三種臨床檢測中應用最多的質譜

2020-11-23 生物谷

 小編推薦會議  2019臨床質譜與高端醫學檢驗發展論壇

 

本文將介紹三種臨床檢測中應用最多的質譜：

1.基質輔助雷射解析電離飛行時間質譜在微生物鑑定中的應用

基質輔助雷射解吸電離飛行時間質譜(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry， MALDI-TOF MS)是一種軟電離質譜技術， 特別適用於分析蛋白質、多肽等生物大分子物質。正是這一特點使其在分析完整微生物的蛋白質譜方面具有很大的優勢。由於所得到的蛋白質圖譜中主要的分子離子峰為菌體內高豐度、表達穩定且進化保守的核糖體蛋白，因此，其鑑定結果穩定、可靠，可直接用於原始的臨床樣本的檢測，甚至可以不經任何前處理直接用於檢測。相較於一些傳統的細菌鑑定手段，如革蘭氏染色、氧化酶等生化反應動輒6-8小時的鑑定時間，MALDI-TOF MS的鑑定時間只需幾分鐘，聽起來就令人感到興奮。在歐洲，MALDI-TOF MS作為一項高效的微生物快速鑑定技術已被廣泛應用於臨床微生物鑑定。目前，在國內已有很多家醫院使用MALDI-TOF MS做臨床微生物鑑定，並且已經有兩三家企業獲得相關資質。不久前，國家標準化管理委員會發布了《基質輔助雷射解析電離飛行時間質譜鑑別微生物方法通則》，該標準將於2017年12月1日開始實施，相信隨著越來越多的標準、法規出臺，MALDI-TOF MS在臨床檢測中的應用會越來越快速、規範。

2.LC-MS/MS在新生兒遺傳代謝病篩查、維生素檢測、內分泌激素檢測、藥物血藥濃度監測中的應用

微生物鑑定的主要目的在於定性，而在臨床檢測中對於質譜的應用目的更多在於定量，如利用LC-MS/MS進行新生兒遺傳代謝病篩查、維生素檢測、內分泌激素檢測、藥物血藥濃度監測等。在這類檢測中，離子源通常採用電噴霧源（Electron spray Ionization，ESI），有時也用到大氣壓化學電離源（atmospheric-pressure chemical ionization，APCI），質量分析器通常採用三重四級杆（QQQ），以獲得更出色的定量能力。三重四級杆是定量重現性最好，同時又兼具高靈敏度的儀器。

用傳統免疫學方法做新生兒遺傳代謝病篩查，需針對每一種遺傳病準備不同的試劑盒，過程複雜、費時，結果準確性差。利用LC-MS/MS對新生兒遺傳代謝病進行篩查，可在一針進樣中對一個標本的23種以上胺基酸、有機酸和脂肪酸氧化代謝產物進行快速的篩查和診斷，能檢測30種以上的遺傳代謝病。LC-MS/MS法新生兒遺傳代謝病篩查已經成為國際上成熟而且流行的檢測技術，在美國、德國、英國、日本等發達國家均被列為臨床檢驗項目；在我國，該項目主要在婦幼保健院、婦產醫院和第三方醫學實驗室開展。

傳統免疫學方法檢測維生素含量效果較差，一是維生素分子量通常都很小；二是在體內含量低，一般在ppm甚至ppb數量級；三是很難分別定量結構相似物質，以維生素D為例，維生素D主要由D2、D3兩種活性成分組成，二者化學結構相似、分子量相近，很難分別定量。而市面上LC-MS/MS的解析度普遍在0.01amu，甚至更高，能分別精確定量維生素D2、D3。用LC-MS/MS可以檢測多種維生素，如脂溶性維生素A、D、E、K，水溶性維生素B、C，具有時間短、速度快、靈敏度高，定量準確的優點，解決了傳統免疫學方法的諸多痛點。

一些激素在體內通常與蛋白結合，用傳統免疫學方法檢測激素時，與激素結合的蛋白會干擾免疫分析，LC-MS/MS法前處理過程中去除了幹擾蛋白，解決了免疫法內在的問題，大大提升了特異性和準確度。

LC-MS/MS可以快速、準確定量一些藥物的血藥濃度，實現對治療藥物的高頻次監測，如免疫抑制劑環孢素、他克莫司、西羅莫司，抗癲癇藥奧卡西平及其代謝產物、卡馬西平，疼痛藥物嗎啡、可待因，抗生素伏立康唑、替考拉寧等。LC-MS/MS已經成為國外一些藥物檢測的金標準。

3.電感耦合等離子體質譜在人體微量元素檢測方面的應用

傳統的檢測人體微量元素的方法主要有生化法、電化學分析法和原子吸收光譜法，三種方法均有不足之處：生化法標本用血量較大，需要前處理，操作複雜，澄清血清耗時長，試劑成本較高，檢測元素種類有限；電化學分析法可用於痕量檢測，但誤差較大，測定多種元素時，重複性差，汙染嚴重，前處理極其繁雜耗時，結果不穩定；原子吸收光譜法雖然具有成本低的優勢，但每次分析只能檢測一種元素。

電感耦合等離子體質譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）可以檢測多種人體微量元素，與傳統方法相比，其靈敏度高、線性範圍寬、幹擾少、穩定性好、分析通量高、樣本前處理簡單，是最準確的無機元素分析方法之一。ICP-MS可檢測多種生物樣本，如血液、尿液、毛髮等，用於輔助臨床疾病和職業病的診斷。

此外，最新的質譜臨床應用還有腫瘤的早期診斷、基因測序、代謝組學的研究等。

綜上，質譜技術應用於臨床檢測的優點在於其高特異性、高靈敏度、多通道檢測、受限少、和單次費用低等。然而目前質譜應用於臨床檢測也存在一些問題，如質譜儀器售價高昂，一次性儀器投入大，對技術人員要求高，自動化程度低，缺乏統一明確的標準，缺乏已有的方法學驗證等。因此，在開發質譜臨床檢測項目時，要明確其臨床需求和判讀標準，以制定合理、成熟的技術方案和質量規範。(生物谷Bioon.com）


 

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