《質(zhì)譜技術(shù)在檢驗醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用--課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《質(zhì)譜技術(shù)在檢驗醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用--課件（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、*,*,*,*,*,*,*,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,單擊此處編輯母版標題樣式,質(zhì)譜技術(shù)在檢驗醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用,質(zhì)譜技術(shù)簡介,無機質(zhì)譜技術(shù)平臺及應(yīng)用,有機質(zhì)譜技術(shù)平臺及應(yīng)用,概要,質(zhì)譜技術(shù)簡介,質(zhì)譜的基本概念,質(zhì)譜是什么？,特殊的天平：稱量離子的質(zhì)量,質(zhì)譜能做什么？,定性：化學物的結(jié)構(gòu),定量：混合物的組成,領(lǐng)域：化學、生物學、醫(yī)學、藥學、環(huán)境,物理、地質(zhì)、能源等,質(zhì)譜的基本概念,質(zhì)譜,分析是先將物質(zhì)離子化，再按離子的,質(zhì)荷比,將其分離，然后測量各種離子的譜峰強度而實現(xiàn)分析目的的一種分析方法。,質(zhì)量是物質(zhì)的固有特性之一，不同的物質(zhì)有不同的質(zhì)量譜-質(zhì)譜，利用這一特性，可以進行,定性分

2、析,；譜峰強度又與它代表的化合物含量有關(guān)，利用這一點，可以進行,定量分析,。,發(fā)展史,1919年，,英國科學家弗朗西斯阿斯頓制成第一臺質(zhì)譜儀,，早期的質(zhì)譜儀主要是用來進行同位素測定和無機元素分析；,20世紀40年代以后開始用于有機物分析；,60年代出現(xiàn)了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，成為了有機物分析的重要儀器；,80年代末又出現(xiàn)了一些新的質(zhì)譜技術(shù)，如比較成熟的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀等；,目前質(zhì)譜分析法已廣泛應(yīng)用于,醫(yī)學,、材料、環(huán)境、地質(zhì)、能源、藥物、生命科學、化學等各個領(lǐng)域。,質(zhì)譜分析方法已廣泛應(yīng)用于臨床檢驗。,國內(nèi)一些大醫(yī)院已應(yīng)用到了相關(guān)檢測工作，如北京二炮總醫(yī)院（免疫抑制劑

3、藥物濃度監(jiān)測、氨基酸營養(yǎng)狀況評價等），廣州市婦嬰醫(yī)院（新生兒疾病篩查），上海市新華醫(yī)院兒科研究所（遺傳代謝病檢測），上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院（藥物濃度監(jiān)測等），香港瑪麗醫(yī)院（代謝性疾病檢測），香港北區(qū)醫(yī)院（免疫抑制劑藥物濃度監(jiān)測、尿液游離皮質(zhì)醇）等。,國外很多醫(yī)學獨立實驗室，如美國的,Quest,、,ARUP,，日本的,BML,已經(jīng)成功運用質(zhì)譜法開展了諸多檢測項目：,Quest,：內(nèi)分泌系列共開展項目,186,項，其中用色譜法檢測的有,GC/GC-MS 6,項，,LC 10,項，,LC-MS/MS 35,項；,ARUP,：,408,項，其中,GC/GC-MS 191,項，,LC/LC-MS 176

4、,項，,LC-MS,/,MS 41,項,國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀,質(zhì)譜儀,依據(jù)待分析物的不同，質(zhì)譜儀又分為：,無機質(zhì)譜,有機質(zhì)譜,無機質(zhì)譜技術(shù)平臺及應(yīng)用,無機質(zhì)譜技術(shù),火花源雙聚焦質(zhì)譜儀,電,感耦合等離子體質(zhì)譜儀（,ICP-MS,）,二次離子質(zhì)譜儀（,SIMS,）,電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,ICP-MS,ICP-MS：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,一種利用,ICP產(chǎn)生的離子進行質(zhì)譜分析，從而完成元素定性和定量分析的,檢測儀器,ICP：電感耦合等離子體（,Inductively Coupled Plasma,）,高溫離子源（溫度約）,MS：質(zhì)譜儀（,Mass Spectrometer,）,四級桿掃描質(zhì)譜儀,質(zhì)量范

5、圍從2到260amu（Li到U）,快速順序掃描實現(xiàn)所有元素分離,使用雙模式進行離子檢測,高基體進樣系統(tǒng),(HMI),稀釋氣入口,半導體冷卻控溫霧室,離軸偏轉(zhuǎn)透鏡,低流速進樣,高速頻率匹配的,27MHz,射頻發(fā)生器,高性能真空系統(tǒng),池氣體入口,高頻率,(3MHz),雙曲面四極桿,快速同時雙模式檢測器,(9,個數(shù)量級線性動態(tài)范圍,),高離子傳輸效率、耐高鹽接口,第3代八極桿反應(yīng)池系統(tǒng),(ORS,3,),Agilent 7900 ICP-MS,HPLC,四級桿質(zhì)譜,流動相,進樣器,預(yù)柱,HPLC-,色譜柱,霧化器,霧化腔,泵,炬管,樣品錐,監(jiān)測器,ICP離子源,接口錐,離子透鏡,四級桿質(zhì)量分析器,檢

6、測器,干擾消除部件,碰撞反應(yīng)池,樣品導入系統(tǒng),待測粒子的流向,ICP-MS,原理圖,分子,原子,離子,氣溶膠,粒子,吸收過程,發(fā)射過程,霧化過程,去溶過程,蒸發(fā)過程,原子化,電離過程,Mass analyzer,固體樣品,液體樣品,+,樣品蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程,ICP-MS,分析過程,電子倍增器電極,來自質(zhì)量分析器的離子,+,電子脈沖,Page,18,環(huán)境:49%,飲用水、海水、環(huán)境水資源,食品、衛(wèi)生防疫、商檢等,土壤、污泥、固體廢物,生產(chǎn)過程QA/QC，質(zhì)量控制,煙草酒類質(zhì)量控制,鑒別真?zhèn)蔚?Hg,As,Pb,Sn等的價態(tài)形態(tài)分析,半導體:33%,高純金屬(電極),高純試劑(酸,堿

7、,有機),Si 晶片的超痕量雜質(zhì),光刻膠和清洗劑,醫(yī)藥及生理分析,6%,頭發(fā)、全血、血清、尿樣、生物組織等,醫(yī)藥研究，藥品質(zhì)量控制,藥理藥效等的生物過程研究,地質(zhì)學:2%,金屬材料，合金等,土壤、礦石、沉積物,同位素比的研究,激光熔蝕直接分析固體樣品,核工業(yè):5%,核燃料的分析,放射性同位素的分析,初級冷卻水的污染分析,化工，石化等:4%,R&D,QA/QC,法醫(yī)，公安等:1%,射擊殘留物分析,特征材料的定性,來源分析,毒性分析,檢驗醫(yī)學領(lǐng)域應(yīng)用,主要應(yīng)用于臨床樣本（血液、尿液、毛發(fā)、組織等）的元素分析，如：Pb,Se,Hg,Cd,Mg,Fe,Ca,Zn,Cu,Mn等。,科研樣品元素分析,+,

8、元素檢測的需要,ICP-MS,技術(shù)優(yōu)勢,ICP-MS,是目前發(fā)展最快的痕量元素分析技術(shù),分析元素覆蓋面廣,（可達,73,種,元素）,分析速度快,（樣品停留時間僅幾毫秒）,檢出限低,（多數(shù)元素檢出限為,ppb-ppt,級）,線性范圍寬,（可達,9,個數(shù)量級）,譜圖干擾少（,原子量相差,1,可以分離）,可,進行同位素分析,可與,多種進樣技術(shù)聯(lián)用,（色譜，激光燒蝕等）,儀器成本高,安裝條件苛刻,技術(shù)人員要求高,與原吸技術(shù)比較,指標,AAS,ICP-MS,檢出限 pp,m,pp,b,-ppt,線性范圍 2-3 9*,干擾,較多,較少,速度,慢,快,元素覆蓋范圍,窄,廣,多元素同時分析,NO,YES,樣

9、品需求量,uL,uL,儀器成本,$,運行成本$,分析元素廣,D.L.range 1 ppt 1 100 ppt 0.1 1 ppb,極低檢出限,線性范圍寬,9,個數(shù)量級的動態(tài)線性范圍,有機質(zhì)譜技術(shù)平臺及應(yīng)用,色譜法是一種,分離方法,，它利用物質(zhì)在兩相中分配系數(shù)（或吸附系數(shù)）的微小差異產(chǎn)生了很大的效果，使各組份分離，以達到分離，分析及測定一些物質(zhì)的目的。,什么是色譜？,氣相色譜儀,液相色譜儀,色譜分析儀,色譜,-,質(zhì)譜聯(lián)用,色譜的高分離性能,+,質(zhì)譜的高鑒別特點,串聯(lián)質(zhì)譜儀 氣相色譜,-,質(zhì)譜儀,（LC-MS/MS)(GS-MS),質(zhì)譜聯(lián)用儀,蛋白組學,代謝組學,個性化醫(yī)學,疾病診斷,藥物臨床試

10、驗和新藥研發(fā),主要應(yīng)用,旨在研究比較細胞在不同生理或病理條件下蛋白質(zhì)表達的異同，對相關(guān)蛋白質(zhì)進行分類和鑒定，更重要的是蛋白質(zhì)組學的研究要分析蛋白質(zhì)間相互作用和蛋白質(zhì)的功能，旨在闡明生物體全部蛋白質(zhì)的表達模式及功能模式；,其內(nèi)容包括蛋白質(zhì)的定性鑒定、定量檢測、細胞內(nèi)定位、相互作用研究等，最終揭示蛋白質(zhì)功能，因此是基因組,DNA,序列與基因功能之間的橋梁,通過蛋白質(zhì)組學的研究，找到更多具有醫(yī)學實際意義的蛋白標志物，用以幫助疾病的診斷、分期、危險性預(yù)測以及藥物作用靶點,因此，蛋白質(zhì)組學研究的數(shù)據(jù)與基因組學數(shù)據(jù)的整合，將會在基因組研究中發(fā)揮重要作用。同時，該研究也促進了分子診斷的發(fā)展，如尋找藥物的靶分

11、子。,蛋白組學,代謝組學的研究就是運用一系列分析化學手段，如色譜、質(zhì)譜、核磁共振、光譜等，通過分析生物體液、組織中的內(nèi)源性代謝產(chǎn)物譜的變化來研究整體的生物學狀況和基因功能調(diào)節(jié)；,作為系統(tǒng)生物學的重要組成部分，代謝組學已經(jīng)成為繼基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學之后興起的一個新的組學研究熱點；,與基因組學、蛋白質(zhì)組學相比，代謝組學研究的是已經(jīng)發(fā)生的改變，而前兩者研究的是可能發(fā)生的改變，因此在這個意義上說，代謝組學更接近于臨床。,代謝組學,個體化用藥，就是藥物治療“因人而異”、“量體裁衣”，充分考慮每個病人的個人因素；,現(xiàn)在，合理用藥被公認為是個體化給藥的核心，而合理用藥則需要通過藥物基因組學和治療藥

12、物監(jiān)測等手段來實現(xiàn)。,藥物基因組學主要研究遺傳因素對藥物效應(yīng)的影響，確定藥物作用的靶點，研究從表型到基因型的藥物反應(yīng)的個體多樣性，即將基因的多態(tài)性與藥物效應(yīng)的個體多樣性緊密聯(lián)系在了一起；,而患者用藥后，體內(nèi)的藥物濃度必須達到穩(wěn)定濃度時才能獲得其治療效果，而很多藥物的有效治療濃度與中毒濃度之間差距很小，不同個體對藥物的吸收和代謝差異很大；,因此，需要定期檢測血藥濃度，既要達到治療效果，又要防止藥物中毒，這就是治療藥物監(jiān)測的概念；,質(zhì)譜技術(shù)用于血藥濃度監(jiān)測，具有專屬性強、準確度高、重現(xiàn)性好、靈敏度高、成本低等優(yōu)點。,個體化用藥,遺傳代謝病檢測系列,內(nèi)分泌系列,神經(jīng)遞質(zhì)類,長鏈、極長鏈脂肪酸,疾病診

13、斷,LC-MS/MS,血氨基酸和?；鈮A的檢測：可一滴血一次實驗檢測數(shù)十種氨基酸、?；鈮A譜，共計,106項指標,，綜合判斷,40余種,遺傳代謝病（包括氨基酸代謝病、有機酸血癥、脂肪酸氧化缺陷疾病）。,GC-MS,尿液有機酸檢測：一次性檢測,132項指標,，可輔助檢測,40余種,遺傳代謝?。ㄖ饕獮橛袡C酸血癥，也包括氨基酸代謝病及脂肪酸氧化缺陷?。?。,遺傳代謝病系列,社會：提高人口素質(zhì)，造福于患者,醫(yī)院：提高醫(yī)生診治水平，提高醫(yī)院知名度，,擴大影響，解決糾紛,新生兒、患者及家庭：避免或減少傷殘兒,減輕家庭及個人負擔,遺傳代謝病檢測-意義,類固醇激素在體內(nèi)代謝過程非常復雜，因此大部分需通過其代謝

14、產(chǎn)物進行測定；,而所檢測的生物樣本均具有復雜的基體干擾，且,個體基質(zhì)具有差異，濃度范圍跨度大，有些內(nèi)分泌診斷標志物濃度跨度約有,10,個數(shù)量級；,因此需要靈敏度高、選擇性強的方法，可以在很多其他內(nèi)源性物質(zhì)的存在下準確分析目標物；,與傳統(tǒng)檢測方法相比，,串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),可以很好地滿足以上要求。,內(nèi)分泌系列,傳統(tǒng)方法,高效液相色譜法,競爭蛋白結(jié)合法,手動放射免疫法,現(xiàn),行方法,自動免疫分析法,高效液相色譜,-,串聯(lián)質(zhì)譜法,維生素系列-VD,特異性,要求準確測定,25OHD2,和,25OHD3,兩種形式的含量,基質(zhì)干擾,血清中含有大量的高親和力結(jié)合蛋白,系統(tǒng)之間的標準化,靈敏度，需要達到,ng/mL,

15、級,樣品用量,維生素D檢測-技術(shù)難點,串聯(lián)質(zhì)譜,前景應(yīng)用,腫瘤標記物的早期痕量分析,心血管疾病標記物的早期痕量檢出,傳染病學痕量應(yīng)用,.,全國市場網(wǎng)絡(luò),服務(wù)全國,6000,多家醫(yī)療機構(gòu)，其中三甲醫(yī)院,200,多家，二甲醫(yī)院,2000,多家。僅廣東省內(nèi)服務(wù)客戶近,1000,家；,CRO,、衛(wèi)生檢驗、科研等服務(wù)相關(guān)多元化,南京,濟南,西安,合肥,鄭州,重慶,貴陽,昆明,南寧,福州,長春,廣州,成都,長沙,天津,沈陽,杭州,上海,香港,金域服務(wù)網(wǎng)絡(luò),病理檢測中心,血液病檢測中心,感染性疾病檢測中心,婦女健康檢測中心,個性化檢測中心,優(yōu)生優(yōu)育檢測中心,內(nèi)分泌疾病檢測中心,以臨床為導向的檢測中心,流式細

16、胞分析技術(shù)平臺,免疫組化技術(shù)平臺,熒光原位雜交分析技術(shù)平臺,細胞與分子遺傳檢測技術(shù)平臺,分子診斷檢測技術(shù)平臺,均相酶免疫反應(yīng)檢測技術(shù)平臺（,EMIT,）,質(zhì)譜,/,色譜檢測技術(shù)平臺,高新技術(shù)平臺,金域質(zhì)譜平臺,高效液相色譜,-,串聯(lián)質(zhì)譜儀,氣相色譜質(zhì)譜儀,API3200：,5,臺,Agilent 5975C,：,1,臺,API4000：,1,臺 島津,2010UItra,：,6,臺,API5500：,1,臺,Agilent 5977A,：,1,臺,MPX（,LC-MS/MS):5,臺,Agilent 6460（單通道）：,2,臺,電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,Agilent 6495:1臺,Agilent 7500a,：,1,臺,超高效液相色譜儀,Agilent 7700 x,：,:6,臺,Agilent 1290UPLC：,4,臺,Agilent 7900,：,3,臺,Thermo X2：,1,臺,業(yè)務(wù)模塊,醫(yī)學檢驗,質(zhì)譜,衛(wèi)生檢驗,臨床試驗,科研服務(wù),業(yè)務(wù)模塊,主要應(yīng)用項目,GC-MS平臺：,尿液有機酸項目，,132,個指標，,45,種疾病，如甲基丙胺酸，苯丙酮尿癥,，,極長鏈脂肪酸、不