質譜在生物醫學領域的應用

1 新生兒疾病篩查

質譜技術在該領域的發展已十分成熟。利用LC-MS 技術可同時篩查十幾種新生兒疾病。質譜技術能做到篩查效率高、結果可靠，費用相對低廉，這是常用分析方法如細菌抑制法、放射免疫分析法、酶聯免疫吸附試驗、時間分辨熒光免疫分析法、熒光酶免疫分析法等不可企及的。以我國每年2200 萬新生兒中有苯丙酮尿癥患兒1700 例和先天性甲減患兒5000 例計算，新生兒串聯質譜有著重要的社會意義和廣闊的市場空間。

2 藥物濃度監測

作為臨床個體化治療的重要組成部分，對于一些血藥濃度與療效關系密切、有明確的有效濃度圍、治療窗較窄、體內代謝個體差異大、藥物中毒癥狀與疾病癥狀難以鑒別、用于長期治療和搶救的藥物等情況下，臨床需測定體液中藥物的濃度，指導臨床個體化治療。目前，臨床實驗室仍以免疫分析為主要檢測方法，質譜分析法由于自動化程度不足和缺少認證試劑而在近期難以取代前者，但其極高的靈敏度為藥物濃度監測提供更加可靠的依據。美國病理學家學會研究也已表明，采用LC-MS 法檢測結果更具有真實性和實驗可信度，已成為治療藥物監測必備的分析方法。

3 體內激素和營養素的檢測

體內激素的檢測，如類固醇激素及其代謝產物的檢測，尤其是低濃度的類固醇，如對女性和兒童來說，低濃度的雌激素或雄激素很難檢測，對男性來說，低濃度的雌激素等很難檢測，但這是臨床上常用的檢測內容，免疫法檢測低于試劑盒檢測下限的數據波動無法反映體內的真實水平，而LC-MS 技術能為我們提供pg 甚至fg 級的檢測下限，給臨床檢測提供科學準確的方法。營養素的檢測如維生素D，1,25(OH)2-D3 是維生素D 狀態最好的監測指標，但其在體內含量極低且不穩定，以往是采用放免法進行檢測，而如今LC-MS 法比放免法具備更高的特異度和靈敏度，同時也更加安全。

4 微生物鑒定

感染性疾病的病原學診斷目前是以微生物的分離培養作為“金標準”，但能培養成功的僅為少數，且沒有明確的種群分型標準，病原體的培養周期較長，往往造成分析結果的之后和種類分型的誤判。近年來，質譜技術在微生物檢驗方面的應用越來越多，主要得益于其得天獨厚的優勢：（1）可用于多種微生物樣本，如痰液、血液、尿液等體液；（2）可用于幾乎所有類型的病原體鑒定和分類檢測；（3）可對病原的多種成分進行分析，包括蛋白質、脂質、DNA等；（4）檢測速度快，一個病原微生物的質譜鑒定試驗整個過程不到10min；（5）樣本用量少；（6）特異性和準確性高；（7）敏感性高。在細菌檢測中應用較多的是飛行質譜技術。

5 生物標志物研究

質譜技術的高靈敏度、高通量的分析特點使其在臨床免疫學檢驗生物標志物方面成為一項有力的工具，篩選作用獨特搞笑。生物質譜技術測定生物大分子的相對分子質量高達400ku，準確率高達0.1%-0.001%，遠高于目前常規應用的十二烷基硫酸鈉電泳和高效凝膠色譜技術。利用肽質量指紋譜技術，結合蛋白質數據庫檢索，可實現對蛋白質的快速鑒別和高通量篩選，尋找新的生物標志物。通過MAL-TOF-MS 檢測尋找特異的一組蛋白質峰，建立腫瘤早期血清差異性表達蛋白的診斷模型，對于早期快速診斷腫瘤提供可能，已有研究報道用于多種腫瘤的早期診斷。此外，利用生物質譜的準確相對分子質量測定，可實現對二硫鍵和自由巰基及蛋白質翻譯后修飾如糖基化等的快速定位與確定，包括SNPs 在內；應用MALDI-TOF 質譜可對基因組SNPs 進行分析，適于高通量分析，省時又可靠。