质谱技术在医学检验中的应用39页PPT
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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
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
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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！