊断
通过检测基因多态性等生物标志物，为患者制定个性化治疗方案提供依据。
疾病机制研究
生物标志物发现与验证
药物研发与优化
医学研究与发现
质谱技术在检验医学领域的影响
03
1
提高疾病诊断准确性
2
3
蛋白质质谱用于诊断癌症、自身免疫性疾病和神经系统疾病等。
核酸质谱用于检测基因突变和遗传性疾病。
代谢组学质谱用于发现生物标志物，为疾病早期诊断提供依据。
(医学课件)质谱技术在检验医学领域的应用
质谱技术在生物标记物发现方面具有潜力， 有助于疾病早期诊断、病情监测和药物疗效 评估。
05
结论与展望
结论
质谱技术具有较高的灵敏度和特异性，在检验医 学领域具有广泛的应用前景。
质谱技术能够检测多种疾病标志物，如肿瘤标志 物、心血管疾病标志物等，有助于提高疾病的早 期发现和诊断水平。
质谱技术在检验医学领域的应用主要包括临床生 化检验、免疫检验、血液分析等。
和技术支持。
医学基础研究
03
在细胞生物学、分子生物学等领域，质谱技术可用于研究生物
大分子的结构和功能，揭示生命活动的基本规律。
03
பைடு நூலகம்质谱技术的前沿及进展
质谱技术的最新研究进展
质谱技术的不断创新
随着科学技术的发展，质谱技术也在不断进步，其在灵敏度、分辨率和检测范围等方面都 有了显著的提升。
质谱联用技术的运用
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
01
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。
新药研发
02
用于研究药物在体内的药效和毒性，为新药研发提供科学依据
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
质谱仪器成本高
质谱仪器价格昂贵，普及率相对较低，限制了其在检验医学领域 的应用。
技术要求高
质谱技术的操作较为复杂，需要专业技术人员熟练掌握，同时对 实验条件和样品处理要求较高。
标准化和规范化不足
目前质谱技术在检验医学领域的应用尚未形成统一的标准化和规范 化流程，影响了结果的准确性和可比性。
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
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
质谱技术简介及其在医学检验中的应用 ppt课件
• 1、分辨率低。 • 2、1000Da以下基质峰干扰。 • 3、激光解吸附离子化有可能使样 品光降解。 • 4、串联质谱功能较弱，除非接反 射装置进行源后衰变测量。 • 5、不能分析非共价键相互作用。 • 6、定量时需要内校准。 • 7、如没有反射飞行装置，不能分 析多肽修饰。 • 8、对各种赋形剂的容忍度低（如 • 含磷酸缓冲液，大于150mM的盐 等。
MS Technology in medical laboratory
质谱技术简介及其在医学检验中的应用
ppt课件
质谱 • 光谱
通常医学检验方法是基于光谱的分析。 质谱是运用电磁学原理，对荷电分子、亚稳 分子碎片进行分离、分析，与光谱学分析完全 不同。 随着质谱技术的发展，质谱在质检、环境、
检 测 器
EI源 FAB源 MALDI源
Quadruopole
电子倍增器
Ion trap
Time-of-flight
闪烁计数器
ESI源
ppt课件
质谱计构造:真空系统
• 离子源和质量分析器的真空度需保持在 10–4 ~ 10–5 Pa和10–5 ~ 10–6 Pa。 因为： – 大量氧会烧坏离子源的灯丝； – 用作加速离子的几千伏高压会引起放电； – 引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型， 谱图复杂化。
ppt课件
MALDI技术中基质的作用
把样品分子彼此分开(基质：样品=10，000：1)，削弱 样品分子之间的相互作用。 基质吸收激光的能量，并将部分能量传递给样品。 帮助样品离子化。
ppt课件
C: MALDI 激光解吸附离子源 Matrix-Assisted laser Desorption/Ionization
• 优点
MS Technology in medical laboratory
质谱技术简介及其在医学检验中的应用
ppt课件
质谱 • 光谱
通常医学检验方法是基于光谱的分析。 质谱是运用电磁学原理，对荷电分子、亚稳 分子碎片进行分离、分析，与光谱学分析完全 不同。 随着质谱技术的发展，质谱在质检、环境、
检 测 器
EI源 FAB源 MALDI源
Quadruopole
电子倍增器
Ion trap
Time-of-flight
闪烁计数器
ESI源
ppt课件
质谱计构造:真空系统
• 离子源和质量分析器的真空度需保持在 10–4 ~ 10–5 Pa和10–5 ~ 10–6 Pa。 因为： – 大量氧会烧坏离子源的灯丝； – 用作加速离子的几千伏高压会引起放电； – 引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型， 谱图复杂化。
ppt课件
MALDI技术中基质的作用
把样品分子彼此分开(基质：样品=10，000：1)，削弱 样品分子之间的相互作用。 基质吸收激光的能量，并将部分能量传递给样品。 帮助样品离子化。
ppt课件
C: MALDI 激光解吸附离子源 Matrix-Assisted laser Desorption/Ionization
• 优点
质谱的临床应用
定量分析 多肽、蛋白、 未知物鉴定
GC-MS 气相色谱-串联质谱
多肽、蛋白、寡核 苷酸、微生物、 SNP基因检测
QTOF MS／Orbit
ICP-MS 电感耦合等离子体3 质谱
飞行时间／轨道离子阱分析器
MALDI-TOF MS 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱
小分子检测-药物检测
• LC-MS/MS为药物筛查和确认的金标准，可同时检测数十种药物
质谱的临床应用
报告大纲
• 前言 • 质谱技术在小分子检测中的应用 • 质谱技术在蛋白质多肽组学研究中的应用 • 质谱技术在基因检测中的应用 • 质谱技术在临床应用中的优势及不足
实验室常见质谱种类
挥发性化合物检测 尿液有机酸分析
小分子定量分析 质谱临床应用的
主要用途
LC-MS/MS 液相色谱-串联质谱
生化鉴定方法
质谱鉴定方法 （MALDI-TOF）
经典：通过生化反应，对于利用 优点
和杀死微生物有利
快速：两分钟完成鉴定 成本低：几块钱既得结果 需菌少：一个菌落即可
缺点
时间长：＞3h以上 成本高：＞50元/株 试剂多：不同类别的菌需要
不同的试剂卡
完全依靠数据库，数据库中没有的菌， 对后续工作没有任何意义
Yuan C, et al. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 50(1):95-103, 2012.
小分子检测-类固醇类激素检测
小分子检测-维生素检测
小分子检测-微量元素/重金属检测
新生儿遗传代谢病检测
新生儿遗传代谢病检测
蛋白质多肽检测-微生物鉴定
荧光定量PCR
一代测序
高通量测序
GC-MS 气相色谱-串联质谱
多肽、蛋白、寡核 苷酸、微生物、 SNP基因检测
QTOF MS／Orbit
ICP-MS 电感耦合等离子体3 质谱
飞行时间／轨道离子阱分析器
MALDI-TOF MS 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱
小分子检测-药物检测
• LC-MS/MS为药物筛查和确认的金标准，可同时检测数十种药物
质谱的临床应用
报告大纲
• 前言 • 质谱技术在小分子检测中的应用 • 质谱技术在蛋白质多肽组学研究中的应用 • 质谱技术在基因检测中的应用 • 质谱技术在临床应用中的优势及不足
实验室常见质谱种类
挥发性化合物检测 尿液有机酸分析
小分子定量分析 质谱临床应用的
主要用途
LC-MS/MS 液相色谱-串联质谱
生化鉴定方法
质谱鉴定方法 （MALDI-TOF）
经典：通过生化反应，对于利用 优点
和杀死微生物有利
快速：两分钟完成鉴定 成本低：几块钱既得结果 需菌少：一个菌落即可
缺点
时间长：＞3h以上 成本高：＞50元/株 试剂多：不同类别的菌需要
不同的试剂卡
完全依靠数据库，数据库中没有的菌， 对后续工作没有任何意义
Yuan C, et al. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 50(1):95-103, 2012.
小分子检测-类固醇类激素检测
小分子检测-维生素检测
小分子检测-微量元素/重金属检测
新生儿遗传代谢病检测
新生儿遗传代谢病检测
蛋白质多肽检测-微生物鉴定
荧光定量PCR
一代测序
高通量测序
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
质谱技术在医学检验中 的应用
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
Hale Waihona Puke 谢谢！
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
Hale Waihona Puke 谢谢！